CN202572398U - 柔性机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性机械手，其包括夹手组件，夹手组件包括用于夹取工件的至少一对夹手和用于安装夹手的夹手支架，其中，夹手支架的两外侧均设有一外板，夹手支架和外板的二者之一设有至少一第一滑块，另一者设有与前述滑块相互配合的第一滑轨。与现有技术相比，本实用新型柔性机械手的导向槽和吸盘可有效防止抓取电池歪斜、脱落，在抓取和放置电池的过程中发生干涉时，机械手会因受到外力而随第一滑块自动上升，防止电池被压坏。

Description

柔性机械手

技术领域

本实用新型属于大容量方形电池的自动化生产领域，更具体的说，本实用新型涉及一种在生产钢壳、铝壳等大容量方形动力锂离子电池时所使用的柔性机械手。

背景技术

锂离子电池作为一种新型电池，代表了电池未来的发展方向，是迄今为止最理想的动力电池。

大容量的方形动力锂离子电池作为一种动力电源，已被广泛应用。为了满足市场的需求，该种电池通常都导入了自动化生产设备。大容量的方形动力锂离子电池一般为铝壳或者钢壳结构，在电池的装配段，自动化生产设备基本都需要利用机械手完成电池的进料和出料动作。机械手一般使用伺服电机作为动力源，伺服电机的扭矩决定了机械手在运动过程中克服阻力的大小。如果扭矩设置过小，机械手稍微受到一点阻力就会停止运动，造成设备停机时间增加；如果扭矩设置过大，在机械手抓取和放置电池时一旦发生干涉，电池钢壳或者铝壳就会被机械手挤压变形，甚至电池内部的电芯也会受到损伤，造成坏品，导致生产合格率低下。

另一方面，机械手在抓住电池运动的过程中，如果机械手的抓取力过小，电池容易在抓取时出现滑动，甚至电池歪斜、掉落；如果电池抓取力过大，则会直接引起电池钢壳或者铝壳的变形。

有鉴于此，确有必要提供一种柔性机械手以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种柔性机械手，以解决现有机械手在抓取大容量方形电池的自动化生产中压坏电芯、电池脱落、电池歪斜的问题。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供了一种柔性机械手，其包括夹手组件，夹手组件包括用于夹取工件的至少一对夹手以及用于安装夹手的夹手支架，其中，夹手支架的两外侧均设有一外板，夹手支架和外板的二者之一设有至少一第一滑块，另一者设有与前述滑块相互配合的第一滑轨。

作为本实用新型柔性机械手的一种改进，所述一对夹手为右夹手和左夹手，右夹手包括右夹臂和右夹手手掌，在右夹手手掌上设有吸盘。

作为本实用新型柔性机械手的一种改进，所述左夹手包括左夹臂和左夹手手掌，在左夹手手掌的两外侧边缘上向夹持的方向均延伸设有导向槽。

作为本实用新型柔性机械手的一种改进，所述夹手支架的顶部上设有螺杆，螺杆上套设有弹簧，弹簧一端抵接夹手支架的顶部，另一端抵接锁固在螺杆上的螺帽。

作为本实用新型柔性机械手的一种改进，所述外板上还对称安装有自带第二滑轨和第二滑块的气缸，左夹手手掌固定在第二滑块上，气缸可带动第二滑块在第二滑轨上移动，实现右夹手与左夹手的开合。

作为本实用新型柔性机械手的一种改进，所述夹手支架上还设有位置感应块，所述外板上还设置有光电感应器。

与现有技术相比，本实用新型柔性机械手在抓取和放置电池的过程中发生干涉时，机械手会因受到外力而随第一滑块自动上升，从而防止电池被压坏。此外，本实用新型柔性机械手在抓取电池时，机械手上设置的吸盘可以防止电池滑动，机械手的导向槽则可以定位电池，使电池在机械手运动的过程中不会发生歪斜。机械手中的弹簧可以在机械手上下运动的过程中调节自适应阻力，并提供机械手恢复正常时的动力；当机械手受到外力随第一滑块上升至位置感应块经过光电感应器时，机械手自动停止，从而防止电池被压坏。因此，本实用新型柔性机械手的适用范围和前景相当广阔。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型柔性机械手及其有益技术效果进行详细说明，其中：

图1是本实用新型柔性机械手的结构示意图。

图2是本实用新型柔性机械手的夹手支架的结构示意图。

图3是本实用新型柔性机械手的左夹手的结构示意图。

图4是本实用新型柔性机械手的右夹手的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。

请参阅图1至图４所示，本实用新型柔性机械手包括夹手组件，夹手组件包括用于夹取工件(如大容量方形动力锂离子电池)的右夹手2、左夹手5、用于安装夹手组件的夹手支架8，以及安装在夹手组件的两侧为其提供滑动条件的两外板1。

在本实用新型柔性机械手中，夹手组件和夹手支架8安装在一起后，为了保证组合体能够上下移动，在夹手支架8的横向方位的两端固定安装有第一滑块9，两个带有第一滑轨10的外板1分别设于夹手支架8的横向方位的两外侧。将第一滑块9组接至第一滑轨10上，便可以实现组合体的上下移动。夹手支架8的一个横向外侧设有位置感应块4，同侧的外板1上设置有光电感应器3。

为了调节机械手的夹手组件在初始时的高度位置，通常在夹手支架8的顶部设有螺杆，螺杆上套设有弹簧7，弹簧7的一端抵接在夹手支架8的顶部，另一端抵接于锁固在螺杆上的螺帽6上，通过旋转螺帽6，便可以调节机械手的夹手组件和安装在夹手支架8上的位置感应块4的初始位置。

右夹手2包括右夹臂和右夹手手掌17，右夹臂的一端连接用于驱动夹臂运动的气缸，另一端连接呈矩形状的右夹手手掌17。为了增加在抓取工件时产生足够的摩擦力以防止工件滑落，右夹手手掌17上还设有若干成一定规则排列的吸盘18，吸盘18可以在机械手夹紧力过大时避免电池外观的损伤。

左夹手5的形状以及连接关系与右夹手2大致一致，其也包括左夹臂和左夹手手掌13，不同之处在于：左夹手手掌13上没有设置吸盘，但是在左夹手手掌13的两外侧边缘上向夹持的方向均延伸有导向板15形成的导向槽16，导向槽16可以保证机械手在夹取工件时，工件不会发生歪斜。

外板1上对称地安装有自带第二滑轨12和第二滑块11的气缸14，左夹手手掌13固定在第二滑块11上，气缸可带动第二滑块11在第二滑轨12上移动，实现右夹手2与左夹手5的开合。

本实用新型柔性机械手在工作时：当右夹手2和左夹手5闭合时，实现抓取电池，随后，当机械手在抓取和放置电池的过程中发生干涉时，外力就会推动夹手支架8，与夹手支架8固定连接在一起的第一滑块9便会在第一滑轨10上向上运动，从而将夹手组件抬起避免干涉造成的不良后果，对称设置的两个第一滑块9和两个第一滑轨10可以保持夹手支架8受力均匀。当机械手在放电池的过程中卡住时，位置感应块4随夹手支架8向上滑动通过安装在外板1上的光电感应器3时，光电感应器3会产生电平高低的变化信号而触发机械手的报警系统，从而使机械手停止运动，保护电池不受损坏。

根据上述原理，本实用新型还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (6)

1.一种柔性机械手，包括夹手组件，夹手组件包括用于夹取工件的至少一对夹手以及用于安装夹手的夹手支架，其特征在于：所述夹手支架的两外侧均设有一外板，所述夹手支架和外板的二者之一设有至少一第一滑块，另一者设有与前述滑块相互配合的第一滑轨。

2.根据权利要求1所述柔性机械手，其特征在于：所述一对夹手为右夹手和左夹手，右夹手包括右夹臂和右夹手手掌，右夹手手掌上设有吸盘。

3.根据权利要求2所述柔性机械手，其特征在于：所述左夹手包括左夹臂和左夹手手掌，左夹手手掌的两外侧边缘上向夹持的方向均延伸设有导向槽。

4.根据权利要求３所述柔性机械手，其特征在于：所述外板上还对称安装有自带第二滑轨和第二滑块的气缸，左夹手手掌固定在第二滑块上，气缸可带动第二滑块在第二滑轨上移动，实现右夹手与左夹手的开合。

5.根据权利要求１所述柔性机械手，其特征在于：所述夹手支架的顶部上设有螺杆，螺杆上套设有弹簧，弹簧一端抵接夹手支架的顶部，另一端抵接锁固在螺杆上的螺帽。

6.根据权利要求1所述柔性机械手，其特征在于：所述夹手支架上还设有位置感应块，同侧的外板上设置有光电感应器。

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