一种带视觉寻址的高节拍防掉落电芯抓手的制作方法

本发明涉及新能源电池，具体涉及一种带视觉寻址的高节拍防掉落电芯抓手。

背景技术：

1、在新能源电池模组装配过程中，电芯需由电芯抓手从料框中取出并搬运至下一工位。现有电芯抓手主要通过夹爪气缸驱动夹爪从电芯两侧进行夹持，依靠夹爪与电芯表面之间的摩擦力将电芯固定，其底部未设置任何托举或锁死结构。该纯夹持方式依赖于夹爪对电芯侧壁的正压力，在静态或低速工况下尚可维持电芯稳定，但结构上缺乏对电芯底部的机械约束。

2、随着新能源行业对产能需求的持续提升，产线节拍不断提高，机器手抓手需频繁执行快速启动、急停及变向等高速动作。夹爪在这些动作中承受的惯性力急剧增大，仅靠夹爪侧向夹持力已不足以可靠约束电芯，致使电芯极易从夹爪中脱出。电芯属于高能量密度部件，一旦从高处跌落至设备或地面，可能引发短路、着火乃至爆炸等严重安全事故，因此，如何在高速搬运过程中防止电芯掉落，已成为本领域必须解决的关键问题。

3、针对上述问题，现有改进思路主要是在夹爪下方增设可伸缩的托举机构，待夹爪夹持完成后，托举件伸出至电芯底部以提供辅助支撑。然而，此类机构在实际应用中面临突出的结构性矛盾：托举件欲在搬运过程中支撑电芯，须在夹爪拾取电芯之前或之时即位于电芯底部下方；但抓手下降取件时，夹爪需垂直插入电芯之间的狭窄间隙，若托举件预先设置于夹爪下方，则必然与料框及电芯发生干涉或是损坏电芯。

4、因此，如何在取件时不与料框发生干涉以确保抓手顺畅下降的前提下，在高速搬运中为电芯提供可靠的底部支撑以防止掉落，是本领域亟待解决的核心技术难题。

5、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种带视觉寻址的高节拍防掉落电芯抓手，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明提供了以下技术方案：一种带视觉寻址的高节拍防掉落电芯抓手，包括：

3、安装框架，以及设置在安装框架上的电芯抓取机构和防掉落机构；

4、电芯抓取机构包括沿安装框架底侧依次间隔排列的多个夹爪气缸，以及分别安装于各夹爪气缸两夹持端的夹爪，夹爪用于从电芯两侧将其夹持固定；

5、防掉落机构设有两组，分别对称安装于安装框架的左右两侧；

6、每组防掉落机构均包括防掉落托杆和驱动气缸；

7、防掉落托杆呈u形结构，包括依次连接的第一杆段、第二杆段和第三杆段；

8、第一杆段的末端铰接于安装框架的前侧或后侧；

9、第三杆段与第一杆段分置于安装框架的前后两侧；第三杆段上远离其自由端的位置通过铰接轴与安装框架转动连接；

10、驱动气缸的缸体铰接于安装框架上，且与第三杆段设置于同一侧；

11、其中，驱动气缸的活塞杆向下伸出并与第三杆段的自由端相铰接，使得第三杆段绕铰接轴形成杠杆传动结构。

12、优选的，安装框架的前后两侧分别设置有料框防粘机构；

13、料框防粘机构包括：固定块、光轴、弹簧和压块；

14、固定块固定连接于安装框架上；

15、光轴至少设有一根，光轴竖向活动穿设于固定块上；

16、压块固定连接于光轴的底部；

17、弹簧套设于光轴上，且位于固定块与压块之间，弹簧的两端分别连接于固定块和压块。

18、优选的，安装框架的顶侧中部固定连接有抓手安装法兰盘，抓手安装法兰盘用于与机器手末端相连接。

19、优选的，安装框架上还固定设置有视觉寻址组件，视觉寻址组件包括检测相机和测距传感器；

20、检测相机和测距传感器均与设置在安装框架上的控制模块电性连接，检测相机用于采集电芯的位置图像信息，测距传感器用于检测抓手与料框及电芯之间的距离。

21、优选的，测距传感器包括电芯检测传感器和料框检测传感器；

22、每个夹爪气缸上均设置有电芯检测传感器，电芯检测传感器用于检测对应夹爪处是否存在电芯；

23、安装框架的前后两端分别设置有料框检测传感器，料框检测传感器用于检测料框是否存在。

24、优选的，安装框架上还固定设置有自动扫码枪，自动扫码枪用于扫描料框上的信息码，以追溯料框内电芯的生产信息。

25、优选的，夹爪的内侧壁上固定设置有防过压弹性块，防过压弹性块用于在夹持过程中抵接电芯表面，以防止夹爪过度下压损伤电芯。

26、优选的，夹爪的内侧壁上还固定设置有耐磨块，耐磨块与电芯表面直接接触，以减小夹爪的磨损。

27、本发明实施例提供的一种带视觉寻址的高节拍防掉落电芯抓手，具有以下有益效果：

28、（1）本发明通过防掉落托杆与驱动气缸的铰接配合，以及第三杆段绕铰接轴与安装框架的转动连接，形成杠杆传动结构，使防掉落托杆在取件前始终避让于夹爪两侧，避免与料框及电芯干涉，确保夹爪顺畅下降取件；取件后驱动气缸驱动防掉落托杆向下翻转至电芯底部形成托举支撑，在高速搬运过程中有效防止电芯掉落，消除了因电芯跌落引发短路、着火乃至爆炸的安全隐患。

29、（2）本发明通过在安装框架底侧依次间隔排列多个夹爪气缸，实现一次性同时抓取多个电芯，配合防掉落机构提供的底部支撑，使机器人抓手能够以更高速度安全运行，大幅提升了单次搬运电芯数量和整体搬运效率，适应了新能源电池模组装配段对高节拍生产的需求。

30、（3）本发明通过在安装框架前后两侧设置料框防粘机构，利用压块优先接触料框上沿，弹簧压缩后对压块施加向下弹性压力，在夹爪夹持电芯向上抬升的初始阶段持续压紧料框，有效防止料框因电芯摩擦力被一并带起，避免了料框移位对后续电芯定位精度的影响以及电芯与料框之间的刮擦损伤。

1.一种带视觉寻址的高节拍防掉落电芯抓手，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的带视觉寻址的高节拍防掉落电芯抓手，其特征在于，安装框架的前后两侧分别设置有料框防粘机构；

3.根据权利要求1所述的带视觉寻址的高节拍防掉落电芯抓手，其特征在于，安装框架的顶侧中部固定连接有抓手安装法兰盘，抓手安装法兰盘用于与机器手末端相连接。

4.根据权利要求1所述的带视觉寻址的高节拍防掉落电芯抓手，其特征在于，安装框架上还固定设置有视觉寻址组件，视觉寻址组件包括检测相机和测距传感器；

5.根据权利要求4所述的带视觉寻址的高节拍防掉落电芯抓手，其特征在于，测距传感器包括电芯检测传感器和料框检测传感器；

6.根据权利要求1所述的带视觉寻址的高节拍防掉落电芯抓手，其特征在于，安装框架上还固定设置有自动扫码枪，自动扫码枪用于扫描料框上的信息码，以追溯料框内电芯的生产信息。

7.根据权利要求1所述的带视觉寻址的高节拍防掉落电芯抓手，其特征在于，夹爪的内侧壁上固定设置有防过压弹性块，防过压弹性块用于在夹持过程中抵接电芯表面，以防止夹爪过度下压损伤电芯。

8.根据权利要求1所述的带视觉寻址的高节拍防掉落电芯抓手，其特征在于，夹爪的内侧壁上还固定设置有耐磨块，耐磨块与电芯表面直接接触，以减小夹爪的磨损。