基于視覺的電池極板姿態(tài)調(diào)整堆垛裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于視覺的電池極板姿態(tài)調(diào)整堆垛裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鉛酸蓄電池行業(yè)憑著自身成熟的技術(shù)、低廉的成本等因素，不但現(xiàn)階段的市場占有率很高，而且隨著技術(shù)的不斷更新，在未來相當(dāng)長時間內(nèi)，鉛酸蓄電池仍將在電池市場中占據(jù)壟斷地位。
[0003]鉛酸電池因為其技術(shù)成熟，安全性好，主要用于工業(yè)領(lǐng)域，包括汽車啟動、通訊儲能、低速電動車及備用電源等。目前我國鉛酸蓄電池生產(chǎn)水平距離發(fā)達(dá)國家還有一定距離，其中電池極板的生產(chǎn)主要靠人工進(jìn)行搬運，其勞動量非常大，同時產(chǎn)生的鉛粉對人體具有損害，隨著中國制造2025戰(zhàn)略和“機器換人”概念的提出，急需投入自動化設(shè)備的研發(fā)從而提高自動化水平，進(jìn)行智能生產(chǎn)，解決極板生產(chǎn)中的污染對勞動者的損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于視覺的電池極板姿態(tài)調(diào)整堆垛裝置，該裝置首先通過CCD視覺采集電池極板在輸送鏈上的姿態(tài)，經(jīng)過控制模塊處理算出各極板的方向，然后極板搬運機械手根據(jù)視覺信息將極板調(diào)整到搬運所需的方向，同時將其整齊疊放堆垛供工業(yè)機器人搬運，可以大大提高電池極板生產(chǎn)的自動化水平，從而降低勞動強度。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是：
[0006]本實用新型包括機械手安裝架、極板搬運機械手、CCD攝像機、驅(qū)動機構(gòu)和極板鏈?zhǔn)捷斔团_；兩個極板鏈?zhǔn)捷斔团_橫向排布;所述的CCD攝像機設(shè)置在其中一個極板鏈?zhǔn)捷斔团_上方;所述的驅(qū)動機構(gòu)安裝在機械手安裝架上;所述的極板搬運機械手包括安裝軸、氣缸安裝板、雙桿氣缸、吸盤安裝板、伺服電機、電機安裝板、吸盤安裝板和氣動吸盤;所述安裝軸的底部與氣缸安裝板固定;驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動安裝軸橫向運動;所述的雙桿氣缸固定在氣缸安裝板上;所述的電機安裝板與雙桿氣缸的活塞桿固定;所述的吸盤安裝板伺服電機固定在電機安裝板上，其輸出軸與吸盤安裝板固定;所述的吸盤安裝板底部設(shè)有多個氣動吸盤。所述的極板鏈?zhǔn)捷斔团_、驅(qū)動機構(gòu)以及極板搬運機械手的雙桿氣缸和吸盤安裝板伺服電機動作均由控制模塊控制;所述的CCD攝像機將采集的數(shù)據(jù)傳輸給控制模塊。
[0007]所述的驅(qū)動機構(gòu)包括絲桿伺服電機、絲杠和滑塊;所述的絲杠與機械手安裝架構(gòu)成轉(zhuǎn)動副;所述的絲桿伺服電機驅(qū)動絲杠;所述的滑塊與絲杠構(gòu)成螺旋副，并與極板搬運機械手的安裝軸頂部固定。
[0008]所述的極板鏈?zhǔn)捷斔团_包括鏈槽、輸送臺支撐架和主動軸；多個鏈槽沿橫向并排固定在輸送臺支撐架上;所述的鏈槽內(nèi)設(shè)有鏈傳動機構(gòu);所述主動軸的兩端均通過軸承支承在輸送臺支撐架上，并與每個鏈槽內(nèi)鏈傳動機構(gòu)的主動鏈輪固定;兩個極板鏈?zhǔn)捷斔团_的主動軸分別由一個三相異步電動機驅(qū)動。
[0009]每兩個鏈槽之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)輪，所述的旋轉(zhuǎn)輪與主動軸固定;最外側(cè)兩個鏈槽的外側(cè)均設(shè)有限定板，所述的限定板與輸送臺支撐架固定。
[0010]本實用新型所具有的有益效果是：
[0011]本實用新型可以實現(xiàn)鉛蓄電池企業(yè)進(jìn)行極板生產(chǎn)現(xiàn)代化改造，從而提高勞動效率，降低勞動強度，同時可以減少鉛粉對人體造成的損害，為電池極板高效自動化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0012]圖I為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)立體圖；
[0013]圖2為本實用新型中極板鏈?zhǔn)捷斔团_的結(jié)構(gòu)立體圖；
[0014]圖3為極板在本實用新型的極板鏈?zhǔn)捷斔团_上的輸送示意圖；
[0015]圖4為本實用新型中極板搬運機械手的裝配示意圖；
[0016]圖5為本實用新型中極板搬運機械手的結(jié)構(gòu)立體圖。
[0017]圖中：I、機械手安裝架，2、極板搬運機械手，3、極板鏈?zhǔn)捷斔团_，4、極板，5、CXD攝像機，6、驅(qū)動機構(gòu)，2-1、安裝軸，2-2、氣缸安裝板，2-3、雙桿氣缸，2-4、吸盤安裝板伺服電機，2-5、電機安裝板，2-6、吸盤安裝板，2-7、氣動吸盤，3-1鏈槽，3_2輸送臺支撐架，3_3主動軸，3-4、限定板，3-5、旋轉(zhuǎn)輪，6-1、絲桿伺服電機，6-2、絲桿，6-3、滑塊。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0019]如圖I所示，基于視覺的電池極板姿態(tài)調(diào)整堆垛裝置，由機械手安裝架1、極板搬運機械手2、CCD攝像機5、驅(qū)動機構(gòu)6、控制模塊和兩個極板鏈?zhǔn)捷斔团_3組成;CCD攝像機5設(shè)置在其中一個極板鏈?zhǔn)捷斔团_3上方。
[0020]如圖2和3所示，極板鏈?zhǔn)捷斔团_3包括鏈槽3-1、輸送臺支撐架3_2、主動軸3_3、限定板3-4和旋轉(zhuǎn)輪3-5;多個鏈槽3-1沿橫向并排固定在輸送臺支撐架3-2上;鏈槽3-1內(nèi)設(shè)有鏈傳動機構(gòu);主動軸3-3的兩端均通過軸承支承在輸送臺支撐架3-2上，并與每個鏈槽3-1內(nèi)鏈傳動機構(gòu)的主動鏈輪固定;每兩個鏈槽3-1之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)輪3-5，旋轉(zhuǎn)輪3-5與主動軸3-3固定，從而帶動極板4進(jìn)行輸送;最外側(cè)兩個鏈槽3-1的外側(cè)均設(shè)有限定板3-4，限定板3-4與輸送臺支撐架3-2固定;兩塊限定板3-4中間的空間供極板搬運機械手2進(jìn)入從而抓取待搬運的極板4;兩個極板鏈?zhǔn)捷斔团_3的主動軸3-3分別由一個三相異步電動機驅(qū)動。
[0021]如圖4所示，驅(qū)動機構(gòu)6包括絲桿伺服電機6-1、絲杠6-2和滑塊6-3;絲杠6-2與機械手安裝架I構(gòu)成轉(zhuǎn)動副;機械手安裝架I固定在極板鏈?zhǔn)捷斔团_的輸送臺支撐架3-2上方;絲桿伺服電機6-1驅(qū)動絲杠6-2 ；滑塊6-3與絲杠6-2構(gòu)成螺旋副。
[0022]如圖5所示，極板搬運機械手2包括安裝軸2-1、氣缸安裝板2-2、雙桿氣缸2-3、吸盤安裝板伺服電機2-4、電機安裝板2-5、吸盤安裝板2-6和氣動吸盤2-7;安裝軸2-1的頂部與驅(qū)動機構(gòu)6的滑塊6-3固定，底部與氣缸安裝板2-2固定;雙桿氣缸2-3固定在氣缸安裝板2-2上；電機安裝板2-5與雙桿氣缸2-3的活塞桿固定;吸盤安裝板伺服電機2-4固定在電機安裝板2-5上，其輸出軸與吸盤安裝板2-6固定;吸盤安裝板2-6底部設(shè)有多個氣動吸盤2-7;極板機械手2的上下運動和旋轉(zhuǎn)運動分別由雙桿氣缸2-3和吸盤安裝板伺服電機2-4驅(qū)動。
[0023]極板鏈?zhǔn)捷斔团_3的三相異步電動機、驅(qū)動機構(gòu)6的絲桿伺服電機6-1、極板搬運機械手2的雙桿氣缸2-3和吸盤安裝板伺服電機2-4動作均由控制模塊控制;CCD攝像機5將采集的數(shù)據(jù)傳輸給控制模塊。
[0024]該基于視覺的電池極板姿態(tài)調(diào)整堆垛裝置，工作過程如下：
[0025]如圖3所示，工業(yè)生產(chǎn)中從輸送鏈輸送至極板鏈?zhǔn)捷斔团_3的極板4姿態(tài)各異，通過CCD攝像機5進(jìn)行視覺識別可以采集極板的姿態(tài)及相對的旋轉(zhuǎn)角度，然后將其傳送給控制模塊處理?？刂颇K根據(jù)處理所得的信息，控制極板搬運機械手2將圖I中右側(cè)極板鏈?zhǔn)捷斔团_3上的極板搬運到左側(cè)的極板鏈?zhǔn)捷斔团_3上進(jìn)行堆垛(此時，左側(cè)極板鏈?zhǔn)捷斔团_3靜止），同時根據(jù)視覺處理，極板搬運機械手2的吸盤安裝板伺服電機2-4根據(jù)搬運的需要將抓取的極板調(diào)整到與已經(jīng)堆垛的極板平行。極板堆垛一定數(shù)量后，供工業(yè)機械臂進(jìn)行整批抓取，從而代替人工實現(xiàn)自動搬運。
【主權(quán)項】
1.基于視覺的電池極板姿態(tài)調(diào)整堆垛裝置，包括機械手安裝架、驅(qū)動機構(gòu)和極板鏈?zhǔn)捷斔团_，其特征在于:還包括極板搬運機械手和CCD攝像機;兩個極板鏈?zhǔn)捷斔团_橫向排布；所述的CCD攝像機設(shè)置在其中一個極板鏈?zhǔn)捷斔团_上方;所述的驅(qū)動機構(gòu)安裝在機械手安裝架上;所述的極板搬運機械手包括安裝軸、氣缸安裝板、雙桿氣缸、吸盤安裝板伺服電機、電機安裝板、吸盤安裝板和氣動吸盤;所述安裝軸的底部與氣缸安裝板固定;驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動安裝軸橫向運動;所述的雙桿氣缸固定在氣缸安裝板上;所述的電機安裝板與雙桿氣缸的活塞桿固定;所述的吸盤安裝板伺服電機固定在電機安裝板上，其輸出軸與吸盤安裝板固定;所述的吸盤安裝板底部設(shè)有多個氣動吸盤;所述的極板鏈?zhǔn)捷斔团_、驅(qū)動機構(gòu)以及極板搬運機械手的雙桿氣缸和吸盤安裝板伺服電機動作均由控制模塊控制;所述的CCD攝像機將采集的數(shù)據(jù)傳輸給控制模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于視覺的電池極板姿態(tài)調(diào)整堆垛裝置，其特征在于:所述的驅(qū)動機構(gòu)包括絲桿伺服電機、絲杠和滑塊;所述的絲杠與機械手安裝架構(gòu)成轉(zhuǎn)動副;所述的絲桿伺服電機驅(qū)動絲杠;所述的滑塊與絲杠構(gòu)成螺旋副，并與極板搬運機械手的安裝軸頂部固定。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于視覺的電池極板姿態(tài)調(diào)整堆垛裝置，其特征在于:所述的極板鏈?zhǔn)捷斔团_包括鏈槽、輸送臺支撐架和主動軸；多個鏈槽沿橫向并排固定在輸送臺支撐架上;所述的鏈槽內(nèi)設(shè)有鏈傳動機構(gòu);所述主動軸的兩端均通過軸承支承在輸送臺支撐架上，并與每個鏈槽內(nèi)鏈傳動機構(gòu)的主動鏈輪固定;兩個極板鏈?zhǔn)捷斔团_的主動軸分別由一個三相異步電動機驅(qū)動。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于視覺的電池極板姿態(tài)調(diào)整堆垛裝置，其特征在于:每兩個鏈槽之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)輪，所述的旋轉(zhuǎn)輪與主動軸固定;最外側(cè)兩個鏈槽的外側(cè)均設(shè)有限定板，所述的限定板與輸送臺支撐架固定。
【專利摘要】本實用新型公開了基于視覺的電池極板姿態(tài)調(diào)整堆垛裝置。目前電池極板的生產(chǎn)主要靠人工搬運，勞動量大，同時產(chǎn)生的鉛粉對人體具有損害。本實用新型的兩個極板鏈?zhǔn)捷斔团_橫向排布；CCD攝像機設(shè)在其中一個極板鏈?zhǔn)捷斔团_上方；驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動極板搬運機械手運動；CCD攝像機視覺識別采集極板的姿態(tài)及相對的旋轉(zhuǎn)角度，然后將其傳送給控制模塊處理；控制模塊通過驅(qū)動機構(gòu)控制極板搬運機械手將一個極板鏈?zhǔn)捷斔团_上的極板搬運到另一個極板鏈?zhǔn)捷斔团_上堆垛，極板搬運機械手的吸盤安裝板伺服電機根據(jù)搬運的需要將抓取的極板調(diào)整到與已堆垛極板平行；極板堆垛后，供工業(yè)機械臂整批抓取。本實用新型可提高電池極板生產(chǎn)的自動化水平，降低勞動強度。
【IPC分類】H01M10/14, H01M10/12
【公開號】CN205159451
【申請?zhí)枴緾N201520914702
【發(fā)明人】王哲祿
【申請人】溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月17日