專利名稱：機(jī)械手臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池生產(chǎn)設(shè)備，尤其涉及一種搬運(yùn)電池夾具的機(jī)械手臂。
背景技術(shù)：
在電池的生產(chǎn)過程中，需要經(jīng)過化成、烘烤等步驟。在實(shí)際生產(chǎn)中，通常將多個(gè)電池裝載到一個(gè)電池夾具上，以方便搬運(yùn)電池；另一方面，通過電池夾具對(duì)多個(gè)電池進(jìn)行一次性準(zhǔn)確定位，以方便化成、烘烤步驟對(duì)各個(gè)電池充放電，也使得各個(gè)電池受熱均勻。由于電池夾具笨重，在現(xiàn)有技術(shù)中，用人力搬運(yùn)轉(zhuǎn)移夾具生產(chǎn)效率較低，且人力搬運(yùn)電池夾具途中，容易推拉碰撞導(dǎo)致電池夾具內(nèi)裝載的夾具發(fā)生位移或變形。在電池夾具內(nèi)定位不準(zhǔn)確的電池在充放電的過程中與充電正負(fù)極接觸不良，導(dǎo)致充放電不到位，影響化成效果；發(fā)生位移的電池在受熱的過程中各部位位置不當(dāng)，導(dǎo)致電池受熱不均勻，影響烘烤效果。因此，而導(dǎo)致生產(chǎn)出來的電池品質(zhì)低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種搬運(yùn)電池夾具的機(jī)械手臂，通過機(jī)械搬運(yùn)電池夾具取代人力搬運(yùn)，從而提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化電池品質(zhì)，更有利于生產(chǎn)自動(dòng)化。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為提供一種機(jī)械手臂，所述機(jī)械手臂包括支架、橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及夾持機(jī)構(gòu)，所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)水平滑動(dòng)地安裝于所述支架上，所述橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于所述支架上并且驅(qū)動(dòng)所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)水平移動(dòng)；所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述夾持機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)；所述夾持機(jī)構(gòu)包括承載板、頂推單元及至少兩卡爪，所述承載板與所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端連接，所述頂推單元設(shè)置于所述承載板上，所述頂推單元推動(dòng)兩所述卡爪張開或閉合。本發(fā)明提供的機(jī)械手臂通過卡爪夾持電池夾具，豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)，橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)相對(duì)支架水平移動(dòng)，從而方便地將電池夾具移動(dòng)至目標(biāo)位置。本發(fā)明通過機(jī)械手臂搬運(yùn)電池夾具取代人力搬運(yùn)，提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化電池品質(zhì)，更有利于生產(chǎn)自動(dòng)化。較佳地，所述卡爪的中部樞接于所述承載板兩側(cè)，所述頂推單元的輸出端分別與所述卡爪的上端樞接；通過兩所述夾爪繞所述承載板兩側(cè)端的樞轉(zhuǎn)，將所述頂推單元的豎向動(dòng)作轉(zhuǎn)化為兩夾爪的張開或收攏動(dòng)作，以方便地夾持或釋放電池夾具。具體地，所述頂推單元包括伸縮裝置、樞接軸及兩擺臂；所述伸縮裝置固定于承載板上且輸出端向上伸出并與所述樞接軸固定；兩所述擺臂的一端與所述樞接軸樞接，另一端與所述卡爪樞接；通過兩個(gè)擺臂的兩端分別樞接于所述卡爪和樞接軸，并由頂推單元推頂所述樞接軸上下動(dòng)作，當(dāng)頂推單元向上動(dòng)作時(shí)，卡爪的下端張開釋放電池夾具，當(dāng)頂推單元向下回復(fù)動(dòng)作時(shí)，卡爪的下端收攏夾持電池夾具，因而在伸縮裝置非工作狀態(tài)下，伸縮裝置的輸出端在重力作用下保持向下動(dòng)作，仍能保持卡爪夾持電池夾具，使得夾持機(jī)構(gòu)對(duì)電池夾具的夾持作用非?？煽浚瑥亩岣咦鳂I(yè)的安全性。具體地，所述夾持機(jī)構(gòu)還包括定位架，所述定位架開設(shè)有沿所述樞接軸滑動(dòng)的方向的導(dǎo)向孔，所述樞接軸穿設(shè)于所述導(dǎo)向孔內(nèi)；所述頂推單元設(shè)置于所述定位架內(nèi)，并于所述定位架上開設(shè)有限定樞接軸動(dòng)作方向的導(dǎo)向孔，提高了頂推單元工作時(shí)的穩(wěn)定性，確保樞接軸在豎直方向動(dòng)作，從而進(jìn)一步確保夾持機(jī)構(gòu)對(duì)電池夾具的夾持。具體地，所述伸縮裝置為氣缸。較佳地，所述橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定于支架上的第一電機(jī)、連接于所述第一電機(jī)輸出端的第一絲桿及與所述第一絲桿相配合的第一絲母，所述第一絲桿橫向設(shè)置于所述支架上，所述第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第一絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)第一絲母水平移動(dòng)；所述第一絲桿與所述第一絲母的配合傳動(dòng)，使得豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在第一電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下的橫向滑動(dòng)定位精準(zhǔn)。較佳地，所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括支撐板和第二電機(jī)、第二絲桿及第二絲母，所述支撐板固定于所述第一絲母上，所述第二電機(jī)設(shè)置于所述支撐板上，所述第二絲桿豎向設(shè)置且一端與所述第二電機(jī)的輸出端連接，所述第二絲母與所述承載板固定且與所述第二絲桿配合。具體地，所述支架上橫向設(shè)置有第一滑軌，所述支撐板上固定有第一滑塊，所述第一滑軌與所述第一滑塊滑動(dòng)配合；通過設(shè)置所述第一滑軌和所述第一滑塊，使得所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述第一電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下的水平滑動(dòng)更加平穩(wěn)。。具體地，所述支撐板的兩側(cè)豎向設(shè)置有第二滑軌，所述夾持機(jī)構(gòu)還包括滑動(dòng)板，所述滑動(dòng)板與所述承載板固定，且所述滑動(dòng)板上設(shè)置有第二滑塊，所述第二滑軌與所述第二滑塊滑動(dòng)配合；通過設(shè)置所述第二滑軌和所述第二滑塊，使得所述夾持機(jī)構(gòu)在所述第二電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下的上下滑動(dòng)更加平穩(wěn)。。較佳地，所述支架包括支柱及固定于支柱上的橫梁。說明書附1為本發(fā)明機(jī)械手臂的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為

圖1中A部的放大圖。圖3為豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分解示意圖。圖5為夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為夾持機(jī)構(gòu)的分解示意圖。圖7為豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與夾持機(jī)構(gòu)的組合狀態(tài)圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合說明書附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。如圖1-圖2所示的機(jī)械手臂包括支架100、橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200、豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300和夾持機(jī)構(gòu)400。橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200安裝于支架100上；豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300水平滑動(dòng)安裝于支架100上，且豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300在橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200的驅(qū)動(dòng)下沿支架100水平滑動(dòng)；夾持機(jī)構(gòu)400連接于豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300的輸出端，并在豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300的驅(qū)動(dòng)下上下滑動(dòng)。更具體地，支架100包括兩根立柱110和固定于兩根立柱110上的橫梁120。橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200包括第一電機(jī)210、第一絲桿220以及固定于豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300上的第一絲母(圖中未示)；第一電機(jī)210固定于橫梁120上，第一絲桿220橫向設(shè)置于支架100上且連接于第一電機(jī)210的輸出端，第一絲桿220與第一絲母相配合，第一電機(jī)210驅(qū)動(dòng)第一絲桿220轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)第一絲母水平移動(dòng)，從而帶動(dòng)與第一絲母固定連接的豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300沿橫梁120水平移動(dòng)。橫梁120上橫向設(shè)置有第一滑軌121，豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300上對(duì)應(yīng)固定設(shè)置有第一滑塊310，第一滑軌121與第一滑塊310滑動(dòng)配合，以實(shí)現(xiàn)豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300沿橫梁120水平滑動(dòng)。結(jié)合如圖3-圖4所示，豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300包括第一滑塊310、支撐板320、第二電機(jī)330、第二滑軌340、第二絲桿350和第二絲母360。支撐板320固定于第一絲母上，第一滑塊310固定于支撐板320的一面，第二電機(jī)330固定于支撐板320的另一面，第二滑軌340設(shè)置于支撐板320的兩側(cè)，并通過第二滑軌340與夾持機(jī)構(gòu)400滑動(dòng)連接。第二絲桿350豎向設(shè)置且一端與第二電機(jī)330的輸出端連接,與第二絲桿350相配合的第二絲母360固定連接于夾持機(jī)構(gòu)400。第二電機(jī)330驅(qū)動(dòng)第二絲桿350，經(jīng)第二絲母360帶動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)400相對(duì)豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300上下滑動(dòng)。結(jié)合圖5-圖6所示,夾持機(jī)構(gòu)400包括滑動(dòng)板410、承載板420、頂推單元430及夾爪440?；瑒?dòng)板410的一面設(shè)置有第二滑塊411，第二滑塊411與第二滑軌440相配合以實(shí)現(xiàn)夾持機(jī)構(gòu)400相對(duì)豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300上下滑動(dòng)；滑動(dòng)板410的另一面的下端固定有承載板420，兩卡爪440的中部樞 接于承載板420的兩側(cè)，頂推單元430安裝于承載板420上且頂推單元430的輸出端分別與兩個(gè)卡爪440的上端樞接并推動(dòng)兩卡爪440張開或閉合。具體地，頂推單元430包括伸縮裝置431，樞接軸432和兩個(gè)擺臂433，伸縮裝置431固定于承載板420上側(cè)，且伸縮裝置431的輸出端固定連接一 U型板431a ;兩個(gè)擺臂433的一端樞接于樞接軸432，樞接軸432的兩端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于U型板431a的兩凸出端，兩個(gè)擺臂433的另一端分別樞接于一^^爪440的一端。當(dāng)伸縮裝置431向上推頂U(kuò)型板431a進(jìn)而推動(dòng)樞接軸432向上動(dòng)作時(shí)，兩個(gè)擺臂433的另一端向下收攏，帶動(dòng)兩卡爪440繞承載板420的兩側(cè)樞轉(zhuǎn)，使得兩卡爪440的另一端分別向外張開釋放電池夾具；當(dāng)伸縮裝置431向下回復(fù)動(dòng)作帶動(dòng)U型板431a進(jìn)而帶動(dòng)樞接軸432向下動(dòng)作時(shí)，兩個(gè)擺臂433的另一端向上張開，帶動(dòng)兩卡爪440繞承載板420的兩側(cè)樞轉(zhuǎn)，使得兩卡爪440的另一端分別向內(nèi)收攏卡持電池夾具。更具體地，卡爪440的懸空端至承載板420的長(zhǎng)度為第一長(zhǎng)度，卡爪440與擺臂433的樞接端至承載板420的長(zhǎng)度為第二長(zhǎng)度，第一長(zhǎng)度大于第二長(zhǎng)度，因此，卡爪440與擺臂433的樞接端轉(zhuǎn)動(dòng)較短一段距離，卡爪440的懸空端即可張開或收攏較長(zhǎng)一端距離，使得本發(fā)明機(jī)械手臂可以夾持體積較大的物體。更具體地，所述伸縮伸縮裝置431為一氣缸。進(jìn)一步地，承載板420上還固定有定位架450，定位架450與承載板420形成定位頂推單元430的定位腔。定位架450的前后兩側(cè)沿樞接軸432的運(yùn)動(dòng)方向開設(shè)有導(dǎo)向孔451，樞接軸432穿設(shè)于導(dǎo)向孔451內(nèi)，從而使得樞接軸432在伸縮裝置431的推頂下，上下動(dòng)作非常平穩(wěn)、可靠。以下結(jié)合說明書附圖1-7對(duì)本發(fā)明機(jī)械手臂的工作過程做一詳細(xì)說明:第一電機(jī)210工作，驅(qū)動(dòng)第一絲桿220轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)第一絲母沿第一絲桿220移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與第一絲母固定連接的豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300沿橫梁120水平滑動(dòng)至電池夾具上方；第二電機(jī)330工作，驅(qū)動(dòng)第二絲桿350轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)第二絲母360沿第二絲桿350移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與第二絲母360固定連接的滑動(dòng)板410向下滑動(dòng)至夾持機(jī)構(gòu)400正對(duì)電池夾具；伸縮裝置431向下動(dòng)作，經(jīng)U型板431a帶動(dòng)樞接軸432向下動(dòng)作，使得兩擺臂433的另一端向上張開，帶動(dòng)兩卡爪440繞承載板420的兩側(cè)樞轉(zhuǎn)，進(jìn)而使兩卡爪440的另一端分別向內(nèi)收攏以夾持電池夾具。第二電機(jī)330再次工作，驅(qū)動(dòng)第二絲桿350轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)第二絲母360沿第二絲桿350移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與第二絲母360固定連接的滑動(dòng)板410向上滑動(dòng)，使得夾持機(jī)構(gòu)400及被夾持機(jī)構(gòu)400夾持的電池夾具向上動(dòng)作；第一電機(jī)210再次工作，驅(qū)動(dòng)第一絲桿220轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)第一絲母沿橫梁120移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與第一絲母固定連接的豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300水平滑動(dòng)至目標(biāo)位置上方；第二電機(jī)330第三次工作，驅(qū)動(dòng)第二絲桿350轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)第二絲母360沿第二絲桿350移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與第二絲母360固定連接的滑動(dòng)板410向下滑動(dòng)，使得夾持機(jī)構(gòu)400及被夾持機(jī)構(gòu)400夾持的電池夾具向下動(dòng)作至目標(biāo)位置；伸縮裝置431向上動(dòng)作，經(jīng)U型板431a帶動(dòng)樞接軸432向上動(dòng)作，使得兩擺臂433的另一端向下收攏，帶動(dòng)兩卡爪440繞承載板420的兩側(cè)樞轉(zhuǎn)，進(jìn)而使兩卡爪440的另一端分別向外張開以釋放電池夾具。以上完成本發(fā)明機(jī)械手臂對(duì)電池夾具的搬運(yùn)。本發(fā)明提供的機(jī)械手臂通過卡爪440夾持電池夾具，豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300驅(qū)動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)400上下移動(dòng)，橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200驅(qū)動(dòng)豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)300帶動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)400相對(duì)支架100水平移動(dòng)，從而方便地將電池夾具移動(dòng)至目標(biāo)位置。本發(fā)明通過機(jī)械手臂搬運(yùn)電池夾具取代人力搬運(yùn)，提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化電池品質(zhì)，更有利于生產(chǎn)自動(dòng)化。以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械手臂，其特征在于:包括支架、橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及夾持機(jī)構(gòu)，所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)水平滑動(dòng)地安裝于所述支架上，所述橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于所述支架上并且驅(qū)動(dòng)所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)水平移動(dòng)；所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述夾持機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)；所述夾持機(jī)構(gòu)包括承載板、頂推單元及至少兩卡爪，所述承載板與所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端連接，所述頂推單元設(shè)置于所述承載板上，所述頂推單元推動(dòng)兩所述卡爪張開或閉合。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械手臂，其特征在于:所述卡爪的中部樞接于所述承載板兩側(cè)，所述頂推單元的輸出端分別與所述卡爪的上端樞接。
3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)械手臂，其特征在于:所述頂推單元包括伸縮裝置、樞接軸及兩擺臂；所述伸縮裝 置固定于承載板上且輸出端向上伸出并與所述樞接軸固定；兩所述擺臂的一端與所述樞接軸樞接，另一端與所述卡爪樞接。
4.如權(quán)利要求3所述的機(jī)械手臂，其特征在于:所述夾持機(jī)構(gòu)還包括定位架，所述定位架開設(shè)有沿所述樞接軸滑動(dòng)的方向的導(dǎo)向孔，所述樞接軸穿設(shè)于所述導(dǎo)向孔內(nèi)。
5.如權(quán)利要求3所述的機(jī)械手臂，其特征在于:所述伸縮裝置為氣缸。
6.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械手臂，其特征在于:所述橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定于支架上的第一電機(jī)、連接于所述第一電機(jī)輸出端的第一絲桿及與所述第一絲桿相配合的第一絲母，所述第一絲桿橫向設(shè)置于所述支架上，所述第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第一絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)第一絲母水平移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的機(jī)械手臂，其特征在于:所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括支撐板和第二電機(jī)、第二絲桿及第二絲母，所述支撐板固定于所述第一絲母上，所述第二電機(jī)設(shè)置于所述支撐板上，所述第二絲桿豎向設(shè)置且一端與所述第二電機(jī)的輸出端連接，所述第二絲母與所述承載板固定且與所述第二絲桿配合。
8.如權(quán)利要求7所述的機(jī)械手臂，其特征在于:所述支架上橫向設(shè)置有第一滑軌，所述支撐板上固定有第一滑塊，所述第一滑軌與所述第一滑塊滑動(dòng)配合。
9.如權(quán)利要求7所述的機(jī)械手臂，其特征在于:所述支撐板的兩側(cè)豎向設(shè)置有第二滑軌，所述夾持機(jī)構(gòu)還包括滑動(dòng)板，所述滑動(dòng)板與所述承載板固定，且所述滑動(dòng)板上設(shè)置有第二滑塊，所述第二滑軌與所述第二滑塊滑動(dòng)配合。
10.如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的機(jī)械手臂，其特征在于:所述支架包括支柱及固定于支柱上的橫梁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池生產(chǎn)設(shè)備，尤其涉及一種搬運(yùn)電池夾具的機(jī)械手臂。所述機(jī)械手臂包括支架、橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及夾持機(jī)構(gòu)，所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)水平滑動(dòng)地安裝于所述支架上，所述橫向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于所述支架上并且驅(qū)動(dòng)所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)水平移動(dòng)；所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述夾持機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)；所述夾持機(jī)構(gòu)包括承載板、頂推單元及至少兩卡爪，所述承載板與所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端連接，所述頂推單元設(shè)置于所述承載板上，所述頂推單元推動(dòng)兩所述卡爪張開或閉合。本發(fā)明通過機(jī)械手臂搬運(yùn)電池夾具取代人力搬運(yùn)，提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化電池品質(zhì)，更有利于生產(chǎn)自動(dòng)化。
文檔編號(hào)B25J15/08GK103213120SQ201310100238
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者劉情, 馬偉光, 龐慶忠 申請(qǐng)人:東莞市德瑞精密設(shè)備有限公司