一种CCD视觉引导的方形锂电池机器人夹爪装置的制作方法

本技术属于电池夹爪，特别涉及一种ccd视觉引导的方形锂电池机器人夹爪装置。

背景技术：

1、目前国家大力提倡新能源，锂电池生产检测行业发展迅速，方形锂电池以自身容量大、模组数量少、易监管等优点在储能场景占据显著优势，然而由于体积相对较大，不易搬运，所以在生产打包的时候采用机器人搬运便成了一种较为简便易用的生产方式；为了提升对锂电池生产打包堆垛的精准性，同时减少对电池本身外壳的磕碰磨损等情况，对抓取电池的夹爪就有了更高的标准，为应对这一难题，机器人搬运系统已成为锂电池生产打包环节的主流解决方案，而融合视觉检测与安全控制技术的智能夹爪则成为提升搬运精度与安全性的关键。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型提出一种ccd视觉引导的方形锂电池机器人夹爪装置，其构思在于在电池夹爪的侧面安装拥有3d识别的ccd相机结构，在电池夹爪抓取电池前识别异物、电池位置产生偏移、整体定位倾斜等异常情况，保证抓取时的安全性和精准性。

2、ccd视觉引导的方形锂电池机器人夹爪装置包含夹爪主体底板17，夹爪主体底板17的顶部通过夹爪连接柱1连接外部运动机构；夹爪主体底板17的底部沿横向依次连接有若干导向轴15，导向轴15上连接有可上下滑动的气缸底板71，气缸底板71的底部分别连接有夹持气缸7，夹持气缸7底部的纵向两端分别连接有一片电池夹持板9；夹持气缸7可推动电池夹持板9，使电池夹持板9改变间距并夹持外部电池10；所述导向轴17上套设有过压缓冲弹簧8；

3、夹爪主体底板17横向的中部连接有第一立柱平台21，第一立柱平台21的纵向两端分别连接有位于夹爪主体底板17的纵向两侧的吸盘气缸13，吸盘气缸13的底部分别连接有海绵吸盘12；吸盘气缸13可上下推动海绵吸盘12，使海绵吸盘12接触下方电池托盘；

4、第一立柱平台的横向两侧分别设有连接夹爪主体底板17的第二立柱平台22，第二立柱平台22底部连接有气缸压板机构3；气缸压板机构3可上下推动，并将外部电池托盘推离海绵吸盘12；

5、所述气缸底板的纵向一侧通过激光传感器支架19安装有激光传感器20；

6、夹爪主体底板17的纵向两侧连接有位于夹爪主体底板17和吸盘气缸13之间的相机安装架11；所述相机安装架11底部安装有朝下的ccd相机。

7、更具体的，气缸底板上连接有竖直的过压感应片18，夹爪主体底板17底部连接有与过压感应片18上下对应的光电传感器16，光电传感器16沿横向感应障碍物。

8、更具体的，夹爪主体底板17的顶部连接有电磁阀模组4，电磁阀模组4连接控制海绵吸盘12产生局部负压。

9、更具体的，夹爪主体底板17横向两端的底部分别连接有手指气缸5，手指气缸5底部设有兜底档臂6；夹爪主体底板17横向两端的横向齐平的兜底档臂6之间分别连接有横向的兜底档杆61；手指气缸5可控制兜底档臂6绕横向的旋转轴转动，使兜底档杆61夹合于与电池夹持板9夹持的外部电池10的纵向两侧。

10、更具体的，ccd相机连接外部上位机。

11、本实用新型的工作过程如下：

12、1.装载有电池的电池托盘通过外部传送带送至夹爪主体底板17下方；

13、2.激光传感器支架19上的激光传感器20检测到电池托盘，相机安装架11底部的ccd相机拍摄电池托盘，并将图像信息传输至外部上位机，外部上位机通过机器人视觉处理软件从图像信息中得出位置参数，并根据位置参数控制连接夹爪连接柱1连接的外部运动机构，将夹爪主体底板17移动至指定参数位置；此时手指气缸5张开纵向两侧的兜底档臂66，使兜底档杆61远离电池夹持板9和电池托盘；

14、3.夹持气缸7推动纵向相邻的电池夹持板9打开，外部运动机构控制电池夹持板17整体下降，使电池夹持板9下降至第一排电池的纵向两侧；电池夹持板9上的传感器检测到电池时，下降停止；

15、4.夹持气缸7推动电池夹持板9夹持电池托盘上的电池；外部运动机构控制夹爪主体底板17上升，上升过程中，手指气缸5合拢，使兜底档杆61挡于电池夹持板9所夹持的电池的纵向两侧的下方，避免电池在搬运过程中掉落；

16、5.外部运动机构控制夹爪主体底板17运动至指定位置，电池夹持板9将电池放至指定工位，外部运动机构控制夹爪主体底板17返回电池托盘上方，夹取下一排电池；

17、6.重复2-5步骤，当剩余最后一排电池开始抓取时，电池夹持板9正常下降至电池夹持板9的传感器检测距离到位，此时气缸压板机构3向下推动压住电池下方电池托盘，防止将电池托盘被带起影响设备运行，电池夹持板9夹起电池后，气缸压板机构3向上收回；外部运动机构控制夹爪主体底板17完成全部电池抓取搬运动作，然后控制夹爪主体底板17回到电池托盘上方；

18、7.ccd相机再次拍照，外部上位机通过机器人视觉处理软件处理得到新的位置参数，第一立柱平台21底部的吸盘气缸13将海绵吸盘12推至电池托盘顶部，电磁阀模组4控制海绵吸盘12产生局部负压，夹爪主体底板17下降到指定参数的位置，海绵吸盘12吸附下方底托，并搬运到对应工位回收，完成整个动作流程。

19、步骤3中，若电池夹持板9下降位置存在偏差致使压迫电池，则气缸底板上的过压感应片18沿导向轴方向上升，光电传感器16沿横向感应到过压感应片18触发警报，电池搬运过程中止。

20、本实用新型产生的有益效果在于：

21、1.夹爪增加了ccd相机进行识别，保证了软件处理后的位置参数数据，极大的降低了夹持机构与电池的碰撞概率，保证了吸盘吸取底托时的准确性，而且能够识别电池上方是都有异物等异常情况；

22、2.夹爪设计了搬运过程中的兜底放掉落装置，抓取电池过程中，放掉落兜底气缸会闭合，兜底挡杆能够避免电池掉落发生磕碰起火爆炸的风险，与夹持电池装置上方的检测距离传感器一起达成双重保证，极大的提高了生产过程中的安全性、可靠性

23、3.夹爪拥有防挤压碰撞的过压感应片，当夹爪抓取电池时，若电池夹持板压迫到电池，则过压感应片向上移动，使光电传感器检测到信号，产生过压报警，此时电池夹持板会停止运动避免压损电池产生风险。

1.一种ccd视觉引导的方形锂电池机器人夹爪装置，其特征在于：包含夹爪主体底板(17)，夹爪主体底板(17)的顶部通过夹爪连接柱(1)连接外部运动机构；夹爪主体底板(17)的底部沿横向依次连接有若干导向轴(15)，导向轴(15)上分别连接有可上下滑动的气缸底板(71)，气缸底板(71)的底部分别连接有夹持气缸(7)，夹持气缸(7)底部的纵向两端分别连接有一片电池夹持板(9)；夹持气缸(7)可推动电池夹持板(9)，使电池夹持板(9)改变间距并夹持外部电池(10)；所述导向轴(15)上套设有过压缓冲弹簧(8)；

2.根据权利要求1所述的一种ccd视觉引导的方形锂电池机器人夹爪装置，其特征在于：气缸底板上连接有竖直的过压感应片(18)，夹爪主体底板(17)底部连接有与过压感应片(18)上下对应的光电传感器(16)，光电传感器(16)沿横向感应障碍物。

3.根据权利要求1所述的一种ccd视觉引导的方形锂电池机器人夹爪装置，其特征在于：夹爪主体底板(17)的顶部连接有电磁阀模组(4)，电磁阀模组(4)连接控制海绵吸盘(12)产生局部负压。

4.根据权利要求1所述的一种ccd视觉引导的方形锂电池机器人夹爪装置，其特征在于：夹爪主体底板(17)横向两端的底部分别连接有手指气缸(5)，手指气缸(5)底部设有兜底档臂(6)；夹爪主体底板(17)横向两端的横向齐平的兜底档臂(6)之间分别连接有横向的兜底档杆(61)；手指气缸(5)可控制兜底档臂(6)绕横向的旋转轴转动，使兜底档杆(61)夹合于与电池夹持板(9)夹持的外部电池(10)的纵向两侧。

5.根据权利要求1所述的一种ccd视觉引导的方形锂电池机器人夹爪装置，其特征在于：ccd相机连接外部上位机。