CN111977360A - 一种电池电芯抓取装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例属于电池自动装配领域，涉及一种电池电芯抓取装置。所述电池电芯抓取装置包括支架、驱动机构、传动机构和抓取机构，所述驱动机构设置于所述支架上，所述抓取机构与所述传动机构连接，所述传动机构与所述驱动机构连接并受所述驱动机构驱动，所述驱动机构驱动所述传动机构运动，并通过所述传动机构驱动所述抓取机构开合，以对多个电池电芯同时进行抓取。实现对多个电池电芯的同时抓取上料，且所述抓取机构适应多种尺寸规模的电池电芯，减少更换夹取电池电芯装置的时间，提高了上料的效率。

Description

一种电池电芯抓取装置

技术领域

本申请涉及电池自动装配技术领域，更具体的，涉及一种电池电芯抓取装置。

背景技术

电池模组主要由电芯、端板、侧板、绝缘罩、隔热垫、线束隔离板等诸多工件构成，其电芯是电池模组中最主要的构成部件，为满足日益增长的生产需求，致力于研究更为自动化的电池模组装配线，但电芯尺寸规模多种多样，使自动装配线难以满足对多种尺寸电芯自动夹持上料，目前电芯上料多以手动抓取上料为主，其效率低，成本高，而目前已有的自动上料设备，仅供特定型号和尺寸的电池电芯进行上料，产品换型时需更换大量工件，难以满足多种电芯的上料需求。

发明内容

本申请实施例所要解决的技术问题是目前自动上料设备不能满足多种尺寸规模的电池电芯抓取上料的问题，提供一种电池电芯抓取装置，采用了如下的技术方案：

一种电池电芯抓取装置，包括支架、驱动机构、传动机构和抓取机构；

所述驱动机构设置于所述支架上，所述抓取机构与所述传动机构连接，所述传动机构与所述驱动机构连接并受所述驱动机构驱动，所述驱动机构驱动所述传动机构运动，并通过所述传动机构驱动所述抓取机构开合，以对多个电池电芯同时进行抓取。

进一步地，所述抓取机构包括第一抓取安装板、第二抓取安装板和多个抓取组件，所述第一抓取安装板和所述第二抓取安装板设置于所述传动机构上，所述抓取组件包括第一卡爪部件和第二卡爪部件，所述第一卡爪部件与所述第二卡爪部件分别设置于所述第一抓取安装板和所述第二抓取安装板上，所述第一抓取安装板和所述第二抓取安装板在所述传动机构的驱动下相向运动或反向运动。

进一步地，所述第一卡爪部件包括第一直线导轨和第一卡爪，所述第一直线导轨设置于所述第一抓取安装板上，所述第一卡爪固定设置于所述第一直线导轨的滑块上；

所述第二卡爪部件包括第二直线导轨和第二卡爪，所述第二直线导轨设置于所述第二抓取安装板上，所述第二卡爪固定设置于所述第二直线导轨的滑块上，所述第一卡爪与所述第二卡爪相对应。

进一步地，所述抓取机构还包括弹性组件，所述弹性组件包括两个弹性组件安装架、导杆和弹簧，两个所述弹性组件安装架分别设置于所述第一抓取安装板上与所述第二抓取安装板上，所述导杆通过所述弹性组件安装架分别设置于所述第一抓取安装板和所述第二抓取安装板上，设置于所述第一抓取安装板上的所述导杆正对所述第一卡爪背向所述第二卡爪的一面，设置于所述第二抓取安装板上的所述导杆正对所述第二卡爪背向所述第一卡爪的一面，弹簧套设于导杆上，用于对第一卡爪和第二卡爪进行施压。

进一步地，所述第一卡爪和第二卡爪相对的一面设置有优力胶块。

进一步地，所述驱动机构包括伺服电机、丝杆和安装板，所述安装板设置于所述支架上，所述伺服电机和所述丝杆固定设置于所述安装板上，所述伺服电机与所述丝杆相连，所述传动机构设置于所述丝杆的螺母座上，并在所述丝杆的驱动下带动所述第一抓取安装板和所述第二抓取安装板进行开合运动。

进一步地，所述传动机构包括推板、导向板、凸轮夹板、斜槽板和盖板，所述推板设置于所述丝杆的螺母座上，在所述丝杆的驱动下沿丝杆的长度方向移动，所述凸轮夹板滑动设置于所述导向板上，所述斜槽板滑动设置于所述凸轮夹板背向所述导向板的一面上，所述推板位于所述导向板背向所述凸轮夹板的一面，所述斜槽板与所述推板固定连接，在所述推板的带动下所述斜槽板移动，从而使所述凸轮夹板开合，所述盖板设置于所述斜槽板背向所述凸轮夹板的一面上。

进一步地，所述凸轮夹板包括第一夹板、第二夹板和多个凸轮，所述第一夹板和第二夹板滑动设置于所述导向板上，多个所述凸轮分别设置于所述第一夹板和第二夹板上，所述斜槽板通过所述凸轮与所述凸轮夹板的第一夹板和第二夹板连接，所述第一夹板与第一抓取安装板连接，所述第二夹板与所述第二抓取安装板连接。

进一步地，所述传动机构还包括第三直线导轨，所述第三直线导轨设置于所述安装板上，所述第一抓取安装板和所述第二抓取安装板分别与所述第三直线导轨上的滑块连接。

进一步地，所述电池电芯抓取装置还包括来料物框，所述来料物框包含多个容纳所述电池电芯的容纳孔，多个所述容纳孔平行成排设置。

与现有技术相比，本申请主要有以下有益效果：

本申请的电池电芯抓取装置，包括支架、驱动机构、传动机构和抓取机构，驱动机构设置于支架上，抓取机构与传动机构连接，传动机构与驱动机构连接，并在驱动机构驱动下，通过传动机构带动抓取机构开合，其抓取机构可以根据不同电池电芯尺寸规模进行调控抓取部位的大小，以适应不同电芯尺寸规模，免去手动替换机械的麻烦，节约上料时间，且抓取机构能够同时对多个电池电芯进行抓取。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。

图1为本发明实施例中电池电芯抓取装置正面的结构示意图；

图2为本发明实施例中电池电芯抓取装置背面的结构示意图；

图3为本发明实施例中电池电芯抓取装置的爆炸图；

图4为图3中A处放大示意图；

图5为本发明实施例中电池电芯抓取装置另一视角的爆炸图；

图6为本发明实施例中抓取组件一种实施方式的爆炸图；

图7为本发明实施例中抓取组件另一实施方式的爆炸图；

图8为本发明实施例中传动机构的爆炸图；

图9为本发明实施例中传动机构的结构示意图；

图10为本发明实施例中来料物框的结构示意图。

附图标记：

1、支架；2、驱动机构；21、电机；22、丝杆；23安装板；3、传动机构；31、推板；32、导向板；33、凸轮夹板；331、第一夹板；332、第二夹板；333、凸轮；34、斜槽板；35、盖板；36、第三直线导轨；4、抓取机构；41、第一抓取安装板；42、第二抓取安装板；43、抓取组件；431、第一直线导轨；432、第一卡爪；433、第二直线导轨；434、第二卡爪；44、弹性组件；441、弹性组件安装架；442、导杆；443、弹簧；5、来料物框。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，结合以下附图对本发明进一步的详细说明。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“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。

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申请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。

实施例

参阅图1和图2，本发明提供了一种电池电芯抓取装置，包括支架1、驱动机构2、传动机构3和抓取机构4；驱动机构2设置于支架1上，抓取机构4与传动机构3连接，传动机构3与驱动机构2连接并受驱动机构2所驱动，驱动机构2驱动传动机构3运动，并通过传动机构3驱动抓取机构4开合，以对多个电池电芯同时进行抓取。

本发明提供的电池电芯抓取装置，在电池电芯来料后，驱动机构2直接驱动传动机构3运动，从而带动抓取机构4开合，可以兼容不同型号尺寸的电芯，对范围内的各种尺寸的电芯实现有效抓取，避免根据电芯型号和尺寸大量地更换装置中的零部件，抓取机构4可同时抓取多个电芯，提高了抓取效率。

结合图3、图4和图5，抓取机构4包括第一抓取安装板41、第二抓取安装板42和多个抓取组件43，第一抓取安装板41和第二抓取安装板42设置于传动机构3上，抓取组件43包括第一卡爪部件和第二卡爪部件，第一卡爪部件和第二卡爪部件分别设置于第一抓取安装板41和第二抓取安装板42上，第一抓取安装板41和第二抓取安装板42位于同一平面，使位于第一抓取安装板41和第二抓取安装板42上的第一卡爪部件与第二卡爪部件能够对应夹持，保证了夹持精度。驱动机构2驱动传动机构3运动，带动设置于传动机构3上的第一抓取安装板41和第二抓取安装板42相向运动或反向运动，从而使第一卡爪部件与第二卡爪部件相向运动或反向运动，实现抓取组件43对电芯的抓取。抓取组件43设置为多个，多个抓取组件43并排设置，实现同时抓取多个电芯，提高抓取效率，而且一次抓取一排电芯，避免电芯厚度尺寸变化带来的影响。

第一卡爪部件包括第一直线导轨431和第一卡爪432，第一直线导轨431设置于第一抓取安装板41上，第一卡爪432固定设置于第一直线导轨431的滑块上。

第二卡爪部件包括第二直线433导轨和第二卡爪434，第二直线433导轨设置于所第二抓取安装板42上，第二卡爪434固定设置于第二直线433导轨的滑块上，第一直线导轨431与第二直线433导轨位于同一直线的延长线上，使设置于第一直线导轨431与第二直线433导轨上的第一卡爪432与第二卡爪434相对应，保证了夹持的精度。

结合图6和图7，第一卡爪432与第二卡爪434为L形，L形一边为夹头，另一边为夹持柄，第一卡爪432与第二卡爪434的夹头用于相互配合夹持电芯，第一卡爪432与第二卡爪434的夹持柄分别固定设置于第一直线导轨431与第二直线433导轨的滑块上。

在一种实施方式中，第一卡爪432的夹头和第二卡爪434的夹头分别设置在夹持柄相对靠近的一端，在另一种实施方式中，第一卡爪432的夹头和第二卡爪434的夹头分别设置在夹持柄相对远离的一端，从而可以调节开合的大小，以适应不同尺寸的电芯。

抓取机构4还包括弹性组件44，弹性组件44包括两个弹性组件安装架441、导杆442和弹簧443，两个弹性组件安装架441分别设置于第一抓取安装板41与第二抓取安装板42上，导杆442设置于弹性组件安装架441上，通过弹性组件安装架441与第一抓取安装板41和第二抓取安装板42连接。设置于第一抓取安装板41上的导杆442正对第一卡爪432背向第二卡爪434的一面，设置于第二抓取安装板42上的导杆442正对第二卡爪434背向第一卡爪432的一面，弹簧443套设于导杆442上，用于对第一卡爪432和第二卡爪434进行施压。在驱动机构2驱动下，第一抓取安装板41和第二抓取安装板42分离，从而带动第一卡爪部件和第二卡爪部件分离，驱动机构2再次驱动，第一抓取安装板41和第二抓取安装板42靠拢，从而带动第一卡爪部件和第二卡爪部件闭合以夹持电池电芯。第一卡爪部件和第二卡爪部件闭合时，第一卡爪432和第二卡爪434根据电芯大小在第一直线导轨431和第二直线433导轨上滑动调节相互之间距离，能够夹持不同型号的电池电芯，弹性组件44从第一卡爪432和第二卡爪434背向电芯一面对第一卡爪432和第二卡爪434施压，确保抓取机构4可产生有效夹持力，防止夹持的电池电芯滑落。

第一卡爪432和第二卡爪434相对的一面设置有优力胶块，防止夹持电芯时对电芯造成损伤。

驱动机构2包括伺服电机21、丝杆22和安装板23，安装板23设置于支架1上，伺服电机21和丝杆22固定设置于安装板23上，位于安装板23面向支架1的一面，伺服电机21与丝杆22相连，安装板23上设置有便于传动机构3与丝杆22连接的孔，传动机构3位于安装板23背向支架1的一面，传动机构3通过安装板23上的孔设置于丝杆22的螺母座上。伺服电机21驱动丝杆22的螺母座沿所述丝杆22的长度方向做直线运动，带动传动机构3进行开合，从而驱动第一抓取安装板41和第二抓取安装板42进行开合运动，通过伺服电机21驱动抓取机构4夹持，避免电芯尺寸变化带来的影响。

结合图8和图9，传动机构3包括推板31、导向板32、凸轮夹板33、斜槽板34和盖板35，推板31设置于丝杆22的螺母座上，在丝杆22的驱动下沿丝杆22的长度方向移动，凸轮夹板33滑动设置于导向板32上，斜槽板34滑动设置于凸轮夹板33背向导向板32的一面上，推板31位于导向板32背向凸轮夹板33的一面，斜槽板34与推板31固定连接，在推板31的带动下斜槽板34移动沿丝杆22的长度方向移动，从而使凸轮夹板33开合，盖板35设置于斜槽板34背向凸轮夹板33的一面上。伺服电机21驱动丝杆22的螺母座沿所述丝杆22做直线运动，带动推板31以及与推板31连接的斜槽板34作直线运动，凸轮夹板33受导向板32的导向作用，并在斜槽板34的带动下开合，从而驱动第一抓取安装板41和第二抓取安装板42进行开合运动。

凸轮夹板33包括第一夹板331、第二夹板332和凸轮333，第一夹板331和第二夹板332滑动设置于导向板32上，受导向板32的导向作用，第一夹板331和第二夹板332只能沿同一直线进行开合，使夹持更为精准。第一夹板331和第二夹板332上都设置有凸轮333，斜槽板34通过凸轮333与凸轮夹板33的第一夹板331和第二夹板332连接，每一凸轮333对应一斜槽板34上的斜槽，通过斜槽板34带动凸轮333沿斜槽移动，从而带动第一夹板331和第二夹板332的开合。第一夹板331与第一抓取安装板41连接，第二夹板332与第二抓取安装板42连接，使第一抓取安装板41与第二抓取安装板42能够同时开合，提高夹取的精确性。

第一抓取安装板41上设置有多个第一卡爪部件，第二抓取安装板42上设置有多个第二卡爪部件。第一夹板331和第二夹板332同时开合，从而带动第一抓取安装板41与第二抓取安装板42能够同时开合，使第一抓取安装板41上的多个第一卡爪部件，第二抓取安装板42上的多个第二卡爪部件同时进行开合夹持电芯，实现同时对多个电芯的夹持，节约夹持上料时间。

传动机构3还包括第三直线导轨36，第三直线导轨36设置于安装板23上，第一抓取安装板41和第二抓取安装板42分别与第三直线导轨36上的滑块连接，第三直线的长度所在直线与凸轮夹板33开合方向所在的直线平行，便于第一抓取安装板41与第二抓取安装板42的导向。本实施例中，第三直线导轨36设置有三条，便于提高提高第一抓取安装板41和第二抓取安装板42开合的稳定性。

本实施例中，丝杆22上设置有两个螺母座，对应螺母座的数量设置有两块推板31、两块导向板32、两块凸轮夹板33、两块斜槽板34和两块盖板35。第一抓取安装板41同时设置于两个第一夹板331上，第二抓取安装板42同时设置于两个第二夹板332上，便于提高第一抓取安装板41和第二抓取安装板42开合的稳定性，从而提高夹持的稳定性。

结合图10，电池电芯抓取装置还包括来料物框5，来料物框5包含多个容纳电池电芯的容纳孔，多个容纳孔平行成排设置，每个来料框设有多排，便于抓取机构4抓取，提高抓取速度。

工作原理：来料物框5装载多个电芯电芯，电池电芯抓取装置通过机械臂等装置实现在空间的移动，电池电芯抓取装置移动到来料物框5适合夹持电芯的位置后，开始抓取电芯。驱动机构2的伺服电机21带动丝杆22的螺母座沿丝杆22的长度方向移动，从而驱动设置于丝杆22的螺母座上的推板31移动，斜槽板34与推板31固定连接，在推板31的带动下斜槽板34移动，凸轮夹板33与导向板32位于推板31与斜槽板34之间，凸轮夹板33滑动设置于导向板32上受导向板32的导向作用，凸轮夹板33的第一夹板331和第二夹板332上都设置有凸轮333，凸轮夹板33通过凸轮333与斜槽板34连接。斜槽板34带动凸轮333沿斜槽移动，并在导向板32的导向作用下，实现凸轮夹板33的第一夹板331和第二夹板332的开合。第一夹板331与第一抓取安装板41连接，第二夹板332与第二抓取安装板42连接，第一夹板331和第二夹板332驱动第一抓取安装板41和第二抓取安装板42相向和反向运动。

抓取组件43的第一卡爪部件与第二卡爪部件分别设置于第一抓取安装板41和第二抓取安装板42上，从而实现第一卡爪部件与第二卡爪部件的打开和闭合。第一卡爪部件与第二卡爪部件打开抓取来料物框5中的电池电芯，抓取组件43为多个，可同时抓取一排电池电芯。伺服电机21再次带动丝杆22的螺母座沿丝杆22的长度方向移动，驱动第一抓取安装板41和第二抓取安装板42相向运动，从而实现第一卡爪部件与第二卡爪部件闭合，第一卡爪432和第二卡爪434根据电芯大小在第一直线导轨431和第二直线433导轨上滑动调节相互之间距离，便于夹持不同型号的电池电芯，弹性组件44从第一卡爪432和第二卡爪434背向电芯一面对第一卡爪432和第二卡爪434施压，防止夹持的电池电芯滑落。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池电芯抓取装置，其特征在于，

包括支架、驱动机构、传动机构和抓取机构；

所述驱动机构设置于所述支架上，所述抓取机构与所述传动机构连接，所述传动机构与所述驱动机构连接并受所述驱动机构驱动，所述驱动机构驱动所述传动机构运动，并通过所述传动机构驱动所述抓取机构开合，以对多个电池电芯同时进行抓取。

2.根据权利要求1所述的电池电芯抓取装置，其特征在于，所述抓取机构包括第一抓取安装板、第二抓取安装板和多个抓取组件，所述第一抓取安装板和所述第二抓取安装板设置于所述传动机构上，所述抓取组件包括第一卡爪部件和第二卡爪部件，所述第一卡爪部件与所述第二卡爪部件分别设置于所述第一抓取安装板和所述第二抓取安装板上，所述第一抓取安装板和所述第二抓取安装板在所述传动机构的驱动下相向运动或反向运动。

3.根据权利要求2所述的电池电芯抓取装置，其特征在于，所述第一卡爪部件包括第一直线导轨和第一卡爪，所述第一直线导轨设置于所述第一抓取安装板上，所述第一卡爪固定设置于所述第一直线导轨的滑块上；

所述第二卡爪部件包括第二直线导轨和第二卡爪，所述第二直线导轨设置于所述第二抓取安装板上，所述第二卡爪固定设置于所述第二直线导轨的滑块上，所述第一卡爪与所述第二卡爪相对应。

4.根据权利要求3所述的电池电芯抓取装置，其特征在于，所述抓取机构还包括弹性组件，所述弹性组件包括两个弹性组件安装架、导杆和弹簧，两个所述弹性组件安装架分别设置于所述第一抓取安装板上与所述第二抓取安装板上，所述导杆通过所述弹性组件安装架分别设置于所述第一抓取安装板和所述第二抓取安装板上，设置于所述第一抓取安装板上的所述导杆正对所述第一卡爪背向所述第二卡爪的一面，设置于所述第二抓取安装板上的所述导杆正对所述第二卡爪背向所述第一卡爪的一面，弹簧套设于导杆上，用于对第一卡爪和第二卡爪进行施压。

5.根据权利要求4所述的电池电芯抓取装置，其特征在于，所述第一卡爪和第二卡爪相对的一面设置有优力胶块。

6.根据权利要求3所述的电池电芯抓取装置，其特征在于，所述驱动机构包括伺服电机、丝杆和安装板，所述安装板设置于所述支架上，所述伺服电机和所述丝杆固定设置于所述安装板上，所述伺服电机与所述丝杆相连，所述传动机构设置于所述丝杆的螺母座上，并在所述丝杆的驱动下带动所述第一抓取安装板和所述第二抓取安装板进行开合运动。

7.根据权利要求6所述的电池电芯抓取装置，其特征在于，所述传动机构包括推板、导向板、凸轮夹板、斜槽板和盖板，所述推板设置于所述丝杆的螺母座上，在所述丝杆的驱动下沿丝杆的长度方向移动，所述凸轮夹板滑动设置于所述导向板上，所述斜槽板滑动设置于所述凸轮夹板背向所述导向板的一面上，所述推板位于所述导向板背向所述凸轮夹板的一面，所述斜槽板与所述推板固定连接，在所述推板的带动下所述斜槽板移动，从而使所述凸轮夹板开合，所述盖板设置于所述斜槽板背向所述凸轮夹板的一面上。

8.根据权利要求7所述的电池电芯抓取装置，其特征在于，所述凸轮夹板包括第一夹板、第二夹板和多个凸轮，所述第一夹板和第二夹板滑动设置于所述导向板上，多个所述凸轮分别设置于所述第一夹板和第二夹板上，所述斜槽板通过所述凸轮与所述凸轮夹板的第一夹板和第二夹板连接，所述第一夹板与第一抓取安装板连接，所述第二夹板与所述第二抓取安装板连接。

9.根据权利要求7所述的电池电芯抓取装置，其特征在于，所述传动机构还包括第三直线导轨，所述第三直线导轨设置于所述安装板上，所述第一抓取安装板和所述第二抓取安装板分别与所述第三直线导轨上的滑块连接。

10.根据权利要求1所述的电池电芯抓取装置，其特征在于，所述电池电芯抓取装置还包括来料物框，所述来料物框包含多个容纳所述电池电芯的容纳孔，多个所述容纳孔平行成排设置。

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