翻转装置的制作方法

1.本技术涉及自动化设备技术领域，特别是涉及一种翻转装置。


背景技术：

2.锂电池装配工艺中，其中一个步骤是将壳状的工件盖设于堆叠的多个电芯上，以组装形成电池包。传输线将工件输送至预定工位后，工件在传输线的姿态和位置不稳定，机械手无法直接从传输线上抓取工件并将其盖设于电芯模组上。
3.目前，通过人工作业，传输线将工件输送至预定工位后，人手抓取工件，将其翻转预定的角度后，盖设于堆叠的多个电芯上。该作业方式成本高、效率低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术主要解决的技术问题是提供一种翻转装置，能够自动化地将工件从传输线上取下、固定工件并将工件翻转预定的角度，从而降低成本，提高效率。
5.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种翻转装置，包括：搬运组件，搬运组件位于传输线一侧，能够将传输线上的壳状的工件搬离传输线；夹取组件，夹取组件位于传输线一侧，能够至少部分伸入搬运组件上的工件的空腔以抓取工件；翻转组件，翻转组件位于传输线一侧，连接夹取组件，能够旋转夹取组件预定角度，以将工件的空腔开口朝向预定方位。
6.在本技术的一实施例中，翻转组件包括：活动座；翻转座，翻转座转动连接于活动座，夹取组件设置于翻转座上；第一驱动器，第一驱动器用于驱动翻转座转动。
7.在本技术的一实施例中，翻转座包括：翻转主体，翻转主体为长条状的框架结构，夹取组件设置于翻转主体上；转轴，转轴设置于翻转主体的端部，与活动座转动连接。
8.在本技术的一实施例中，翻转组件包括：安装架，活动座活动连接于安装架，能够在第一方向和第一方向的相反方向往复移动；第二驱动器，第二驱动器用于驱动活动座移动，以带动夹取组件接近或远离搬运组件。
9.在本技术的一实施例中，夹取组件活动设置于翻转座，能够在第二方向和第二方向的相反方向往复移动；翻转组件包括：第三驱动器，第三驱动器用于驱动夹取组件移动，以使得夹取组件的至少部分进入或退出工件的空腔。
10.在本技术的一实施例中，翻转装置包括：内撑组件。内撑组件能够至少部分容置于工件的空腔中，至少部分能够扩张以抵撑工件的内壁。
11.在本技术的一实施例中，内撑组件包括：活动件、抵撑件、第六驱动器以及连接杆。活动件活动连接于翻转组件，能够在第二方向和第二方向的相反方向往复移动。抵撑件活动连接于翻转组件，能够在第四方向和第四方向的相反方向往复移动，用于抵撑工件的内壁，第二方向与第四方向相交。第六驱动器用于驱动活动件移动。连接杆的两端分别与活动件和抵撑件转动连接，以将活动件的运动转换成抵撑件的运动。
12.在本技术的一实施例中，夹取组件包括：夹爪缸，夹爪缸设置于翻转组件上，包括
至少一对驱动端，一对驱动端能够相互靠近或远离；至少一对夹爪，一对夹爪分别设置于夹爪缸的一对驱动端，一个夹爪能够至少部分伸入工件的空腔中，与另一个夹爪配合以抓取工件。
13.在本技术的一实施例中，搬运组件包括：搬运主体，搬运主体能够在第三方向和第三方向的相反方向往复移动，用于承载工件；第四驱动器，第四驱动器用于驱动搬运主体移动，以将搬运主体上的工件搬离传输线。
14.在本技术的一实施例中，搬运组件包括：至少一对夹紧件以及第五驱动器，第五驱动器用于驱动一对夹紧件相对运动，以夹紧或松开搬运主体上的工件。
15.本技术的有益效果是：区别于现有技术，本技术提供一种翻转装置，包括：搬运组件，搬运组件位于传输线一侧，能够将传输线上的壳状的工件搬离传输线；夹取组件，夹取组件位于传输线一侧，能够至少部分伸入搬运组件上的工件的空腔以抓取工件；翻转组件，翻转组件位于传输线一侧，连接夹取组件，能够旋转夹取组件预定角度，以将工件的空腔开口朝向预定方位。由此，实现了自动化地将工件从传输线上取下、固定工件并将工件翻转预定的角度，从而降低了成本，提高了效率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
17.图1是工件的三维结构示意图；
18.图2是传输线传送工件时的主视图；
19.图3是传输线传送工件时的左视图；
20.图4是传输线传送工件时的俯视图；
21.图5是本技术一实施例的翻转装置与传输线的结构示意图；
22.图6是图5所示翻转装置中翻转组件的俯视图；
23.图7是图5所示翻转装置中翻转组件的左视图；
24.图8是图5所示翻转装置中翻转组件的仰视图；
25.图9是图5所示翻转装置中搬运组件的主视图；
26.图10是图5所示翻转装置中搬运组件的俯视图；
27.图11是图5所示翻转装置中搬运组件的左视图。
28.图中，
29.1工件，10传输线，11第一支座，12滚轮，13连接板，14导向板，20搬运组件，21搬运主体，22第四驱动器，23夹紧件，24第五驱动器，25第二支座，30翻转组件，31安装架，32活动座，33第二驱动器，34翻转座，341翻转主体，342转轴，35第一驱动器，36第三驱动器，40夹取组件，50阻挡器，60内撑组件，61活动件，62抵撑件，621移动主体，622滚轮，63第六驱动器，64连接杆。
具体实施方式
30.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本技术的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
31.本技术中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
32.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
33.锂电池装配工艺中，其中一个步骤是将壳状的工件盖设于堆叠的多个电芯上，以组装形成电池包。
34.图1是工件的三维结构示意图。如图1所示，工件1在一方向延伸，横截面为u型。工件1包括底壁1a以及两个侧壁1b。每个侧壁1b的外侧还设有待夹持部1c。
35.图2至图4分别是传输线传送工件时的主视图、左视图以及俯视图。如图2至图4所示，传输线10包括第一支座11。第一支座11上沿传送方向间隔地、可转动地设置有若干个滚轮12。沿垂直于工件1传送方向，第一支座11上间隔地设置有连接板13。连接板13上固设导向板14。相邻的滚轮12之间通过传送带15连接。至少有一个滚轮12为电动滚轮。电动滚轮具有动力，从而通过传送带15同步驱动其它的滚轮12转动。
36.工件1放于若干滚轮12上。滚轮12转动，将驱使工件1移动。导向板14用于引导工件1移动。为增大工件1与传输线10的接触面积，提高驱动力，工件1的底壁1a与滚轮12相接触。
37.传输线10将工件1输送至预定工位后，工件1在传输线10上的姿态不便于机械手抓取，另外，其位置也不精准，导致机械手无法直接从传输线10上抓取工件1并将其盖设于堆叠的多个电芯上。
38.本技术提供的翻转装置能够将工件1从传输线10上取下、固定工件1并将工件1翻转预定的角度。在此之后，机械手可以夹持两个侧壁上的待夹持部1c，将工件1转运到装配工位，从而将工件1盖设于堆叠的多个电芯上。
39.当然，本技术翻转装置不限于应用于上述场景。另外，工件11也可以为半球壳形状或其它形状。
40.图5是本技术一实施例的翻转装置与传输线的结构示意图。图6和图7分别是图5所示翻转装置中翻转组件的俯视图、左视图。如图5至图7所示，翻转装置包括：搬运组件20、夹取组件40以及翻转组件30。搬运组件20位于传输线10一侧，能够将传输线10上的壳状的工件1搬离传输线10。夹取组件40位于传输线10一侧，能够至少部分伸入搬运组件20上的工件1的空腔以抓取工件1。翻转组件30位于传输线10一侧，连接夹取组件40，能够旋转夹取组件
40预定角度，以将工件1的空腔开口朝向预定方位。
41.传输线10将工件1输送至预定工位后，搬运组件20将工件1搬离传输线10。夹取组件40从搬运组件20上夹取工件1后，翻转组件30旋转夹取组件40预定角度。本实施例中，该预定角度为180
°
，使得工件1的空腔开口朝向传输线10。由此，实现了自动化地将工件1从传输线10上取下、固定工件1并将工件1翻转预定的角度，从而降低了成本，提高了效率。
42.如图5所示，翻转组件30可以包括活动座32、翻转座34以及第一驱动器35。翻转座34转动连接于活动座32。第一驱动器35用于驱动翻转座34转动。夹取组件40设置于翻转座34上。
43.在夹取组件40夹取工件1后，第一驱动器35动作，驱动翻转座34相对活动座32转动，从而旋转夹取组件40。本实施例中，活动座32设置有两个。翻转座34的两端分别转动连接于活动座32，以使得翻转座34的两端受力平衡，在转动时可以保持一个稳定的状态。翻转座34除了能够带动夹取组件40转动外，还在夹取组件40抓取工件1后承载工件1，进而使得夹取组件40可以更稳定地保持住工件1。
44.具体地，如图5所示，翻转座34可以包括翻转主体341以及转轴342。翻转主体341为长条状。转轴342设置于翻转主体341的端部，与活动座32转动连接。本实施例中，由于活动座32设置有两个，对应地，转轴342的数量为两个，分别设置于翻转主体341的两端。活动座32可以为轴承座。转轴342可以通过轴承(图不可见)转动连接活动座。其中，翻转主体341可以为框架结构，以减轻重量，从而减小第一驱动器35的负载。夹取组件40设置于翻转主体341上。第一驱动器35可以为电机。电机设置于活动座32上，其输出轴与转轴342固定连接。通过电机直接驱动翻转主体341转动，结构简单。
45.为避免翻转座34在转动时，翻转座34、夹取组件40或已被固定至翻转座34上的工件1与翻转座34附近的其它部件碰撞，翻转组件30还包括：安装架31和第二驱动器33。活动座32活动连接于安装架31，能够在第一方向和第一方向的相反方向往复移动。具体地，活动座32可以通过滑轨滑块组件(图未标识)活动连接于安装架31。第二驱动器33用于驱动活动座32移动，以带动夹取组件40接近或远离搬运组件20。第二驱动器33可以为气缸。气缸的缸体固定设于安装架31上，活塞杆固定连接活动座32。
46.在搬运组件20将工件1搬离传输线10后，第二驱动器33动作，驱动翻转座34接近搬运组件20，以使得夹取组件40从搬运组件20上抓取工件1。然后，第二驱动器33动作，驱动翻转座34远离搬运组件20，并移动至预定位置。在该预定位置，翻转座34的四周较空旷，在该预定位置翻转座34旋转夹取组件40的过程不受干涉。
47.如图5所示，为使得夹取组件40的至少部分能够进入或退出工件1的空腔，从而方便夹取组件40抓取工件1或释放工件1，夹取组件40还活动设置于翻转座34，并能够在第二方向和第二方向的相反方向往复移动。夹取组件40可以通过滑轨滑块组件(图未标识)活动连接于翻转座34。同时，翻转组件30还包括第三驱动器36。第三驱动器36用于驱动夹取组件40移动。第三驱动器36可以为气缸。
48.本实施例中，夹取组件40在第二方向间隔设置有两个。对应地，第三驱动器36设置有两个。在翻转座34接近搬运组件20之前，两个第三驱动器36动作，驱动两个夹取组件40相远离，以避让工件1。在翻转座34接近搬运组件20后，两个第三驱动器36动作，驱动两个夹取组件40相靠拢，使得夹取组件40的至少部分能够进入工件1的空腔，从而抓取工件1。
49.进一步地，第二方向垂直于第一方向，使得夹取组件40能够在最短的路径上接近或远离工件1。
50.如图5和图6所示，翻转装置还包括内撑组件60。内撑组件60能够至少部分容置于工件1的空腔中。内撑组件60容置于工件1的空腔中的该至少部分能够扩张以抵撑工件1的内壁。本实施例中，工件1的空腔容量相对较小，内撑组件60仅一部分容置于工件1的空腔中。具体哪些部件容置于工件1的空腔中，详见下文。在其它实施例中，若工件1的空腔容量相对较大，内撑组件60也可以全部容置于工件1的空腔中。
51.搬运组件20将工件1搬离传输线10后，翻转组件30带动夹取组件40和内撑组件60靠近搬运组件20，以使得夹取组件40抓取工件1，以及使得内撑组件60的至少部分进入工件1的空腔中。夹取组件40抓取工件1后，翻转组件30带动夹取组件40和内撑组件60远离搬运组件20，并旋转夹取组件40预定角度。内撑组件60增大至少部分的尺寸，抵撑工件1的内壁。该抵撑步骤也可以在旋转步骤之前完成。
52.通过设置内撑组件60，一方面，可以使得工件1在翻转组件30上更稳定，另一方面，工件1被撑开后，后续作业中，机械手从翻转组件30上抓取工件1后，可以取消掰开工件1的步骤，将工件1直接盖设于堆叠的多个电芯上，从而提高了机械手的工作效率。
53.图8是本技术翻转装置一实施例的仰视图，省略了搬运组件。如图8所示，内撑组件60可以包括活动件61、抵撑件62、第六驱动器63以及连接杆64。活动件61活动连接于翻转座34，能够在第二方向和第二方向的相反方向往复移动。抵撑件62活动连接于翻转座34，能够在第四方向和第四方向的相反方向往复移动，用于抵撑工件1的内壁。第二方向与第四方向相交。第六驱动器63用于驱动活动件61移动。第六驱动器63可以为气缸。连接杆64的两端分别与活动件61和抵撑件62转动连接，以将活动件61的运动转换成抵撑件62的运动。
54.翻转组件30带动内撑组件60靠近搬运组件20过程中，内撑组件60中的活动件61的一部分、抵撑件62以及连接杆64进入工件1的空腔中，第六驱动器63位于工件1的空腔外。
55.第六驱动器63动作，驱动抵撑件62动作，以抵撑工件1的内壁。由此，通过连杆结构实现了内撑组件60的抵撑作用。内撑组件60在抵撑状态和非抵撑状态之间切换时，动作简单。另外，抵撑件62受到的抵撑力仅一部分分力传递至第六驱动器63上，可以提高第六驱动器63的使用寿命。
56.进一步地，抵撑件62的数量为至少一对。一对抵撑件62在第四方向或第四方向的相反方向间隔设置，且分别位于活动件61的两侧。本实施例中抵撑件62的数量为十对。十对抵撑件62在第二方向间隔设置。连接杆64与抵撑件62的数量相等且一一对应。
57.活动件61动作时，其两侧的抵撑件62同时动作，进行外张或内缩，从而能够同时抵撑工件1的两个侧壁的内壁面。
58.为避免抵撑件62在抵撑工件1时划伤工件1的内壁面，抵撑件62包括移动主体621和滚轮622。移动主体621活动连接于翻转座34，能够在第四方向和第四方向的相反方向往复移动。滚轮622转动连接于移动主体621，用于与工件1的内壁相抵触。
59.为提高内撑组件60在抵撑状态和非抵撑状态之间切换的速度，本实施例中，第二方向与第四方向垂直。
60.活动件61移动的极限位置决定了内撑组件60外张的最大尺寸或内缩的最小尺寸。为限制活动件61移动的极限位置，内撑组件60还包括限位件65。限位件65设置于翻转座34，
且位于活动件61的移动路径上，用于与活动件61相抵触。为便于调节限位件65的位置，限位件65可以与翻转座34可拆卸连接。
61.如图5所示，夹取组件40可以包括夹爪缸41和至少一对夹爪42。本实施例中为一对夹爪42。夹爪缸41设置于翻转组件30上，包括至少一对驱动端(图未标识)，一对驱动端能够相互靠近或远离。一对夹爪42分别设置于夹爪缸41的一对驱动端。一个夹爪42能够至少部分伸入工件1的空腔中，与另一个夹爪配合以抓取工件1。夹爪缸41为现有技术，通过夹爪缸41和夹爪42配合来抓取工件1，成本低。
62.如图4所示，为了使得传输线10能够将工件1准确地输送至预定工位，翻转装置还包括阻挡器50。阻挡器50对应传输线10的输送路径设置，用于拦停工件1。阻挡器为现有技术，此处不再赘述。
63.图9至图11分别是图5所示翻转装置中搬运组件的主视图、俯视图以及左视图。
64.如图9至图11所示，搬运组件20包括第二支座25、搬运主体21和第四驱动器22。第二支座25设置于传输线10上。搬运主体21活动连接于第二支座25，能够在第三方向和第三方向的相反方向往复移动，用于承载工件1。本实施例中，第三方向与第一方向相同。第四驱动器22用于驱动搬运主体21移动，以将搬运主体21上的工件1搬离传输线10。第四驱动器22可以为气缸。搬运主体21的承载面低于传输线10的承载面。
65.当工件1被输送至预定工位时，工件1位于搬运主体21的承载面的正上方。此时，第四驱动器22驱动搬运主体21在第三方向移动，将工件1与传输线10分离，使得工件1与传输线10分离，以方便夹取组件40来抓取工件1。当夹取组件40抓取工件1后，第四驱动器22驱动搬运主体21复位。
66.进一步地，搬运组件20包括至少一对夹紧件23以及第五驱动器24。第五驱动器24用于驱动一对夹紧件23相对运动，以夹紧或松开搬运主体21上的工件1。第五驱动器24可以为气缸。夹紧件23可以固定设置于第五驱动器24的驱动端。
67.当工件1被输送至预定工位后：第五驱动器24驱动一对夹紧件23夹紧工件1。第四驱动器22驱动搬运主体21在第三方向移动，将工件1与传输线10分离。该两步骤的前后顺序也可以颠倒。在夹取组件40抓取工件1后，第五驱动器24驱动一对夹紧件23松开工件1。第四驱动器22驱动搬运主体21复位。
68.通过一对夹紧件23将工件1夹紧，可以保证工件1在搬运主体21上的位置固定、准确，从而使得夹取组件40能够准确抓取工件1。
69.上述翻转装置的工作过程：
70.阻挡器50拦停传输线10输送的工件1。
71.搬运组件20中的第四驱动器22驱动搬运主体21移动，将工件1搬离传输线10。
72.搬运组件20中的第五驱动器24驱动夹紧件23夹紧工件1。
73.翻转组件30中的第二驱动器33动作，使得翻转座34带动夹取组件40接近搬运组件20。
74.接近后，翻转组件30中的第三驱动器36驱动夹取组件40至少部分插入工件1的空腔。之后，夹取组件40抓取工件1。
75.搬运组件20中的第五驱动器24驱动夹紧件23松开工件1。
76.翻转组件30中的第二驱动器33动作，使得翻转座34带动夹取组件40远离搬运组件
20。
77.翻转组件30中的第一驱动器35驱动翻转座34旋转预定角度，例如旋转180度。
78.完成上述动作后，翻转装置等待其他装置的动作，例如等待机械手抓取工件1。
79.综上所述，本技术的翻转装置至少具有以下有益效果：
80.实现了自动化地将工件1从传输线10上取下、固定工件1并将工件1翻转预定的角度，从而降低了成本，提高了效率。
81.以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。