CN111558948A - 方形铝壳动力电池机械手 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种方形铝壳动力电池机械手，涉及自动化生产设备领域。本发明的方形铝壳动力电池机械手，包括，机械手本体；夹具，所述夹具包括第一夹持模块组和第二夹持模块组；所述第一夹持模块组包括四个子夹持模块；所述第二组夹持机构包括四个子夹持模块；连接组件，所述连接组件包括两端分别与夹具和机械手本体相连的弹性构件，所述弹性构件在夹具因受力而朝机械手本体方向移动时产生可以恢复的弹性变形。本发明的方形铝壳动力电池机械手可以解决现有技术的方形铝壳动力电池机械手工作效率低，工位累计误差大以及在上下料时容易在机械手下降动作出现错误的情况下，造成电池发生碰撞而损坏电池的技术问题。

Description

方形铝壳动力电池机械手

技术领域

本发明属于方形铝壳电池生产设备领域，具体是一种方形铝壳动力电池机械手。

背景技术

目前方形铝壳动力电池作为主流动力电池之一，由于其质量轻、安全性能高、容量大等特点，被广泛应用于新能源汽车中作为动力源使用。随着其市场的不断扩大，企业对于其生产设备能力有了越来越高的要求，由于其生产工艺复杂，电池生产过程常常需要进行上下料作业，为提高产品良品率及生产效率，企业常常采用机械手进行上下料。当是现有技术的采用的单工位机械手或双工位机械手在效率上已无法满足实际生产需求，另外电池生产对于精度要求较高，导致多工位夹具设计由于多工位设计累积误差难以满足使用需求而遇到瓶颈。并且在采用机械手上下料时可能会出现机械手下降动作错误的情况，当机械手出现错误的下降动作后可能造成电池的碰撞，对电池造成损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种方形铝壳动力电池机械手，用以解决现有技术的方形铝壳动力电池机械手工作效率低，工位累计误差大以及在上下料时容易在机械手下降动作出现错误的情况下，造成电池发生碰撞而损坏电池的技术问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种方形铝壳动力电池机械手，包括：

机械手本体；

夹具，所述夹具包括沿水平方向并排分布的第一夹持模块组和第二夹持模块组；所述第一夹持模块组包括四个在水平方向上沿与第一夹持模块组和第二夹持模块组排布方向垂直的方向并排分布的子夹持模块；所述第二组夹持机构包括四个在水平方向上沿与第一夹持模块组和第二夹持模块组排布方向垂直的方向排布的子夹持模块；

用于连接机械手本体和夹具的连接组件，所述连接组件包括两端分别与夹具和机械手本体相连的弹性构件，所述弹性构件在夹具因受力而朝机械手本体方向移动时产生可以恢复的弹性变形，并产生作用在夹具上的与夹具移动方向相反的弹性恢复力。

优选地，所述弹性构件为弹簧，所述弹簧的两端分别与夹具和机械手本体连接，所述弹簧在夹具因受力而朝机械手本体方向移动时被压缩以产生与压缩方向相反的弹性恢复力。

优选地，所述连接组件还包括至少一组导向机构，所述导向机构用于约束夹具和机械手本体沿竖直方向相对移动。

优选地，所述第一夹持模块组和第二夹持机构组还包括与该夹持模块组的子夹持模块连接的用于调整相邻两个子夹持模块之间的间隔距离的工位间隙调节机构，所述工位间隙调节机构包括与每个夹持模块组中的子夹持模块一一对应连接的调整块和使相邻两个调整块之间以可相对移动方式连接的连接结构。

优选地，所述使相邻两个调整块之间以可相对移动方式连接的连接结构包括在其中一个调整块上形成的卡槽和与另一个调整块固定连接的与所述卡槽配合的卡块，所述卡槽中形成可使卡块在卡槽中滑动一预设距离的滑动空间。

优选地，所述卡槽形成于调整块上沿第一夹持模块组和第二夹持模块组排布方向的相对两个表面上，所述卡块上朝向卡槽的表面内陷形成凹槽，所述卡块的一部分嵌入卡槽中，所述形成卡槽的调整块上与该卡槽相邻的部分嵌入凹槽中。

优选地，还包括控制器和在位检测传感器，所述在位检测传感器安装在子夹持模块上，所述在位检测传感器的检测探头朝向夹持过程中方形铝壳动力电池的被夹持位置；所述在检测传感器的信号输出端与控制器的信号输入端电性连接。

优选地，还包括控制器和占位检测传感器，所述占位传感器安装在子夹持模块上，在放置方形铝壳动力电池时所述占位传感器的探头朝向方形铝壳动力电池的放置位置，所述占位传感器的信号输出端与控制器的信号输入端电性连接。

优选地，还包括控制器和极限位置传感器，所述极限位置传感器在方形铝壳动力电池机械手夹具与外部物体之间在竖直方向上的间距小于第一极限距离时产生第一触发信号的，所述极限位置传感器的检测方向沿竖直方向向下，所述极限位置传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连接。

优选地，所述子夹持模块还包括用于驱动夹爪松开和夹紧的第一驱动机构；

夹爪，所述夹爪包括与所述第一驱动机构连接的连接板，由连接板的与第一驱动机构相对的一端沿电池长度方向延伸至超出电池外边缘位置形成的中间板，由中间板的与连接板相对的一端沿竖直方向延伸形成的夹持板；

夹块，所述夹块包括第一子夹块、第二子夹块和第三子夹块，所述第一子夹块和第二子夹块可拆卸地连接在夹持板上沿电池厚度方向的两个相对的侧壁上，所述第三子夹块可拆卸地连接在支持板上沿电池长度方向朝向电池的表壁上。

有益效果：本发明的方形铝壳动力电池机械手将八个工位分成两个夹持模块组进行并列排布，同一个夹持模块组内的四个子夹持模块沿与两个夹持模块组排布方向垂直的方向进行并列排布，使八个工位沿两个相互垂直的方向排布成矩形，成倍提高了工作效率，并且减小了夹具在单一方向上的尺寸，避免了多个工位沿一条直线叠加放置而造成的工位位置的累计误差，提高了夹具工作的精度。同时由于本发明的机械手本体和夹具之间采用弹性构件进行柔性连接当机械手由于出现错误的下降动作使夹具或者方形铝壳电池与其它物体产生接触时，夹具会出现向上退让的情况，避免电池或者夹具与物体产生硬碰撞，有效避免了因为碰撞造成电池损坏。

附图说明

图1为本发明的方形铝壳动力电池机械手的三维结构示意图；

图2为本发明的方形铝壳动力电池机械手的子夹持模块位置布置示意图；

图3为本发明的方形铝壳动力电池机械手的连接组件及传感器布置位置示意图；

图4为本发明的方形铝壳动力电池机械手的工位间隙调整机构的结构示意图；

图5为本发明的方形铝壳动力电池机械手的调整块的结构示意图；

图6为本发明的方形铝壳动力电池机械手的夹爪的结构示意图。

图中零件部件及编号：第一夹持模块组110、连接板111、中间板112、夹持板113、第二夹持模块组120、工位间隙调节机构130、调整块131、驱动机构132、卡块133、卡槽134、第一限位壁1341、第二限位壁1342、子夹持模块140、机械手本体200、连接组件300、弹簧310、导向杆320、导套330、在位检测传感器400、占位检测传感器500、极限位置传感器600、方形铝壳动力电池700。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例提供一种方形铝壳动力电池机械手，包括：

机械手本体200；

夹具，所述夹具包括沿水平方向并排分布的第一夹持模块组110和第二夹持模块组120；所述第一夹持模块组110包括四个在水平方向上沿与第一夹持模块组110和第二夹持模块组120排布方向垂直的方向并排分布的子夹持模块140；所述第二组夹持机构包括四个在水平方向上沿与第一夹持模块组110和第二夹持模块组120排布方向垂直的方向排布的子夹持模块140；

用于连接机械手本体200和夹具的连接组件300，所述连接组件300包括两端分别与夹具和机械手本体200相连的弹性构件，所述弹性构件在夹具因受力而朝机械手本体200方向移动时产生可以恢复的弹性变形，并产生作用在夹具上的与夹具移动方向相反的弹性恢复力。

本实施例采用第一夹持模块组110和第二夹持模块组120两个夹持模块组，每个夹持模块组又包括了四个子夹持模块140，每个子夹持模块140作为一个工位可以夹持一个方形铝壳动力电池700，这样一个夹具总共具备八个工位，在一次操作中最多可以夹取八个方形铝壳动力电池700，成倍提高了夹具的工作效率。并且本实施例的八个工位分成两个夹持模块组进行并列排布，同一个夹持模块组内的四个子夹持模块140沿与两个夹持模块组排布方向垂直的方向进行并列排布，使八个工位沿两个相互垂直的方向排布成矩形，减小了夹具在单一方向上的尺寸，避免了多个工位沿一条直线叠加放置而造成的工位位置的累计误差，提高了夹具工作的精度。

此外每个子夹持模块140可以采用模块化设计和可拆卸的连接方式，当某个模块损坏后可以快速更换，显著提高了夹具的可维护性。

在本实施例中，所述每个子夹持模块140包括夹爪和与夹爪一一对应的用于驱动夹爪夹紧和松开的第一驱动机构。

其中的第一驱动机构可以是气缸，气缸的移动块带动夹爪的两个爪体移动，当两爪体分开时夹爪松开，当两个爪体靠拢时夹爪将电池夹紧。

由于每个子夹持模块140都由与之对应的气缸单独驱动，因此每个工位可单独完成电池取放动作，满足电池不同位置放置或抓取要求。

其中机械手本体200在升降装置驱动下带动夹具上升和下降。夹具的第一夹持模块和第二夹持模块用于夹持方形铝壳电池。连接组件300中的弹性构件可以是拉簧或者弹簧310。

当机械手由于出现错误的下降动作使夹具或者方形铝壳电池与其它物体产生接触时，由于机械手本体200和夹具之间采用弹性构件进行柔性连接，因此夹具会出现向上退让的情况，避免电池或者夹具与物体产生硬碰撞。这时连接夹具和机械手本体200的弹性构件会因为夹具与机械手本体200的相对位置的改变而产生弹性形变，并吸收能量，可以起到很好的缓冲作用。同时弹性构件会因为弹性变形，产生作用在夹具上的与夹具移动方向相反的弹性恢复力，该弹性恢复力会阻止夹具继续朝主体方向移动，避免夹具与主体发生碰撞，并在碰撞解除后使夹具和机械手主体恢复到原来的相对位置。

如图3所示，具体的，本实施例采用弹簧310作为弹性构件，所述弹簧310的两端分别于夹具和机械手本体200连接，所述弹性构件在夹具因受力而朝机械手本体200方向移动时被压缩以产生与压缩方向相反的弹性恢复力。

在机械手由于出现错误的下降动作使夹具或者方形铝壳电池与其它物体产生接触时，位于机械手本体200和夹具之间的弹簧310受力压缩，夹具随弹簧310压缩而出现向上退让的情况，避免电池或者夹具与物体产生硬碰撞。弹簧310在压缩的同时吸收的能量，可以起到很好的缓冲作用。同时被压缩的弹簧310产生作用在夹具上的与夹具移动方向相反的弹性恢复力，该弹性恢复力会阻止夹具继续朝机械手本体200方向移动，避免夹具与机械手本体200发生碰撞。

作为一种优选的实施方式，本实施例的所述连接组件300还包括至少一组导向机构，所述导向机构用于约束夹具和机械手本体200沿竖直方向相对移动。

为了避免在与其它物体接触后，夹具相对机械手晃动，本实施例在弹性构件的基础上，通过导向机构对夹具和机械手的相对运动方向进行约束，使夹具只能相对机械手本体200沿竖直方向上下移动。使夹具在碰撞时只向上退让，并迫使弹性构件由于夹具的向上移动而产生变形，吸收夹具向上移动的能量，同时产生向下的弹性恢复力，从而提高夹具与机械手连接后的稳定性。

作为本实施例的一种实施方式，所述导向机构包括导向件和与导向件配合并沿导向件的导向方向移动的滑动件，所述导向件固定在夹具上，所述滑动件固定在机械手本体200上。

作为本实施例的另一种实施方式，所述导向机构包括导向件和与导向件配合并沿导向件的导向方向移动的滑动件，所述导向件固定在机械手本体200上，所述滑动件固定在夹具上。

其中导向件可以是导轨、导杆、导槽等，而滑动件可以是滑块、导套330、套筒等。

其中作为一种优选的实施方式，所述导向件为沿竖直方向设置的导向杆320，所述滑动件为套设在导向杆320上的导套330。

其中，导向杆320固定安装在机械手本体200上，工作时夹具受力后带动导套330移动，导套330受到导向杆320的约束，迫使与其固定的夹具沿导向杆320的导向方向，即竖直方向移动。采用导向杆320和导向套的方案，连接结构简单，加工方便，可靠性高。

作为一种优选地实施方式，所述导向杆320的一端设置有圆盘，所述导向杆320上与圆盘相对的一端从导套330的通孔中穿过，所述圆盘的直径大于导套330的通孔的直径。

导套330套设在导向杆320上，导向杆320上设置的圆盘用于在夹具处于正常位置时在导套330的底部承接导套330。

此外，在具体实施时，所述导向机构为多组，所述多组关于夹具沿竖直方向的对称轴呈轴对称布置，所述弹性构件为多个，所述多个弹性构件沿竖直方向的对称轴呈轴对称布置。

前述实施方式，采用多组导向机构和多个弹性构件对称设置的方式，可以合理分散作用在夹具，机械手本体200和连接组件300之间的作用力，改善局部受力集中的情况。使整个机械手，以及机械手本体200，夹具和连接组件300之间的受力更加均匀。使机械手工作时的稳定性得到了显著的提高。

实施例2

如图4所示，在本实施例中，所述第一夹持模块组110和第二夹持机构组还包括与该夹持模块组的子夹持模块140连接的用于调整相邻两个子夹持模块140之间的间隔距离的工位间隙调节机构130，所述工位间隙调节机构130包括与每个夹持模块组中的子夹持模块140一一对应连接的调整块131和使相邻两个调整块131之间以可相对移动方式连接的连接结构。

相邻两个调整块131之间通过连接结构以相对移动方式连接，这样当相邻两个调整块131朝相互靠近的方向移动时，带动两个相邻的子夹持模块140相互靠拢，两个相邻的工位之间的间隙减小，当相邻两个调整块131朝相互远离的方向移动时，带动两个相邻的子夹持模块140相互分开，两个相邻的工位之间的间隙增大。本实施例通过工位间隙调节机构130对同一夹持模块组中的各个子夹持模块140进行工位间隙调节，使多个工位在同时取放电池时可以满足取放托盘不同间隙要求的使用。

所述使相邻两个调整块131之间以可相对移动方式连接的连接结构包括在其中一个调整块131上形成的卡槽134和与另一个调整块131固定连接的与所述卡槽134配合的卡块133，所述卡槽134中形成可使卡块133在卡槽134中滑动一预设距离的滑动空间。

两个相邻的调整块131之间通过卡块133与卡槽134嵌套的方式进行连接。其中卡槽134的长度大于卡块133嵌入卡槽134中的部分的宽度，这样卡槽134中可以形成可使卡块133在卡槽134中滑动一预设距离的滑动空间。当卡块133在卡槽134中滑动时，两个相邻的调整块131之间相互移动从而实现工位间隙的调整。

如图5所示，作为一种优选的方式，所述卡槽134沿子夹持模块140排布方向形成两个相对的限位壁，其中靠近与卡块133固定连接的调整块131的限位壁为第一限位壁1341，与第一限位壁1341相对的限位壁为第二限位壁1342，当两个调整块131之间处于第一工位间隙时，卡块133滑动到与第一限位壁1341抵接的位置，当所述两个调整块131之间处于第二工位间隙时，卡块133滑动到与第二限位壁1342抵接的位置。

在卡槽134的两端分别设置两个起限位作用的表壁，即第一限位壁1341和第二限位壁1342。这样卡块133块只能在第一限位壁1341和第二限位壁1342之间滑动。第一限位壁1341和第二限位壁1342限定了卡块133移动的两个极限位置。在调整工位间隙时，可以使卡块133在第一限位壁1341和第二限位壁1342所限定的两个位置之间快速转换，以实现两种工位间隙的快速准确对转换，第一限位壁1341和第二限位壁1342之间的距离根据两种工位间隙的距离来确定。

其中卡槽134形成于调整块131上沿第一夹持模块组110和第二夹持模块组120排布方向的相对两个表面上，所述卡块133上朝向卡槽134的表面内陷形成凹槽，所述卡块133的一部分嵌入卡槽134中，所述形成卡槽134的调整块131上与该卡槽134相邻的部分嵌入凹槽中。

在上述方案中，卡块133上设置凹槽有利用卡块133与调整块131实现相互嵌套。将卡槽134设置在调整块131的表面上便于卡块133的取出和放入，当调整块131和子夹持模块140按照模块化方式设计是，可以方便相邻调整块131和子夹持模块140的拆卸和安装。

此外，为了提高工位间隙调整过程中的可靠性，所述工位间隙调节机构130还包括导向方向沿子夹持模块140排布方向的导轨，所述调整块131上形成有与所述导轨相匹配的滑槽以使所述调整块131在导轨约束下沿导轨的导向方向移动。

这样，调整块131受到导轨和滑槽形成的导向机构的约束，在设定的方向上准确的移动，可以提高工位间隙调节机构130调节的可靠性和准确性。

在本实施例中，所述工位间隙调节机构130还包括第二驱动机构132，所述第二驱动机构132用于驱动两个相邻调整块131之间相对移动。

工位间隙调节机构130对工位间隙的调节可以通过带动调整块131之间相对移动来实现，本实施例中优选采用驱动机构132来带动调整块131之间相对移动，在其它实施例中也可以采用人手动移动调整块131的方式。

具体地，所述工位间隙调节机构130还包括气缸，所述气缸的活塞杆与同一组子夹持模块111中沿子夹持模块111排布方向的最外侧的一个调整块131连接。在本实施例中相邻的两个调整块131采用卡块133和卡槽134相互嵌套的方式连接。同一组的四个调整块131在排列时两个调整块131在中间，其余两个调整块131在两边，本实施例的最外侧的子夹持模块111即是指处在两边的位置的调整块131。驱动机构的活塞杆只需要与最外侧的一个调整块131连接，当活塞杆带动该调整块131沿某一方向移动使卡块133紧贴卡槽134的一个侧壁时，卡块133带动形成该卡槽134的调整块131一起沿所述方向运动从而带动下一个相邻的调整块131移动，从而依次带动剩下的调整块131移动，以实现各个调整块131的远离和靠拢。前述方案只需要一个驱动机构132就可以调整四个子夹持模块140的间距。在其它实施例中也可以为每个调整块131配置一个驱动机构132来单独调整每个子夹持模块140的间距。

实施例3

如图3所示，在本实施例中，还包括控制器和在位检测传感器400，所述在位检测传感器400安装在子夹持模块140上，所述在位检测传感器400的检测探头朝向夹持过程中方形铝壳动力电池700的被夹持位置；所述在检测传感器的信号输出端与控制器的信号输入端电性连接。

当子夹持模块140夹取方形铝壳动力电池700并移动的过程中，方形铝壳动力电池700可能出现下滑的情况，这时表明夹持模块没有将方形铝壳动力电池700夹紧，方形铝壳动力电池700可能从夹具中掉落。而本实施例为每个工位的每个子夹持模块140配置相应的在位检测传感器400。并使在位检测传感器400的检测探头对准方形铝壳动力电池700的被夹持位置，对方形铝壳动力电池700的位置进行检测，一旦形铝壳动力电池出现下滑，超出预设的位置范围时，在位检测传感器400产生触发信号，通知控制器方形铝壳动力电池700的位置出现异常并产生报警信号。操作人员可以接收到报警信号受可以根据情况及时对夹具进行检查，以避免方形铝壳动力电池700的位置进一步滑落。其中在位检测传感器400可以采用光纤式传感器。

在本实施例中所述子夹持模块140具体包括夹爪，所述夹爪包括连接板111，由连接板111的一端沿方形铝壳动力电池700方向延伸至超出电池外边缘位置形成的中间板112，由中间板112的与连接板111相对的一端沿竖直方向延伸形成的夹持板113，所述中间板112上设置有减重孔，所述在位检测传感器400安装在所述连接板111上，所述在位传感器用于接收方形铝壳动力电池700反射的从所述减重孔中穿过的光信号。在中间板112上设置有减重孔，可以有效减轻夹具的质量，减少夹具的负荷，并且有效避免了中间板112对在位检测传感器400的遮挡，使方形铝壳动力电池700反射的光信号可以从所述减重孔中穿过的，从而被在位检测传感器400接收到。

本实施例还包括占位检测传感器500，所述占位传感器安装在子夹持模块140上，在放置方形铝壳动力电池700时所述占位传感器的探头朝向方形铝壳动力电池700的放置位置，所述占位传感器的信号输出端与控制器的信号输入端电性连接。

其中占位检测传感器500用于检测待放置方形铝壳动力电池700的放置位处是否已经有方形铝壳动力电池700，并将检测的信息传送给控制器进行处理，这样可以确保放置位无电池后再放入电池，显著提高了方形铝壳动力电池700机夹具的可靠性。

具体地，所述占位检测传感器500为漫反射光电传感器。

漫反射光电传感器利用光照射到被测物体上后反射回来的光线而工作的。在工作时，占位检测传感器500的光发射器件始终发射检测光，若占位检测传感器500下方没有方形铝壳动力电池700，则没有光被反射到接收器，占位检测传感器500不会产生触发信号，这时控制器可以控制器机械手进行放置作业；反之，若接若占位检测传感器500下方有方形铝壳动力电池700，则占位检测传感器500接收到方形铝壳动力电池700的漫反射光后产生触发信号，以表明放置位置已经有方形铝壳动力电池700，此时不进行方形铝壳动力电池700的放置作业。

为了便于占位检测传感器500的安装，所述子夹持模块140还包括传感器安装板，所述传感器安装板安装在所述中间板112在竖直方向上与所述方形铝壳动力电池700相对的侧面上，所述在占位检测传感器500安装在传感器安装板超出中间板112在水平方向的外侧边缘的位置。为了使占位检测传感器500能够接收到漫反射光，本实施例将传感器安装板安装在中间板112朝上的一个面上，并将占位检测传感器500安装在超出中间板112在外侧边缘的位置，这样占位传感器就不会受到中间板112的遮挡，使检测的可靠性大大提高。

具体的，所述传感器安装板包括与所述中间板112连接的连接部和由连接部向与中间板112相对的一侧延伸至超出中间板112在水平方向的外侧边缘并于连接部成预设夹角的传感器安装部，所述占位检测传感器500安装在所述传感器安装部上。

这样可以根据占位检测传感器500与被检测的方形铝壳动力电池700的放置位置的角度关系来设置安装部和连接部的预设夹角，使占位检测传感器500可以以最佳的角度对准被检测位置，从而使机械手的可靠性进一步得到提高。

本实施例还包括极限位置传感器600，所述极限位置传感器600在方形铝壳动力电池机械手夹具与外部物体之间在竖直方向上的间距小于第一极限距离时产生第一触发信号的，所述极限位置传感器600的检测方向沿竖直方向向下，所述极限位置传感器600的信号输出端与控制器的信号输入端连接。

其中的极限位置传感器600用于在方形铝壳动力电池机械手夹具操作过程中实时检测方形铝壳动力电池机械手夹具下方物体与机械手之间的间距，当间距过小，超过设置的第一极限距离时极限位置传感器600被触发，产生一个触发信号，该触发信号传送给处理器处理后产生控制信号，控制机械手提前停止下降动作，避免产生碰撞，从而有效保护了电池，避免了电池因为碰撞而损坏。

实施例4

如图6所示，在本实施例中，所述子夹持模块140还包括夹爪，所述夹爪包括与所述第一驱动机构连接的连接板111，由连接板111的与第一驱动机构相对的一端沿电池长度方向延伸至超出电池外边缘位置形成的中间板112，由中间板112的与连接板111相对的一端沿竖直方向延伸形成的夹持板113；

夹块，所述夹块包括第一子夹块、第二子夹块和第三子夹块，所述第一子夹块和第二子夹块可拆卸地连接在夹持板113上沿电池厚度方向的两个相对的侧壁上，所述第三子夹块可拆卸地连接在支持板上沿电池长度方向朝向电池的表壁上。

本实施例的夹爪由连接板111、中间板112和夹持板113三个部分组成，其中连接板111用于将夹爪和第一驱动机构连接，使夹爪可以在第一驱动机构的驱动下实现夹紧和松开的动作。其中的夹持板113是直接夹持电池的部分，夹持板113从电池长度方向的两侧向电池长度方向的中间部分将电池夹紧。其中中间板112是连接夹持板113和连接板111的部分，该部分沿电池长度方向延伸至超出电池外边缘位置，这样可以保证夹爪的夹持板113在夹紧时从电池的两侧壁的垂直方向对电池施力将电池可靠夹紧。

本实例的夹块是直接与方形铝壳电池接触的部分，机械手在夹紧和移动方形铝壳电池时夹块与方形铝壳电池接触长时间频繁接触，容易损坏和磨损。

本实施例的夹块包括三个部分，其中第一子夹块和第二子夹块位于电池的沿电池厚度方向的两侧，第三子夹块正对电池的长度方向，在夹持板113夹紧电池时三个部分形成“凹”字形的限位槽，将电池的端部限定在凹”字形的限位槽中，使夹爪对电池的夹持更加准确可靠。

本实施例的技术方案将夹具拆分成夹爪和多个子夹块的组合的形式，并且第一子夹块、第二子夹块和第三子夹块均采用可拆卸的方式与夹爪进行连接，使子夹块可以采用模块化的设计方式。当某些子夹块损坏后，可以方便地将损坏的子夹块拆卸下来进行维修或者更换，而不再需要对夹具整体进行维修或跟换，大大简化了维修和更换的操作过程，减低了机械手的维护成本，缩短了维修时间，减小了因为维修对生产造成的影响。其中可拆卸连接的方式可以采用螺纹连接，例如螺栓连接或者螺钉连接。

具体地，连接板111和夹爪形成一个向下开口的容纳空间，在夹爪夹持电池时电池的一部分由所述开口进入所述容纳空间中。在夹持时，机械手主体带动夹具下降，电池相对夹具运动至下而上由所述开口伸入到所述容纳空间中，第一驱动机构驱动夹爪将电池夹紧。

具体实施时，所述中间板112和夹持板113的交界处形成圆弧形的过渡面。圆弧形的过渡面可以适当增加夹爪结构的弹性，使夹爪在夹持电池时利用弹性变形与电池更好的贴合。此外为了减轻机械手的重量，还可以在中间板112以及夹块上形成减重孔。

以上对本发明所提供的方形铝壳动力电池机械手进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.方形铝壳动力电池机械手，其特征在于，包括：

机械手本体；

夹具，所述夹具包括沿水平方向并排分布的第一夹持模块组和第二夹持模块组；所述第一夹持模块组包括四个在水平方向上沿与第一夹持模块组和第二夹持模块组排布方向垂直的方向并排分布的子夹持模块；所述第二组夹持机构包括四个在水平方向上沿与第一夹持模块组和第二夹持模块组排布方向垂直的方向排布的子夹持模块；

用于连接机械手本体和夹具的连接组件，所述连接组件包括两端分别与夹具和机械手本体相连的弹性构件，所述弹性构件在夹具因受力而朝机械手本体方向移动时产生可以恢复的弹性变形，并产生作用在夹具上的与夹具移动方向相反的弹性恢复力。

2.根据权利要求1所述的方形铝壳动力电池机械手，其特征在于，所述弹性构件为弹簧，所述弹簧的两端分别与夹具和机械手本体连接，所述弹簧在夹具因受力而朝机械手本体方向移动时被压缩以产生与压缩方向相反的弹性恢复力。

3.根据权利要求1所述的方形铝壳动力电池机械手，其特征在于，所述连接组件还包括至少一组导向机构，所述导向机构用于约束夹具和机械手本体沿竖直方向相对移动。

4.根据权利要求1所述的方形铝壳动力电池机械手，其特征在于，所述第一夹持模块组和第二夹持机构组还包括与该夹持模块组的子夹持模块连接的用于调整相邻两个子夹持模块之间的间隔距离的工位间隙调节机构，所述工位间隙调节机构包括与每个夹持模块组中的子夹持模块一一对应连接的调整块和使相邻两个调整块之间以可相对移动方式连接的连接结构。

5.根据权利要求4所述的方形铝壳动力电池机械手，其特征在于：所述使相邻两个调整块之间以可相对移动方式连接的连接结构包括在其中一个调整块上形成的卡槽和与另一个调整块固定连接的与所述卡槽配合的卡块，所述卡槽中形成可使卡块在卡槽中滑动一预设距离的滑动空间。

6.根据权利要求5所述的方形铝壳动力电池机械手，其特征在于：所述卡槽形成于调整块上沿第一夹持模块组和第二夹持模块组排布方向的相对两个表面上，所述卡块上朝向卡槽的表面内陷形成凹槽，所述卡块的一部分嵌入卡槽中，所述形成卡槽的调整块上与该卡槽相邻的部分嵌入凹槽中。

7.根据权利要求1至6任一项所述的方形铝壳动力电池机械手，其特征在于：还包括控制器和在位检测传感器，所述在位检测传感器安装在子夹持模块上，所述在位检测传感器的检测探头朝向夹持过程中方形铝壳动力电池的被夹持位置；所述在检测传感器的信号输出端与控制器的信号输入端电性连接。

8.根据权利要求1至6任一项所述的方形铝壳动力电池机械手，其特征在于：还包括控制器和占位检测传感器，所述占位传感器安装在子夹持模块上，在放置方形铝壳动力电池时所述占位传感器的探头朝向方形铝壳动力电池的放置位置，所述占位传感器的信号输出端与控制器的信号输入端电性连接。

9.根据权利要求1至6任一项所述的方形铝壳动力电池机械手，其特征在于：还包括控制器和极限位置传感器，所述极限位置传感器在方形铝壳动力电池机械手夹具与外部物体之间在竖直方向上的间距小于第一极限距离时产生第一触发信号的，所述极限位置传感器的检测方向沿竖直方向向下，所述极限位置传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连接。

10.根据权利要求1至6任一项所述的方形铝壳动力电池机械手，其特征在于：所述子夹持模块还包括用于驱动夹爪松开和夹紧的第一驱动机构；

夹爪，所述夹爪包括与所述第一驱动机构连接的连接板，由连接板的与第一驱动机构相对的一端沿电池长度方向延伸至超出电池外边缘位置形成的中间板，由中间板的与连接板相对的一端沿竖直方向延伸形成的夹持板；

夹块，所述夹块包括第一子夹块、第二子夹块和第三子夹块，所述第一子夹块和第二子夹块可拆卸地连接在夹持板上沿电池厚度方向的两个相对的侧壁上，所述第三子夹块可拆卸地连接在支持板上沿电池长度方向朝向电池的表壁上。

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