CN205231191U - 一种柔性的电池夹爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械手技术领域，尤其涉及一种柔性的电池夹爪，包括夹爪夹具、气缸和同步驱动机构，所述夹爪夹具设置于所述同步驱动机构的两端，所述同步驱动机构的一端固定于第一滑块内，所述气缸可驱动所述第一滑块的滑动。相对于现有技术，本实用新型的夹爪夹具部分采用弹簧缓冲，夹爪形式由现有的平板形式变更为开口坡槽的形式，且两端夹爪夹具的驱动装置采用齿轮齿条同步夹紧结构，这种结构能够使机械手允许一定位置误差和角度误差的电池抓取，从而能够更加从容的进行电池抓取，适应范围更广，而且两端同步夹取，施加力的大小相同，两端的缓冲装置在保证电池不掉落、不变形的同时也能更加精确的定位电池的位置。

Description

一种柔性的电池夹爪

技术领域

本实用新型属于机械手技术领域，尤其涉及一种柔性的电池夹爪。

背景技术

在锂离子电池的制造过程中，机械手充当着不可或缺的角色，无论是上料还是下料，转换工序之间都离不开机械手对电池的夹取，机械手抓取电池时与电池直接接触的部分——夹爪的好坏直接决定了整个制造过程的顺畅度以及准确度，而且夹爪的好坏不仅决定了电芯外观上的美观与否，也与电池后序工序的质量息息相关，因此对锂离子电池的整个制造工艺有着重要的影响。

在现有的热冷压化成机的机械手中，机械手直接采用气爪抓取方式，这就相当于用两块平板去夹电池的两侧，这种夹爪在机械手运动时要求夹爪两端必须时刻维持很大的夹力，否则电池极易在搬运过程中掉落，而且在这种夹力的作用下，锂离子电池的外壳易变形，从而给后续工序带来麻烦。

现有的热冷压化成机出现上述问题的原因是：机械手上的夹爪在结构形式上未考虑到夹爪对电池的固定以及破坏情况，从而导致锂离子电池在机械手搬运期间出现易掉落、易变形的问题。

有鉴于此，确有必要提供一种可防掉落的柔性的电池夹爪，以解决锂离子电池电芯在各项工序的搬运过程中出现的易掉落、受力不均匀导致外壳产生形变等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种可防掉落的柔性的电池夹爪，以解决锂离子电池电芯在各项工序的搬运过程中出现的易掉落、受力不均匀导致外壳产生形变等问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种柔性的电池夹爪，包括夹爪夹具、气缸和同步驱动机构，所述夹爪夹具设置于所述同步驱动机构的两端，所述同步驱动机构的一端固定于第一滑块内，所述气缸可驱动所述第一滑块的滑动。

作为本实用新型柔性的电池夹爪的一种改进，所述夹爪夹具包括安装块、固定块、缓冲弹簧和缓冲垫片，所述缓冲弹簧的一端可嵌入所述安装块内，所述缓冲弹簧的另一端穿过所述固定块后与所述缓冲垫片接触，所述安装块与所述同步驱动机构的一端连接。

作为本实用新型柔性的电池夹爪的一种改进，所述固定块包括第一夹板、侧板和第二夹板，所述第一夹板的一端与所述侧板的一端连接，所述第二夹板的一端与所述侧板的另一端连接，所述侧板上设置有可供所述缓冲弹簧穿过的通孔，所述第一夹板和所述第二夹板的相对一侧分别设置有第一凸块和第二凸块。

作为本实用新型柔性的电池夹爪的一种改进，所述第一凸块和所述第二凸块的横向截面呈直角梯形，使得整个夹爪夹具的开口部分呈开口坡槽形式，并且所述第一凸块设置于所述第一夹板的远离所述侧板的一端，所述第二凸块设置于所述第二夹板的远离所述侧板的一端。

作为本实用新型柔性的电池夹爪的一种改进，所述安装块包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部和所述第二安装部的连接处形成有台阶，所述第一安装部上设置有可供所述缓冲弹簧嵌入的通孔，所述第二安装部上设置有可供所述同步驱动机构穿过的安装孔。

作为本实用新型柔性的电池夹爪的一种改进，所述同步驱动机构包括第一驱动部、第二驱动部和齿轮，所述第一驱动部和所述第二驱动部之间形成有可供所述齿轮转动的空间，并且所述第一驱动部和所述第二驱动部上均设置有与所述齿轮匹配的齿条。

作为本实用新型柔性的电池夹爪的一种改进，所述第二驱动部的一端固定于第二滑块内，所述第一滑块和所述第二滑块的上方设置有顶块，所述顶块的边缘设置有限位凸起，所述顶块设置于所述气缸的上方。

作为本实用新型柔性的电池夹爪的一种改进，所述第一驱动部的上方设置有第一支撑块，所述第二驱动部的下方设置有第二支撑块，所述气缸设置于所述第一支撑块的上方。

作为本实用新型柔性的电池夹爪的一种改进，所述第一凸块和所述第二凸块均设置为柔性构件。

本实用新型的工作原理为：

当夹爪开始抓取电池时，气缸将一端夹爪夹具向外推动，通过同步驱动机构驱动另一边的夹爪夹具同步运动使整个夹爪张开，当到达适当位置时，气缸将一端夹爪夹具拉回，另一端夹爪夹具在同步驱动机构的驱动作用下同步收回，从而夹紧电池，当机械手将电池移动所需位置时，气缸再次推动一端夹爪夹具，通过同步驱动机构驱动另一边同步运动使整个夹爪张开，便可以使夹爪张开，松开电池。

相对于现有技术，本实用新型从基本原理上对现有锂离子电池机械手进行改进，使电池能够快速安全地由机械手进行搬运，提高了整个生产流程的效率。而且机械手上的夹爪夹具部分采用弹簧缓冲，夹爪形式由现有的平板形式变更为开口坡槽的形式，且两端夹爪夹具的驱动装置采用齿轮齿条同步夹紧结构，这种结构能够使机械手允许一定位置误差和角度误差的电池抓取，从而能够更加从容的进行电池抓取，适应范围更广，而且两端同步夹取，施加力的大小相同，两端的缓冲装置在保证电池不掉落、不变形的同时也能更加精确的定位电池的位置。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图之一。

图2为本实用新型的立体结构示意图之二。

其中：

1-夹爪夹具；

11-安装块，111-第一安装部，112-第二安装部，12-固定块，121-第一夹板，1211-第一凸块，122-侧板，123-第二夹板，1231-第二凸块，13-缓冲弹簧，14-缓冲垫片；

2-气缸；

3-同步驱动机构；

31-第一驱动部，32-第二驱动部，33-齿轮，34-齿条，35-第一支撑块，36-第二支撑块；

4-第一滑块；

5-第二滑块；

6-顶块；

61-限位凸起；

7-电池。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本实用新型及其有益效果作进一步详细的说明，但是，本实用新型的具体实施方式并不局限于此。本实施例中提到的上、下、左和右与附图本身的上、下、左、右方向一致，本实施中提到的“第一”和“第二”的描述是为便于叙述明了，而无关零部件的重要性，更不是用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，也当视为本发明可实施的范畴。

如图1和图2所示，本实施例提供的一种柔性的电池夹爪，包括夹爪夹具1、气缸2和同步驱动机构3，夹爪夹具1设置于同步驱动机构3的两端，本实施例中，夹爪夹具1设置为两个，同步驱动机构3的一端固定于第一滑块4内，气缸2可驱动第一滑块4的滑动。夹爪夹具1用于夹持电池7，气缸2用于推动或拉回夹爪夹具1，同步驱动机构3用于实现两端同步夹取，从而使得两端施加力的大小相同。当气缸2推动其中一个夹爪夹具1时，同步驱动机构3可以同步驱动另一个夹爪夹具1，从而使得两个夹爪夹具1之间的距离越来越远，整个夹爪呈张开的状态，而当气缸2拉回该夹爪夹具1时，同步驱动机构3可以同步驱动另一个夹爪夹具1，从而使得两个夹爪夹具1之间的距离越来越近，整个夹爪呈夹紧的状态，从而可以夹紧电池7。

夹爪夹具1包括安装块11、固定块12、缓冲弹簧13和缓冲垫片14，缓冲弹簧13的一端可嵌入安装块11内，缓冲弹簧13的另一端穿过固定块12后与缓冲垫片14接触，安装块11与同步驱动机构3的一端连接。缓冲弹簧13和缓冲垫片14的设置可以起到减震的作用，而且可以保证电池7在不变形的同时也不会掉落。安装块11和固定块12通过缓冲弹簧13连接，同步驱动机构3可以带动安装块11的移动，进而带动固定块12的移动。

固定块12包括第一夹板121、侧板122和第二夹板123，第一夹板121的一端与侧板122的一端连接，第二夹板123的一端与侧板122的另一端连接，本实施例中，整个固定块12呈U形，侧板122上设置有可供缓冲弹簧13穿过的通孔，第一夹板121和第二夹板123的相对一侧分别设置有第一凸块1211和第二凸块1231。

第一凸块1211和第二凸块1231的横向截面呈直角梯形并且第一凸块1211设置于第一夹板121的远离侧板122的一端，第二凸块1231设置于第二夹板123的远离侧板122的一端，使得整个夹爪夹具的开口部分呈开口坡槽形式，这种结构形式的固定块12可以使机械手在夹取电池7的过程中允许有一定的角度和位置误差。

安装块11包括第一安装部111和第二安装部112，第一安装部111和第二安装部112的靠近固定块12的一侧的连接处形成有台阶，第一安装部111的厚度小于第二安装部112的厚度，第二安装部112设置于第一安装部111的上方，且固定块12的侧板122的外侧表面与第一安装部111的表面接触，第一安装部111上设置有可供缓冲弹簧13嵌入的通孔，第二安装部112上设置有可供同步驱动机构3穿过的安装孔。

同步驱动机构3包括第一驱动部31、第二驱动部32和齿轮33，第一驱动部31和第二驱动部32之间形成有可供齿轮33转动的空间，并且第一驱动部31和第二驱动部32上均设置有与齿轮33匹配的齿条34。即本实用新型的同步驱动机构3采用的是齿轮齿条同步夹紧结构，从而可以实现两端同步夹取，且两端施加的作用力大小相同，保证较好的夹持效果。

第二驱动部32的一端固定于第二滑块5内，第一滑块4和第二滑块5的上方设置有顶块6，顶块6的边缘设置有限位凸起61，顶块6设置于气缸2的上方。气缸2可以带动第一滑块4的移动，进而带动第一驱动部31及与第一驱动部31连接的夹爪夹具1的移动，第一驱动部31则进一步可以通过齿轮33带动第二驱动部32的反向移动，第二驱动部32则可以带着第二滑块5一起移动，进而带动与第二驱动部32连接的夹爪夹具1的移动。限位凸起61可以防止第一滑块4和第二滑块5移动过远或发生晃动，既可以对其滑动距离进行限位。

第一驱动部31的上方设置有第一支撑块35，第二驱动部32的下方设置有第二支撑块36，气缸2设置于第一支撑块35的上方，以防止第一驱动部31和第二驱动部32在移动过程中发生错位或偏移而引起的夹取不稳而导致电池7跌落等问题的发生。

第一凸块1211和第二凸块1231均设置为柔性构件，优选为硅胶构件，而且该构件具有较高的摩擦系数。

本实用新型的工作原理为：

当夹爪开始抓取电池7时，气缸2将第一滑块4向外推出，进而带着第一驱动部31和与第一驱动部31连接的夹爪夹具1向外推动，在齿轮33的驱动作用下，第二驱动部32向反方向同步运动，进而带着第二滑块5和与第二驱动部32连接的夹爪夹具1运动，使得两个夹爪夹具1之间的距离越来越远，使整个夹爪张开，当到达适当位置时，气缸1将第一滑块4拉回，同时将第一驱动部31和与第一驱动部31连接的夹爪夹具1一起拉回，在齿轮33的驱动作用下，第二驱动部32向反方向同步运动，进而带着第二滑块5和与第二驱动部32连接的夹爪夹具1运动，使得两个夹爪夹具1之间的距离越来越近，从而夹紧电池7，当机械手将电池7移动所需位置时，气缸2再次将第一滑块4向外推出，进而带着第一驱动部31和与第一驱动部31连接的夹爪夹具1向外推动，在齿轮33的驱动作用下，第二驱动部32向反方向同步运动，进而带着第二滑块5和与第二驱动部32连接的夹爪夹具1运动，使得两个夹爪夹具1之间的距离越来越远，便可以使夹爪张开，松开电池7。

总之，本实用新型从基本原理上对现有锂离子电池机械手进行改进，使电池7能够快速安全地由机械手进行搬运，提高了整个生产流程的效率。而且机械手上的夹爪夹具部分采用弹簧缓冲，夹爪形式由现有的平板形式变更为开口坡槽的形式，而且夹爪的与电池7直接接触的部分为柔性、高摩擦悉数材料制成的构件，且两端夹爪夹具的驱动装置采用齿轮齿条同步夹紧结构，这种结构能够使机械手允许一定位置误差和角度误差的电池7抓取，从而能够更加从容的进行电池7抓取，适应范围更广，而且两端同步夹取，施加力的大小相同，两端的缓冲装置在保证电池7不掉落、不变形的同时也能更加精确的定位电池7的位置。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员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 (9)

1.一种柔性的电池夹爪，其特征在于：包括夹爪夹具、气缸和同步驱动机构，所述夹爪夹具设置于所述同步驱动机构的两端，所述同步驱动机构的一端固定于第一滑块内，所述气缸可驱动所述第一滑块的滑动。

2.根据权利要求1所述的柔性的电池夹爪，其特征在于：所述夹爪夹具包括安装块、固定块、缓冲弹簧和缓冲垫片，所述缓冲弹簧的一端可嵌入所述安装块内，所述缓冲弹簧的另一端穿过所述固定块后与所述缓冲垫片接触，所述安装块与所述同步驱动机构的一端连接。

3.根据权利要求2所述的柔性的电池夹爪，其特征在于：所述固定块包括第一夹板、侧板和第二夹板，所述第一夹板的一端与所述侧板的一端连接，所述第二夹板的一端与所述侧板的另一端连接，所述侧板上设置有可供所述缓冲弹簧穿过的通孔，所述第一夹板和所述第二夹板的相对一侧分别设置有第一凸块和第二凸块。

4.根据权利要求3所述的柔性的电池夹爪，其特征在于：所述第一凸块和所述第二凸块的横向截面呈直角梯形，并且所述第一凸块设置于所述第一夹板的远离所述侧板的一端，所述第二凸块设置于所述第二夹板的远离所述侧板的一端。

5.根据权利要求3所述的柔性的电池夹爪，其特征在于：所述安装块包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部和所述第二安装部的连接处形成有台阶，所述第一安装部上设置有可供所述缓冲弹簧嵌入的通孔，所述第二安装部上设置有可供所述同步驱动机构穿过的安装孔。

6.根据权利要求1所述的柔性的电池夹爪，其特征在于：所述同步驱动机构包括第一驱动部、第二驱动部和齿轮，所述第一驱动部和所述第二驱动部之间形成有可供所述齿轮转动的空间，并且所述第一驱动部和所述第二驱动部上均设置有与所述齿轮匹配的齿条。

7.根据权利要求6所述的柔性的电池夹爪，其特征在于：所述第二驱动部的一端固定于第二滑块内，所述第一滑块和所述第二滑块的上方设置有顶块，所述顶块的边缘设置有限位凸起，所述顶块设置于所述气缸的上方。

8.根据权利要求7所述的柔性的电池夹爪，其特征在于：所述第一驱动部的上方设置有第一支撑块，所述第二驱动部的下方设置有第二支撑块，所述气缸设置于所述第一支撑块的上方。

9.根据权利要求3所述的柔性的电池夹爪，其特征在于：所述第一凸块和所述第二凸块均设置为柔性构件。