一种利用机械手实现匣钵取放的装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种利用机械手实现匣钵取放的装置，属于锂电材料生产设备技术领域。


背景技术：

2.在锂电正极材料的生产过程中，匣钵作为粉体材料的载体，将材料运送到窑炉进行烧结，烧结后出窑炉，将匣钵内烧结后材料倾倒后，空匣钵再次进行粉体材料填充，再次进入窑炉进行烧结，如此循环，匣钵作为粉体材料载体循环使用。随着使用次数的累加，匣钵会出现起皮、掉渣、裂纹等缺陷，如继续使用，会引起窑炉故障，会造成粉体材料浪费，会影响烧结后材料成品的质量。
3.在锂电材料生产中，目前生产线中匣钵的缺陷检测，可依托匣钵视觉检测系统(如我公司发明专利cn202011099840.x《一种一站式智能缺陷检测系统》、cn202010068786.6《一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置》等技术)，由检测系统判断匣钵是否存在缺陷。查出缺陷之后，依靠人工实现替换。人工替换的操作方法，由于生产车间因为有窑炉存在，车间温度较高，且产线24小时不停运转，人工操作，工作强度大，效率较低。
4.因此，寻求一种能够代替人工的自动化生产线，则十分有必要。


技术实现要素：

5.本实用新型针对现有技术存在的不足，提供了一种利用机械手实现匣钵取放的装置，具体技术方案如下：
6.一种利用机械手实现匣钵取放的装置，包括机架、用来拦截匣钵的匣钵拦截功能组件、用来将拦截后的匣钵进行定位的匣钵定位功能组件、用来将被定位的匣钵输送至匣钵输送功能组件的匣钵取放功能组件，所述匣钵取放功能组件、匣钵拦截功能组件、匣钵定位功能组件和匣钵输送功能组件均安装在机架处。
7.作为上述技术方案的改进，所述匣钵取放功能组件包括两轴机械手、安装基板、连接板、夹爪气缸、夹爪气缸安装板、夹爪、夹爪连接板、直线轴承、直线轴承安装板、导向光轴、导向光轴并联板、夹爪动作连接板，所述两轴机械手包括z轴滑台和x轴滑台，x轴滑台与机架固定连接；所述两轴机械手与机架固定连接，所述安装基板与两轴机械手的z轴滑台连接，所述安装基板与夹爪气缸安装板通过连接板固定连接，所述夹爪气缸固定安装在夹爪气缸安装板上表面；所述夹爪连接板设置有两块且呈相对设置，所述夹爪设置有四个且分别固定安装在夹爪连接板的两端，所述直线轴承与导向光轴滑动连接，所述直线轴承安装板与夹爪气缸安装板固定连接，所述导向光轴的一端与夹爪连接板固定连接，所述导向光轴的另一端与导向光轴并联板固定连接；所述夹爪动作连接板为l形结构，所述夹爪动作连接板的一端与导向光轴并联板固定连接，所述夹爪动作连接板的另一端与夹爪气缸的活动端固定连接。
8.作为上述技术方案的改进，所述匣钵拦截功能组件包括气缸安装板、三轴气缸、拦
截支架、支架垫板，所述气缸安装板与机架固定连接，所述三轴气缸与气缸安装板固定连接，所述拦截支架与三轴气缸的活动端连接，所述支架垫板与拦截支架连接固定。
9.作为上述技术方案的改进，所述匣钵定位功能组件设置有两组且呈相对设置，所述匣钵定位功能组件包括气缸安装支架、双轴气缸、拍齐垫板，所述双轴气缸与气缸安装支架连接固定，所述拍齐垫板安装在双轴气缸的活动端。
10.作为上述技术方案的改进，所述匣钵输送功能组件包括传感器一、同步带输送机、导向轮、传感器二，所述传感器一安装在同步带输送机的从动端，所述传感器二安装在同步带输送机的驱动端；所述导向轮安装在同步带输送机的两侧。
11.作为上述技术方案的改进，所述安装基板还设置有安装基板加强筋板。
12.作为上述技术方案的改进，所述匣钵定位功能组件还包括气缸防护罩，所述气缸防护罩安装在双轴气缸的活动端外部。
13.本实用新型所述利用机械手实现匣钵取放的装置采用两轴机械手等部件实现匣钵取放动作，取放动作平稳、高速，取放位置一致性高；对匣钵的取放，模仿人工操作动作和运动轨迹，本装置安装时，对生产线改造需求少；还包含匣钵拦截功能组件和匣钵定位功能组件，匣钵被抓取时，位置一致性高；匣钵输送功能组件采用同步带承载和输送匣钵，由伺服电机驱动，匣钵输送动作平稳，且输送位置一致性高。
附图说明
14.图1为本实用新型所述利用机械手实现匣钵取放的装置的结构示意图；
15.图2为本实用新型所述匣钵取放功能组件的结构示意图；
16.图3为本实用新型所述匣钵取放功能组件未安装两轴机械手时的示意图；
17.图4为本实用新型所述匣钵拦截功能组件、匣钵定位功能组件的连接示意图；
18.图5为本实用新型所述匣钵输送功能组件的结构示意图。
具体实施方式
19.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.实施例1
23.如图1所示，所述利用机械手实现匣钵取放的装置，包括机架1、用来拦截匣钵的匣钵拦截功能组件3、用来将拦截后的匣钵进行定位的匣钵定位功能组件4、用来将被定位的匣钵输送至匣钵输送功能组件5的匣钵取放功能组件2，所述匣钵取放功能组件2、匣钵拦截功能组件3、匣钵定位功能组件4和匣钵输送功能组件5均安装在机架1处。
24.所述利用机械手实现匣钵取放的装置的动作实现如下：
25.1、匣钵6在生产线上运动，当发现有缺陷的匣钵(此处可以是人工观察也可以是借助视觉检测技术)后，启动匣钵拦截功能组件3，拦截有缺陷的匣钵。
26.2、有缺陷的匣钵被拦截停止后，匣钵定位功能组件4对其进行定位，从而定位住有缺陷的匣钵。
27.3、匣钵取放功能组件2将被定位的匣钵输送到匣钵输送功能组件5的上方，匣钵输送功能组件5对匣钵进行输送作业。
28.在本实施例中，所述机架1优选为方管焊接结构，焊接结构强度高，稳定性好。图1中的箭头方向为匣钵6在生产线上的运行方向。
29.实施例2
30.如图2、3所示，所述匣钵取放功能组件2包括两轴机械手201、安装基板202、连接板204、夹爪气缸205、夹爪气缸安装板206、夹爪207、夹爪连接板208、直线轴承209、直线轴承安装板210、导向光轴211、导向光轴并联板212、夹爪动作连接板213，所述两轴机械手201包括z轴滑台和x轴滑台，x轴滑台与机架1固定连接；所述两轴机械手201与机架1固定连接，所述安装基板202与两轴机械手201的z轴滑台连接，所述安装基板202与夹爪气缸安装板206通过连接板204固定连接，所述夹爪气缸205固定安装在夹爪气缸安装板206上表面；所述夹爪连接板208设置有两块且呈相对设置，所述夹爪207设置有四个且分别固定安装在夹爪连接板208的两端，所述直线轴承209与导向光轴211滑动连接，所述直线轴承安装板210与夹爪气缸安装板206固定连接，所述导向光轴211的一端与夹爪连接板208固定连接，所述导向光轴211的另一端与导向光轴并联板212固定连接；所述夹爪动作连接板213为l形结构，所述夹爪动作连接板213的一端与导向光轴并联板212固定连接，所述夹爪动作连接板213的另一端与夹爪气缸205的活动端固定连接。
31.夹爪气缸205启动后，夹爪气缸205的活动端通过夹爪动作连接板213和导向光轴并联板212带动导向光轴211进行与直线轴承209进行相对滑动，由于呈相对设置，导向光轴211会带动两组呈相对设置的夹爪207进行相向而行运动，从而实现夹爪207的开合。
32.在一些实施例中，为提高安装强度，所述安装基板202还设置有安装基板加强筋板203。
33.实施例3
34.如图4所示，所述匣钵拦截功能组件3包括气缸安装板301、三轴气缸302、拦截支架303、支架垫板304，所述气缸安装板301与机架1固定连接，所述三轴气缸302与气缸安装板301固定连接，所述拦截支架303与三轴气缸302的活动端连接，所述支架垫板304与拦截支架303连接固定。
35.三轴气缸302是由一根活塞轴和两根导向轴的气缸，三轴气缸302相对于只有一根活塞轴的气缸来说，其能显著增加负载。
36.所述匣钵拦截功能组件3的作业时，三轴气缸302的活动端伸出，支架垫板304与拦截支架303从上而下进行下降运动，最终支架垫板304挡在有缺陷的匣钵的前进方向，从而对其进行拦截。当不需要拦截时，三轴气缸302的活动端回缩，支架垫板304与拦截支架303从下而上进行上升运动，最终支架垫板304与拦截支架303不会对匣钵6的前进造成任何阻碍。
37.实施例4
38.如图4所示，所述匣钵定位功能组件4设置有两组且呈相对设置，所述匣钵定位功能组件4包括气缸安装支架401、双轴气缸402、拍齐垫板404，所述双轴气缸402与气缸安装支架401连接固定，所述拍齐垫板404安装在双轴气缸402的活动端。
39.双轴气缸402是有两个活塞杆的气缸，能承受一定的径向力。所述气缸安装支架401可连接固定在生产线内外两侧，匣钵定位功能组件4分别安装在生产线内外两侧，双轴气缸402的动作轨迹与匣钵6的运动方向垂直。
40.当匣钵被拦截停止后，匣钵定位功能组件4随之进行动作，双轴气缸402的活动端伸出，两个拍齐垫板404在双轴气缸402的驱动下进行相向而行，从而能够将匣钵给夹住，从而完成定位匣钵的作业。
41.在一些实施例中，所述匣钵定位功能组件4还包括气缸防护罩403，所述气缸防护罩403安装在双轴气缸402的活动端外部。气缸防护罩403具有一定的防护功能。
42.实施例5
43.如图5所示，所述匣钵输送功能组件5包括传感器一501、同步带输送机502、导向轮503、传感器二504，所述传感器一501安装在同步带输送机502的从动端，所述传感器二504安装在同步带输送机502的驱动端；所述导向轮503安装在同步带输送机502的两侧。
44.其中，传感器一501和传感器二504均可选用光电传感器，如对射型、反射型等红外光电传感器。所述导向轮503能限制匣钵的运动轨迹。所述同步带输送机502中输送皮带采用同步带，且驱动电机为伺服电机。
45.实施例6
46.当匣钵被匣钵定位功能组件4给定位之后，此刻，匣钵取放功能组件2中两轴机械手201的z轴滑台移动到有缺陷的匣钵的正上方，z轴滑台带动夹爪207垂直下移，夹爪207垂直下移到合适高度，夹爪气缸205由打开状态切换到闭合状态，夹爪207夹住匣钵两侧。此时三轴气缸302和双轴气缸402缩回，夹爪207夹着匣钵垂直上移，夹爪207上移到合适高度，两轴机械手201的x轴滑台驱动夹爪207水平移动到匣钵输送功能组件5的上方。
47.两轴机械手201的z轴滑台驱动夹爪207垂直下移到合适高度，夹爪气缸205由闭合状态切换到打开状态，匣钵被放置在同步带输送机502上。
48.匣钵取放功能组件2复位，夹爪207移动到生产线上方，等待下次动作信号。
49.在同步带输送机502上，匣钵可码放四层，当匣钵码放四层后，同步带输送机502动作，拖动匣钵向同步带输送机502的驱动端移动。当传感器一501无输出信号时，同步带输送机502停止，等待下一摞匣钵码放四层后再动作。
50.同步带输送机502上最多可放置五摞匣钵，当第一摞匣钵到达同步带输送机502的驱动端时，传感器二504会输出信号，提示匣钵码放数量已达上线，需人工取出。
51.实施例7
52.在实施例1中，对匣钵6的缺陷进行检测，可利用检测单元，检测单元判断匣钵存在缺陷，并输出信号给本装置；其中，检测单元可采用我公司发明专利cn202011099840.x《一种一站式智能缺陷检测系统》、cn202010068786.6《一种基于视觉系统智能高效匣钵检测装置》等技术，检测单元的检测技术不是本实用新型的保护重点，在此不再赘述。接收到检测单元信号后，匣钵拦截功能组件3随之进行作业。
53.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。