CN206085031U - 高性能电池模组机械抓手夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高性能电池模组机械抓手夹具，其特征在于，所述械抓手夹具包括立柱、主臂、次臂、夹具以及操作面板，所述械抓手夹具还包括主臂旋转组件、次臂旋转组件以及立柱固定组件，所述主臂、次臂之间通过主次臂连接机构连接，主臂旋转组件设置在主臂上，次臂旋转组件设置在次臂上，通过操作面板控制实现抓手上升、下降和旋转。该技术方案结构设计紧凑、巧妙，应用于锂电池模组加工生产线模组下料的机械抓手，机械抓手运动有四个自由度，能完成多个方向的自由动作，机械抓手整体运动：抓手上升、下降及旋转，在有限的空间内，大大提高了工作效率。

Description

高性能电池模组机械抓手夹具

技术领域

本实用新型涉及一种高性能电池模组机械抓手夹具，属于动力电池组制造设备技术领域。

背景技术

在工业自动化飞速发展的今天，机械抓手越来越广泛的应用在工业中。工业机械抓手极大的解放了劳动生产力，提高生产率。机械抓手抓举重量大，远远的超过了人力所能搬运的重量。锂离子动力电池生产成本高，而且重量大，将近40Kg，而且短时间40s内将会进行一次模组下线作业，在如此大重量和频繁的作业条件下，人工搬运将会非常吃力，而且降低了劳动生产效率；与此同时，如何实现电池模组的平稳搬运也会影响到电池模组的产品性能；普通的机械抓手对电池模组产生比较大的压力，会破坏模组内部电芯；抓手的普通结构设计夹具限位块少，导致抓手夹具夹取模组时不稳，移动时对模组产生冲击，破坏模组端板绝缘层；而且自由度少，对作业空间要求比较苛刻，甚至违反了人机工程学。本领域的技术人员一直尝试解决该问题，但是没有很好的解决方案。因此，迫切的需要一种新的技术方案解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本实用新型正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一个接触式可调控高性能电池模组机械抓手夹具, 该技术方案结构设计紧凑、巧妙，应用于锂电池模组加工生产线模组下料的机械抓手，机械抓手运动有四个自由度，能完成多个方向的自由动作，机械抓手整体运动：抓手上升、下降及旋转。

为了解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型的技术方案如下：高性能电池模组机械抓手夹具，其特征在于，所述械抓手夹具包括立柱、主臂、次臂、夹具以及操作面板，所述械抓手夹具还包括主臂旋转组件、次臂旋转组件以及立柱固定组件，所述主臂、次臂之间通过主次臂连接机构连接，主臂旋转组件设置在主臂上，次臂旋转组件设置在次臂上，通过操作面板控制实现抓手上升、下降和旋转。

作为本实用新型的一种改进，所述主臂旋转组件包括主臂旋转机构、行程限位机构、主气缸、气控箱、主臂刹车以及主臂回转刹车盘，所述主臂通过主臂旋转机构与立柱连接，并依靠主臂旋转机构围绕立柱做旋转运动；主臂末端连接主气缸，以旋转机构上的横梁为支点，利用气动原理和杠杆原理实现主臂的上升与下降动作，其中，主臂刹车配合主臂回转刹车盘实现主臂旋转运动时的刹车，气控箱设置在主臂刹车上方，配置气控箱实现对主气缸气压的控制，抓手夹具夹取模组后，进行加载，则气压动力为主动力，操作人员只需要提供轻微的力便可实现主臂的上升与下降，从而实现模组的提上与降落，主臂末端设置行程限位机构控制主臂上升与下降的行程。

作为本实用新型的一种改进，所述立柱固定组件包括底板、底板连接螺栓和底板水平调节螺栓，通过立柱下面的底板，用底板连接螺栓固定于地面上，同时底板上还设置有底板水平调节螺栓。解决了地面不平导致机械抓手安装不正的问题，从而保证了机械抓手夹具始终处于水平面，便于夹具的夹爪面平行于模组对应的各个面。

作为本实用新型的一种改进，所述次臂旋转组件包括次臂刹车盘、次刹车、夹具连接盘和夹具刹车，所述次臂刹车盘、次刹车设置在主次臂连接机构上，夹具连接盘和夹具刹车设置在次臂的头端，次臂刹车结构配合次臂刹车盘实现次臂旋转运动时的刹车，机械抓手夹具通过夹具连接盘与次臂头端连接，实现夹具的旋转运动。

作为本实用新型的一种改进，所述主臂回转角度为360度，次臂回转角度为270度。

作为本实用新型的一种改进，操作手柄上的操作面板直接控制夹具的加紧气缸的加载和释放，从而间接的控制夹具实现对模组的夹取和松开。模组机械抓手夹具上方设置两块靠位，抓取时，靠位卡入连接电路板的凹槽，起到准确的定位作用，两侧的夹爪卡入模组正负极端板的直角边。

相对于现有技术，该技术方案的优点如下：1）该技术方案整体结构设计新颖、安全、稳定、可靠；2）该技术方案中机械抓手的主次臂主要起到移动作用，增加机械抓手的运动自由度，夹具主要起到夹取固定模组的作用，同时配备气动机构实现整个机械抓手的固定夹取与轻便移动；主臂回转角度为360度，次臂回转角度为270度，机械抓手行程为1200mm，机械抓手服务半径为2500mm，最大提升重量为40kg，供给气体为干燥、经过过滤、无油压缩气体，供气压力为06~0.8MPa，静止时耗气量为15NL/min，每个工作循环最大耗气量为80 NL，大大提高了劳动生产效率；3）该技术方案较为简单的结构设计便可实现模组的定位和抓取；机械抓手夹具的夹取重量稍大于模组的重量，不会造成不必要的资源浪费；4）次臂与末端设置180度气动旋转关节，通过操作手柄上的旋转按钮可以方便快捷的实现模组位置的调整，便于将两个模组相对放置在模组周转车上；5）使用寿命长，机械手结构设计在理论上耐疲劳与老化值最大为 2,000,000 个工作循环，成本较低，便于大规模的推广应用。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2-图4为模组机械抓手夹具三视图；

其中：1、底板， 2、底板连接螺栓， 3、底板水平调节螺栓， 4、立柱， 5、主臂回转刹车盘， 6、主臂刹车， 7、气控箱， 8、主气缸， 9、行程限位机构， 10、主臂旋转机构， 11、主臂， 12、次臂刹车盘， 13、主次臂连接机构， 14、次臂刹车， 15、次臂， 16、夹具刹车， 17、夹具连接盘， 18、二联件， 19、夹紧气缸， 20、靠位， 21、夹爪， 22、操作手柄， 23、连接法兰。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的认识和理解，下面结合附图和具体实施方式，进一步介绍本实用新型。

实施例1：参见图1-图4，高性能电池模组机械抓手夹具，所述械抓手夹具包括立柱4、主臂11、次臂15、夹具以及操作面板，所述械抓手夹具还包括主臂旋转组件、次臂旋转组件以及立柱固定组件，所述主臂、次臂之间通过主次臂连接机构13连接，主臂旋转组件设置在主臂上，次臂旋转组件设置在次臂上，通过操作面板控制实现抓手上升、下降和旋转；所述主臂旋转组件包括主臂旋转机构10、行程限位机构9、主气缸8、气控箱7、主臂刹车6以及主臂回转刹车盘5，所述主臂通过主臂旋转机构与立柱4连接，并依靠主臂旋转机构围绕立柱做旋转运动；主臂末端连接主气缸8，以旋转机构上的横梁为支点，利用气动原理和杠杆原理实现主臂的上升与下降动作，其中，主臂刹车配合主臂回转刹车盘实现主臂旋转运动时的刹车，气控箱设置在主臂刹车上方，配置气控箱实现对主气缸气压的控制，抓手夹具夹取模组后，进行加载，则气压动力为主动力，操作人员只需要提供轻微的力便可实现主臂的上升与下降，从而实现模组的提上与降落，主臂末端设置行程限位机构控制主臂上升与下降的行程。

实施例2：参见图1-图4，作为本实用新型的一种改进，所述立柱固定组件包括底板1、底板连接螺栓2和底板水平调节螺栓3，通过立柱下面的底板，用底板连接螺栓固定于地面上，同时底板上还设置有底板水平调节螺栓。解决了地面不平导致机械抓手安装不正的问题，从而保证了机械抓手夹具始终处于水平面，便于夹具的夹爪面平行于模组对应的各个面。

实施例3：参见图1-图4，作为本实用新型的一种改进，所述次臂旋转组件包括次臂刹车盘12、次刹车14、夹具连接盘17和夹具刹车16，所述次臂刹车盘、次刹车设置在主次臂连接机构上，夹具连接盘和夹具刹车设置在次臂的头端，次臂刹车结构配合次臂刹车盘实现次臂旋转运动时的刹车，机械抓手夹具通过夹具连接盘与次臂头端连接，实现夹具的旋转运动，所述主臂回转角度为360度，次臂回转角度为270度。

实施例4：参见图1-图4，作为本实用新型的一种改进，操作手柄上的操作面板直接控制夹具的加紧气缸的加载和释放，从而间接的控制夹具实现对模组的夹取和松开。模组机械抓手夹具上方设置两块靠位，抓取时，靠位卡入连接电路板的凹槽，起到准确的定位作用，两侧的夹爪卡入模组正负极端板的直角边。

工作原理： 参见图1-图4，检查确认气控箱7上的气压指示器，确定气压在06~0.8MPa之间；将模组下料夹具（图2）调整为空载水平张开状态；操作人员双手握住操作手柄22，移动模组机械抓手至流水线旁边，将模组机械抓手夹具放置在托盘内模组的正上方，准备抓取工件；将模组机械抓手夹具夹爪21贴附在模组外轮廓附近，夹具靠位20卡入模组凹槽内，按动操作手柄22中的“夹紧”按钮，此时夹具将工件夹紧，按动“加载”按钮，模组机械抓手转为重载状；将夹紧模组的夹具从托盘内取出，双手握住操作手柄22移动模组机械抓手至模组周转车上。在移动过程中“刹车”按钮处于松开状态便于移动。模组安放到模组周转车上后，同时按动两个“释放”按钮将夹具和模组分离，此时模组机械抓手转为轻载状态；移动模组机械抓手至流水线旁边，进入下一个模组的抓取循环。如果出现紧急情况，按下“急停”按钮。

本实用新型还可以将实施例2、3、4所述技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本实用新型权利要求所保护的范围。

Claims (7)

1.一种高性能电池模组机械抓手夹具，其特征在于，所述械抓手夹具包括立柱、主臂、次臂、夹具以及操作面板，所述械抓手夹具还包括主臂旋转组件、次臂旋转组件以及立柱固定组件，所述主臂、次臂之间通过主次臂连接机构连接，主臂旋转组件设置在主臂上，次臂旋转组件设置在次臂上，通过操作面板控制实现抓手上升、下降和旋转。

2.根据权利要求1所述的高性能电池模组机械抓手夹具，其特征在于，所述主臂旋转组件包括主臂旋转机构、行程限位机构、主气缸、气控箱、主臂刹车以及主臂回转刹车盘，

所述主臂通过主臂旋转机构与立柱连接，并依靠主臂旋转机构围绕立柱做旋转运动；主臂末端连接主气缸，以旋转机构上的横梁为支点，利用气动原理和杠杆原理实现主臂的上升与下降动作，其中，主臂刹车配合主臂回转刹车盘实现主臂旋转运动时的刹车，

气控箱设置在主臂刹车上方，配置气控箱实现对主气缸气压的控制，抓手夹具夹取模组后，进行加载，则气压动力为主动力，主臂末端设置行程限位机构控制主臂上升与下降的行程。

3.根据权利要求1所述的高性能电池模组机械抓手夹具，其特征在于，所述立柱固定组件包括底板、底板连接螺栓和底板水平调节螺栓，通过立柱下面的底板，用底板连接螺栓固定于地面上，同时底板上还设置有底板水平调节螺栓。

4.根据权利要求2或3所述的高性能电池模组机械抓手夹具，其特征在于，所述次臂旋转组件包括次臂刹车盘、次刹车、夹具连接盘和夹具刹车，所述次臂刹车盘、次刹车设置在主次臂连接机构上，夹具连接盘和夹具刹车设置在次臂的头端，次臂刹车结构配合次臂刹车盘实现次臂旋转运动时的刹车，机械抓手夹具通过夹具连接盘与次臂头端连接，实现夹具的旋转运动。

5.根据权利要求4所述的高性能电池模组机械抓手夹具，其特征在于，所述主臂回转角度为360度，次臂回转角度为270度。

6.根据权利要求5所述的高性能电池模组机械抓手夹具，其特征在于，操作手柄上的操作面板直接控制夹具的加紧气缸的加载和释放，从而间接的控制夹具实现对模组的夹取和松开。

7.模组机械抓手夹具上方设置两块靠位，抓取时，靠位卡入连接电路板的凹槽，起到准确的定位作用，两侧的夹爪卡入模组正负极端板的直角边。