CN108306044B - 一种电芯抓取手爪及具有其的动力电池装配机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电芯抓取手爪及具有其的动力电池装配机器人。所述电芯抓取手爪包括夹取组件和吸附组件，所述夹取组件包括夹取部和第一动力源，所述夹取部用于夹取电芯的彼此背离的第一侧边和第三侧边，所述第一动力源用于驱动所述夹取部沿第一方向往复运动以执行夹取动作，所述吸附组件包括吸附部，用于吸附电芯的第二侧边。本发明的电芯抓取手爪能够联合采用两种不同的方式对电芯进行抓取，能够满足多种电芯的上料抓取需求，同时满足苛刻的电芯叠垛空间，即使电芯上方及两侧均有障碍也能顺利完成叠放，从而有效提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池装配设备，具体涉及一种电芯抓取手爪及具有其的动力电池装配机器人。
背景技术
目前，对于动力电池(例如动力锂电池)的装配还处于初级阶段，大部分场合下，电芯的上料叠垛还是以手工操作为主，很明显的是，手工操作完成电芯的上料叠垛，其工作效率低、误操作概率高，并且存在较大的安全隐患。
另外，现有技术中也有采用简单的机械手结构来抓取电芯的实例。例如，机械手上配备手爪，并以气缸为动力源，以夹持的方式简单地实现电芯的上料叠垛要求，然而，这类手爪的功能简单，只能抓取固定尺寸的电芯，并且容易受到电芯叠垛位置处已有结构的影响，而无法实现横向完全装配到位，装配灵活性差，产品换型时，设备更换成本支出较大。又例如，机械手上配置吸盘，以吸附的方式对电芯进行抓取，这种机械手目前只能在电芯正上方进行吸附，即吸附电芯的顶面，但电芯顶面上排列有正负电极和防爆阀等结构，因此吸附时必须避开这些结构的位置，寻找合适的平面位置作为吸盘吸附点，这导致用吸盘抓取电芯时对电芯的尺寸要求严格，因而灵活性也较差。
发明内容
基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种电芯抓取手爪，能够方便地实现对电芯的抓取和叠垛，并且不会受到电芯顶面的特殊结构以及电芯叠垛位置处已有结构的影响，生产效率高。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种电芯抓取手爪，包括夹取组件和吸附组件，所述夹取组件包括夹取部和第一动力源，所述夹取部用于夹取电芯的彼此背离的第一侧边和第三侧边，所述第一动力源用于驱动所述夹取部沿第一方向往复运动以执行夹取动作，所述吸附组件包括吸附部，用于吸附电芯的第二侧边。
优选地，所述夹取组件还包括第二动力源，用于驱动所述夹取部沿第二方向往复运动以使所述夹取部伸出或缩回；和/或，
所述吸附组件包括第三动力源，用于驱动所述吸附部在第一位置和第二位置之间运动，其中，当所述吸附部位于第二位置时，所述吸附部的吸附面正对着由所述夹取部夹取的电芯的第二侧边，当所述吸附部位于第一位置时，所述吸附部的吸附面偏离由所述夹取部夹取的电芯的第二侧边；和/或，
所述吸附组件包括第四动力源，用于驱动所述吸附部沿第三方向往复运动，以便靠近或远离由所述夹取部夹取的电芯。
优选地，所述第一动力源为电缸或平移气缸；和/或，
所述第二动力源为电缸或平移气缸；和/或，
所述第三动力源为旋转气缸；和/或，
所述第四动力源为电缸或平移气缸。
优选地，还包括基板，所述夹取组件和所述吸附组件均安装至所述基板，其中，所述吸附组件布置在所述夹取组件的第一侧。
优选地，所述基板上还设有第一连接部，用于将所述电芯抓取手爪连接至机械手臂的工作端；和/或，
所述夹取组件包括配合的导轨和导轨滑块，其中，所述导轨通过固定架固定至所述基板，所述导轨滑块相对于所述第一动力源的输出端固定。
优选地，所述第一连接部为连接法兰；和/或，
所述固定架为梯形框架，具有互相平行的短边和长边，其中，所述短边固定至所述基板，所述导轨固定至所述长边。
优选地，还包括视觉组件，其安装至所述基板，并且布置在所述夹取组件的第二侧。
优选地，所述视觉组件包括相机组件和/或读码器组件，其中，所述相机组件用于对电芯进行视觉定位，所述读码器组件用于对电芯进行信息读取。
优选地，所述相机组件在所述基板上的固定位置与所述吸附组件在所述基板上的固定位置关于所述夹取组件对称。
优选地，还包括检测组件，所述检测组件包括探针，所述探针相对于所述基板固定，用于在对电芯进行夹取之前和/或夹取状态下对电芯进行检测。
优选地，所述检测组件包括第二连接部和检测板，所述第二连接部的第一端固定至所述基板，所述检测板固定至所述第二连接部的第二端，所述探针固定在所述检测板上。
优选地，所述第二连接部包括多个连接立柱，所述多个连接立柱布置在所述第一动力源的外围；和/或，
所述检测板上设有第一限位块，用于对电芯的顶面进行限位。
本发明的另一目的在于提供一种动力电池装配机器人，以便自动地完成电芯的抓取和叠垛。为实现该目的，采用的技术方案如下：
一种动力电池装配机器人，包括机械手臂和前面所述的电芯抓取手爪，其中，所述电芯抓取手爪安装在所述机械手臂的工作端。
优选地，所述机械手臂为六轴机械手臂。
本发明的电芯抓取手爪能够联合采用两种不同的方式对电芯进行抓取，能够满足多种电芯的上料抓取需求，同时满足苛刻的电芯叠垛空间，即使电芯上方及两侧均有障碍也能顺利完成叠放，从而有效提高生产效率。
附图说明
以下将参照附图对根据本发明的电芯抓取手爪及相应的动力电池装配机器人优选实施方式进行描述。图中：
图1为根据本发明的优选实施方式的电芯抓取手爪的立体结构示意图；
图2为图1的电芯抓取手爪中的夹取组件的优选结构示意图；
图3为图1的电芯抓取手爪中的吸附组件的优选结构示意图；
图4为图1的电芯抓取手爪中的检测组件的优选结构示意图；
图5为图1的电芯抓取手爪中的视觉组件的优选结构示意图；
图6为图1的电芯抓取手爪的主视示意图；
图7为图1的电芯抓取手爪的侧视示意图；
图8为图1的电芯抓取手爪在抓取电芯的状态下的示意图；
图9为图1的电芯抓取手爪在将电芯送至长侧板倒钩下方时的示意图。
具体实施方式
本发明的上下文中，采用“上”、“下”等表示方位的术语，在此说明的是，这些方位是相对的，是在附图中所采用的视角下进行说明时的参考方位，其中，附图中所采用的视角符合本发明的电芯抓取手爪的大多数的工作情形中所采取的空间姿态，但很显然，该电芯抓取手爪也是可以采取任何其他空间姿态进行工作的，此时，相应的方位关系也将随之改变。
本发明的第一方面提供了一种电芯抓取手爪，其优选结构如图1-9所示，用于搬运动力电池(如动力锂电池)的电芯，并且特别适用于动力电池装配生产线，其例如可以安装在相应的六轴机械手臂上，以便自动完成电芯的抓取、叠垛等操作。
首先参见图1，所述电芯抓取手爪包括夹取组件4和吸附组件6，其中，如图2所示，所述夹取组件4包括夹取部45(优选包括夹取手指)和第一动力源41，所述夹取部45用于夹取电芯的彼此背离的第一侧边和第三侧边，例如电芯的一对窄侧边，所述第一动力源41用于驱动所述夹取部45沿第一方向(例如电芯的长度方向)往复运动以执行夹取动作；如图3所示，所述吸附组件6包括吸附部68(优选为吸盘组件)，用于吸附电芯的第二侧边，例如电芯的一个长侧边。
本发明的电芯抓取手爪能够以两种不同的方式对电芯进行抓取，能够满足多种电芯的上料抓取需求，同时满足苛刻的电芯叠垛空间，即使电芯上方及两侧均有障碍也能顺利完成叠放，从而有效提高生产效率。
例如，本发明的电芯抓取手爪可先利用夹取组件4将静置的电芯进行夹取，夹取受力点为电芯的一对窄侧边，随后再利用吸附组件6吸附电芯的一个长侧边，由于电芯被夹取组件4夹取后已相对于该电芯抓取手爪获得了准确而稳固的定位，因此吸附组件6能够准确而可靠地吸附在电芯长侧边的相应位置上。显然，电芯在夹取组件4和吸附组件6的共同作用下，能够更为牢固地被抓取和搬运。特别地，当需要对电芯进行横向叠垛时，例如放置在相应的长侧板110(参见图9)的倒钩下方时，可以先松开夹取组件4的夹持，而仅利用吸附组件6的吸附作用完成最后的叠垛。
本发明的电芯抓取手爪能够满足多种电芯的抓取，例如，电芯的长度可以为145mm～180mm，厚度可以为26mm～45mm，重量可以为0～3kg。
优选地，如图1-9所示，本发明的电芯抓取手爪还包括基板2，所述夹取组件4和所述吸附组件6均安装至所述基板2，例如安装在基板2的下侧，其中，所述吸附组件6布置在所述夹取组件4的第一侧，并且与所述夹取组件间隔开。
如图2所示，所述基板2为长条形板，前述第一方向与基板2的长度方向一致。同时，可定义第二方向和第三方向，其中，所述第二方向优选垂直于第一方向，例如垂直于基板2的板面，也即，所述与基板2的厚度方向一致；所述第三方向优选与第一方向、第二方向均垂直，例如与基板2的宽度方向一致。其中，所述吸附组件6的吸附方向为第三方向。
优选地，如图1-9所示，所述基板2上(例如在其上侧的中央位置)还设有第一连接部1，用于将所述电芯抓取手爪连接至机械手臂的工作端，从而便于相应的机械手臂带动所述电芯抓取手爪运动，以实现抓取、搬运和叠垛等操作。优选地，所述第一连接部1为连接法兰。
优选地，所述第一动力源41为电缸。例如，夹取部45包括一对夹取手指，分别相对于所述电缸的输出端固定，从而可在电缸的驱动下朝向或远离彼此运动，以完成夹取操作。所述第一动力源41的输出端例如为一对第一平移板42，在所述第一动力源41动作时，一对第一平移板42方向相反地运动，例如朝向或远离彼此，从而使一对夹取手指分开或合拢，实现对中夹取。
替代地，所述第一动力源41也可以采用平移气缸。
优选地，如图2所示，所述夹取组件4还包括第二动力源44，用于驱动所述夹取部45沿第二方向往复运动，以使所述夹取部45伸出或缩回。在图示的优选实施方式中，第二动力源44也设置有一对，分别相对于一对第一平移板42固定，从而可随着相应的第一平移板42运动，不影响夹取部45的夹取动作。
所述夹取部45能够伸出或缩回，可以避免在叠垛时夹取部45与叠垛工位处的已有结构(如长侧板110或其他电芯等)相干涉，从而提高电芯抓取手爪的灵活性并扩大其适用范围。
优选地，所述第二动力源44为电缸或平移气缸。以平移气缸为例，夹取部45可以固定在平移气缸的活塞杆末端，并且夹取部45的延伸方向与活塞杆的轴向一致，从而当活塞杆伸出时，夹取部45便伸出，当活塞杆缩回时，夹取部45也缩回。
如图2所示，所述第一动力源41的上端固定至所述基板2的下表面，所述第一平移板42位于所述第一动力源41的下端。所述第二动力源44通过第二安装板43固定安装在相应的第一平移板42上，使得第二动力源44的轴向垂直于第一平移板42。第一平移板42上对应于第二动力源44的位置设有挖空区域，使得第二动力源44的一部分可经所述挖空区域延伸到第一平移板42的另一侧。例如，第二安装板43竖立地安装在第一平移板42的上表面上，第二动力源44安装在所述第二安装板43的侧面上，第二动力源44的输出端(例如活塞杆)则可以延伸到第一平移板42的下侧，夹取部45安装在第二动力源44的输出端的末端，从而在需要执行夹取操作时，便可以向下伸出。
优选地，如图2所示，所述夹取组件4还包括相互配合的导轨48和导轨滑块46，其中，所述导轨48通过固定架47固定至所述基板2，所述导轨滑块46相对于所述第一动力源41的输出端(也即第一平移板42)固定。例如，固定架47的上端部固定至基板2的下表面，导轨48固定在固定架47的下端部，导轨滑块46固定在第一平移板42的上表面上，导轨滑块46和导轨48滑动地配合，从而为第一平移板42的往复运动(也即夹取部45的往复运动)提供精准和平稳的导向。本实施方式中，导轨48相对于基板2是固定不动的，第一平移板42则在第一动力源41的驱动下运动，并带动第二动力源44和夹取部45一起运动，执行夹取操作。
优选地，如图2和图6所示，所述固定架47为梯形框架，具有互相平行的短边(位于上端)和长边(位于下端)，其中，所述短边固定至所述基板2，所述导轨48固定至所述长边，这样，可以在基板2的长度不增加的情况下，有效增大导轨48的长度。
优选地，如图3所示，所述吸附组件6包括第三动力源64，用于驱动所述吸附部68在第一位置和第二位置之间运动，其中，当所述吸附部68位于第二位置时(参见图8)，所述吸附部68的吸附面正对着由所述夹取部45夹取的电芯的第二侧边(如长侧边)，当所述吸附部68位于第一位置时(参见图3)，所述吸附部68的吸附面偏离由所述夹取部45夹取的电芯的第二侧边(如长侧边)。因此，当需要利用吸附组件6对电芯进行吸附时，可控制所述第三动力源64动作，使吸附部68运动到第二位置，而当不需要利用吸附组件6时，即可使吸附部68运动到第一位置，以避免影响电芯抓取手爪的其他动作。
如图3所示，吸附部68包括吸盘安装板66和安装于吸盘安装板66上的多个吸盘67，多个吸盘67共同吸附电芯的第二侧边，能够增强吸附的力度和平稳性。
优选地，所述第三动力源64为旋转气缸，其例如通过旋转90度的方式使吸附部68在第一位置和第二位置之间运动。例如，吸盘安装板66为长方形板，当吸附部68位于第二位置时，吸盘安装板66的长度方向与前述第二方向一致，也即与夹取部45的延伸方向一致，在附图所示的状态中为竖直方向，如图8所示；当吸附部68位于第一位置时，其相对于第二位置旋转了90度，此时，吸盘安装板66的长度方向与前述第一方向一致，如图6所示，在附图所示的状态中为水平方向，并且第一位置整体地高于第二位置，此时吸附部68已完全避让开夹取组件4的操作范围。
在替代实施方式中，第三动力源64也可以是平移气缸，从而以直线运动的方式驱动吸附部68在第一位置和第二位置之间运动，容易理解，与前述旋转气缸的实施例相比，两种情形下的第一位置将有所不同。
优选地，如图3所示，所述吸附组件6还包括第四动力源62，用于驱动所述吸附部68沿第三方向往复运动，以便靠近或远离由所述夹取部45夹取的电芯。所述第四动力源62优选为电缸或平移气缸。
优选地，如图3所示，所述第四动力源62通过第四安装板61安装在基板2的下表面上，使得整个吸附组件6均位于基板2的下侧。其中，所述第三动力源64通过第三安装板65安装在所述第四动力源62的输出端(例如第四平移板69)上，例如，安装在第四平移板69的下表面上。第三安装板65为L形安装板，包括两个侧边，一个侧边与第四平移板69的下表面贴合安装，另一个侧边则用来安装第三动力源64。吸附组件68的吸盘安装板66的一端固定连接至所述第三动力源64的输出端。于是，当第四动力源62动作时，便可通过第四平移板69带动第三动力源64和吸附部68一起沿第三方向运动。
如图3所示，所述吸附组件6还包括第二限位块63，用于对所述第四动力源62的运动行程进行限位。所述第二限位块63固定安装在基板2的下方，并且位于所述第四动力源62和所述夹取组件4(具体是第一动力源41)之间的位置处，从而当第四动力源62驱动吸附部68朝向夹取组件4的方向运动时，所述第二限位块63能够通过止挡所述第四平移板69的端部而实现限位，防止吸附部68行程过大。
如图3所示，为了便于在基板2上安装吸附组件6，优选地，在基板2的中间位置处设有沿其宽度方向延伸的第一凸耳21，所述吸附组件6安装在所述第一凸耳21上，例如，第四安装板61安装在第一凸耳21的下表面上。
优选地，如图1、图5-6、图8-9所示，本发明的电芯抓取手爪还可以包括视觉组件3，用于识别电芯的位置和/或条码信息，其安装至所述基板2，并且布置在所述夹取组件4的第二侧，也即，与所述吸附组件6所在侧相反的另一侧，并且，所述视觉组件3与所述夹取组件4间隔开。
优选地，如图5所示，所述视觉组件3包括相机组件31和/或读码器组件32，其中，所述相机组件31用于对电芯进行视觉定位，以便于夹取组件4进行准确夹取，所述读码器组件32用于对电芯进行信息读取，例如用于识别电芯上的二维码或条形码等信息，从而在相应的数据库中读取电芯的信息。
在替代实施方式中，例如，相机组件31可以省略，而在电芯上料工位中增设相应的电芯定位工装，对电芯进行精确定位，同样也能实现夹取组件4对电芯的准确夹取。
优选地，如图5所示，所述相机组件31在所述基板2上的固定位置与所述吸附组件6在所述基板2上的固定位置关于所述夹取组件4对称。例如，在所述基板2的中间位置处设置有沿基板2的宽度方向延伸的第二凸耳22，第二凸耳22例如与第一凸耳21相对称。其中，相机组件32安装在所述第二凸耳2上。
以第一凸耳21和第二凸耳22的方式安装相应的吸附组件6和相机组件31，能够在保证安装可靠性的前提下尽量减小基板2的尺寸和重量，有利于保证电芯抓取手爪的灵活性。
优选地，如图5所示，所述相机组件31包括相机背板311、相机系统312、相机安装板313、光源314和光源安装板315。其中，所述相机背板311固定于所述基板2上，例如固定在所述第二凸耳22的下方，所述相机安装板313固定在所述相机背板311外侧面(即背离所述夹取组件4的侧面)上，所述相机系统312固定在所述相机安装板313的下方，所述光源安装板315固定在所述相机背板311的外侧面上且位于所述相机系统312的下方，所述光源314固定在所述光源安装板315的下方。
优选地，如图5所示，所述读码器组件32与所述相机组件31在第一方向上间隔地固定在基板2上。其中，所述读码器组件32包括读码器支架321和读码器322。所述读码器支架321的上端安装于所述基板2上(例如可以固定在基板2的上表面上或下表面上)，所述读码器322固定在所述读码器支架321外侧面(即背离所述夹取组件4的侧面)上。
当所述电芯抓取手爪需要抓取电芯时，需要控制电芯抓取手爪移动到电芯的上方，在这个过程中，首先是视觉组件3到达电芯的上方，以便对电芯进行定位和信息读取，随后，电芯抓取手爪继续移动，使夹取组件4位于电芯的上方，以便进行夹取。因此，在电芯抓取手爪的移动过程中，视觉组件3位于最前方，也即位于夹取组件4的前方，而吸附组件6则位于夹取组件4的后方。因此，所述夹取组件4的第一侧可称为其后侧，第二侧可称为其前侧。
优选地，如图1、图4、图6、图8-9所示，本发明的电芯抓取手爪还包括检测组件5，所述检测组件5包括探针53，所述探针53相对于所述基板2固定，用于在对电芯进行夹取之前和/或夹取状态下对电芯进行检测。
所述检测组件5的存在，使得本发明的电芯抓取手爪能够在抓取电芯的同时对电芯进行检测，从而可及时剔除不合格的电芯，提高生产效率。通常，在动力电池装配生产线中，电芯检测需要在单独的检测工位上进行，相比之下，本发明的电芯抓取手爪由于配备了可在抓取的同时进行检测的检测组件，从而可有效减少生产线的工位数目，减少节拍，简化工序。
优选地，如图4所示，所述检测组件5包括第二连接部51和检测板52，所述第二连接部51的第一端(如上端)固定至所述基板2，所述检测板52固定至所述第二连接部51的第二端(如下端)，所述探针53固定在所述检测板52上。检测板52优选与基板2平行，所述探针53从检测板52的下表面向下凸伸，从而当夹取组件4对电芯进行夹取时，探针53能够自上而下地接触电芯的相应的端子，以便对电芯进行检测。优选地，所述检测组件5包括两组探针53，以用于检测电芯的内阻和电压。
优选地，如图4所示，所述第二连接部51包括多个连接立柱，所述多个连接立柱布置在所述第一动力源41的外围，从而将检测板52安装在第一动力源41的下方，以便于完成检测。
优选地，如图4所示，所述检测板52上设有第一限位块54，用于对电芯的顶面进行限位，使得在电芯抓取手爪向相应的电芯靠近时，可以通过第一限位块54和电芯的顶面实现二者之间的位置限定，防止探针53受损或者电芯受损。如图4所示，第一限位块54设置有两块，居中地安装在检测板52的下表面上，以提供平稳可靠地限位。两组探针52分别布置在第一限位块54的两侧。
在具体实施时，本发明的电芯抓取手爪在考虑到夹取电芯所需要的夹紧力和夹取部张开闭合行程等多方面因素的情况下，第一动力源41优选采用IAI的夹爪电缸RCP2-GRHB-I-42P-2-40型电缸，可达到夹爪单侧行程20mm，夹持力100N，从而使得夹取机构4能够精确控制抓取质量在0～3kg范围内，长度在145～180mm范围内，厚度在26～45mm范围内的电芯。考虑到吸附组件6对上述范围内电芯的吸附，通过分析夹取的电芯的结构外形、材料及重量等因素，所述吸附组件6中，优选采用四组直径30mm的ZP2-TB30MTN型吸盘组成吸附部68。
本发明的第二方面还提供了一种动力电池装配机器人，以便自动地完成电芯的抓取和叠垛，特别适用于动力电池装配生产线，以提高装配效率。
其中，所述动力电池装配机器人包括机械手臂(未示出)和本发明前面所述的电芯抓取手爪，其中，所述电芯抓取手爪安装在所述机械手臂的工作端。
优选地，所述机械手臂为六轴机械手臂，也即，所述机器人为六轴机器人。
作为一种优选的具体实施例，本发明的动力电池装配机器人可采用ABB六轴机器人实现对电芯抓取手爪的驱动。根据电芯上料叠垛等的实际需求，结合动作范围、定位精度、手腕负载、使用场合及外轴配置等选型依据，本发明优选采用六轴机器人IRB 2600系列(臂长1650mm，持重20kg)，可实现整个电芯抓取手爪的快速、稳定、可靠移动。
本发明的电芯抓取手爪中，所述视觉组件3、夹取组件4、检测组件5和吸附组件6分别与所述机器人的控制系统相连，从而由所述机器人的控制系统来控制动作。
在电芯抓取过程中，由控制系统的主控PLC发送指令给机器人驱动整个电芯抓取手爪运动，同时控制视觉组件3、夹取组件4、检测组件5和吸附组件6完成整体联动过程。通过第一动力源41(如电缸)、第二动力源44(如平移气缸)、第三动力源64(如旋转气缸)、第四动力源62(如平移气缸)和吸盘67(如真空吸盘)的共同作用，夹取和搬运电芯。
参考图8-9，动力电池的电芯抓取过程的优选实现方式如下：
主控PLC发送命令给六轴机器人，将电芯抓取手爪移动至电芯100的上方位置，首先通过视觉组件3中的相机组件31确定电芯位置，并通过读码器组件识别电芯100上的条形码或二维码，在电芯100位置确定之后并且电芯100信息确认无误后，主控PLC发送命令给六轴机器人控制电芯抓取手爪向下移动，直至两组探针54与电芯100的正负极接触，主控PLC再发送信号给第二动力源44，将夹取部45伸出，再发送信号给第一动力源41，将电芯100夹取，在这个过程中，两组探针54可以同时测试电芯100的内阻和电压，测试合格的产品由六轴机器人带动电芯抓取手爪将电芯100搬运到电芯叠垛位置上方。在搬运过程中，主控PLC发送信号给第三动力源64(如旋转气缸)，驱动吸附部68旋转90度至第二位置，同时主控PLC发送信号给第四动力源62，将吸附部68平移至电芯100的宽侧边至吸盘67与宽侧边贴合，同时主控PLC再发送信号给吸盘67，使吸盘67吸附住电芯100，此时的状态如图8所示。随后，六轴机器人便将电芯100抓取搬运至叠垛工位。
在电芯抓取手爪向下放置电芯100前，主控PLC发送信号给第一动力源41和第二动力源44，将夹取电芯100的夹取部45松开并缩回，避免与电芯叠垛工位上的已有结构例如长侧板110干涉，仅利用吸盘67将电芯100送至长侧板110的倒钩下方，并与前方的电芯对齐，此时的状态如图9所示，随后，吸盘67松开，电芯抓取手爪回至原点，至此完成电芯抓取的一个循环。
本发明的动力电池装配机器人的优选实施方案是一种集合了电缸技术、气缸技术及真空技术联动控制而形成的用于锂电池上料的专用设备，可以结合生产线节拍稳定、快速、安全地将不同种类的电芯输送到生产线指定位置，可以准确快速地定位电芯位置，通过电缸、气缸驱动夹取部夹取电芯，并联合真空吸盘搬运电芯，最后用真空吸盘放置电芯，并通过以上所有元件的联动控制达到安全快速搬运电芯的目的。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (13)
1.一种电芯抓取手爪，其特征在于，包括夹取组件和吸附组件，所述夹取组件包括夹取部和第一动力源，所述夹取部用于夹取电芯的彼此背离的第一侧边和第三侧边，所述第一动力源用于驱动所述夹取部沿第一方向往复运动以执行夹取动作，所述吸附组件包括吸附部，用于吸附电芯的第二侧边；
所述夹取组件还包括第二动力源，用于驱动所述夹取部沿第二方向往复运动以使所述夹取部伸出或缩回；
所述吸附组件包括第三动力源，所述第三动力源为旋转气缸；用于驱动所述吸附部在第一位置和第二位置之间运动，其中，当所述吸附部位于第二位置时，所述吸附部的吸附面正对着由所述夹取部夹取的电芯的第二侧边，当所述吸附部位于第一位置时，所述吸附部的吸附面偏离由所述夹取部夹取的电芯的第二侧边；
所述吸附组件包括第四动力源，用于驱动所述吸附部沿第三方向往复运动，以便靠近或远离由所述夹取部夹取的电芯；
所述吸附组件布置在所述夹取组件的第一侧。
2.根据权利要求1所述的电芯抓取手爪，其特征在于，
所述第一动力源为电缸或平移气缸；和/或，
所述第二动力源为电缸或平移气缸；和/或，
所述第四动力源为电缸或平移气缸。
3.根据权利要求1-2之一所述的电芯抓取手爪，其特征在于，还包括基板，所述夹取组件和所述吸附组件均安装至所述基板。
4.根据权利要求3所述的电芯抓取手爪，其特征在于，
所述基板上还设有第一连接部，用于将所述电芯抓取手爪连接至机械手臂的工作端；和/或，
所述夹取组件包括配合的导轨和导轨滑块，其中，所述导轨通过固定架固定至所述基板，所述导轨滑块相对于所述第一动力源的输出端固定。
5.根据权利要求4所述的电芯抓取手爪，其特征在于，
所述第一连接部为连接法兰；和/或，
所述固定架为梯形框架，具有互相平行的短边和长边，其中，所述短边固定至所述基板，所述导轨固定至所述长边。
6.根据权利要求3所述的电芯抓取手爪，其特征在于，还包括视觉组件，其安装至所述基板，并且布置在所述夹取组件的第二侧。
7.根据权利要求6所述的电芯抓取手爪，其特征在于，所述视觉组件包括相机组件和/或读码器组件，其中，所述相机组件用于对电芯进行视觉定位，所述读码器组件用于对电芯进行信息读取。
8.根据权利要求7所述的电芯抓取手爪，其特征在于，所述相机组件在所述基板上的固定位置与所述吸附组件在所述基板上的固定位置关于所述夹取组件对称。
9.根据权利要求3所述的电芯抓取手爪，其特征在于，还包括检测组件，所述检测组件包括探针，所述探针相对于所述基板固定，用于在对电芯进行夹取之前和/或夹取状态下对电芯进行检测。
10.根据权利要求9所述的电芯抓取手爪，其特征在于，所述检测组件包括第二连接部和检测板，所述第二连接部的第一端固定至所述基板，所述检测板固定至所述第二连接部的第二端，所述探针固定在所述检测板上。
11.根据权利要求10所述的电芯抓取手爪，其特征在于，
所述第二连接部包括多个连接立柱，所述多个连接立柱布置在所述第一动力源的外围；和/或，
所述检测板上设有第一限位块，用于对电芯的顶面进行限位。
12.一种动力电池装配机器人，其特征在于，包括机械手臂和根据权利要求1-11之一所述的电芯抓取手爪，其中，所述电芯抓取手爪安装在所述机械手臂的工作端。
13.根据权利要求12所述的动力电池装配机器人，其特征在于，所述机械手臂为六轴机械手臂。
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