CN208226014U - 一种锂电池机械手夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锂电池机械手夹具，包括设置于机械手夹具顶层的若干动力导向单元，每个动力导向单元包括用于传递下压力的一开夹块；设置于机械手夹具底层的若干夹持单元，每个夹持单元包括设置于同一个转轴上的两个料夹、以及固定于两个料夹下方的用于实现扩张状态与收紧状态的夹板。本实用新型有利于使开夹装置控制夹具上下抓取电芯并且电芯间的位置保持不变，结构简单、抓取方式简单，通过同步下压动作，使夹板实现扩张状态或收紧状态；通过设置夹具固定板，其带有用于固定每个夹持单元对应转轴的轴定位孔，可使每两个相邻的转轴之间的距离固定不变，提高了加工精度。

Description

一种锂电池机械手夹具

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种锂电池机械手夹具。

背景技术

化成是锂离子电池生产过程中的重要工序，也是影响电池之寿命的重要环节，对锂电池要求非常严格，化成工序直接影响电池的容量发挥、循环性能、自放电性能、高温性能等。

在锂离子电池的制造过程中，化成工序在对电芯进行化成时会用到相应的化成夹具，这些夹具一般是由相应的开夹装置驱动并且控制完成夹取动作，由于现有的开夹装置结构各有不同，则不同的开夹装置所采用的夹具结构也不同，经过本领域技术人员对现有公知技术的缺陷进行重点分析，发现目前的电芯夹取夹具一般采用形状复杂的组件构成，多为单一夹体而无法并列夹取多个电芯，同时，其工作方式采用逐个进行上下夹取电芯的方式，不但效率低下，还会导致夹具自身不便于操作并且直接影响用于驱动夹子进行动作的开夹装置。

因而，还可采用将多个夹具固定组装在同一个开夹装置上的结构，虽然将开夹装置与夹具装置进行了匹配，可以达到开夹装置驱动夹具夹取电芯，但影响了装置的工作效率、还极大地占用了空间，严重时，还会影响整个化成设备的运行效率；重要的一点是，夹具顶部无法采用同一个驱动装置使全部夹具产生相同的夹取动作，从而对多个电芯同时操作；上述问题都是由于夹具结构自身引起，导致这些问题的原因包括夹具的排列方式、安装位置、缺少与开夹装置之间的连接组件等。

综上所述，本实用新型正是在现有公知技术的基础上，结合实际应用的验证，对同一技术领域内的产品结构提出进一步研发与设计的技术方案，这些所提出的技术方案完全能解决现有技术存在的问题，同时也有利于同一技术领域的众多技术问题的解决以及提高技术方案的可拓展性。

实用新型内容

针对以上缺陷，本实用新型提供一种锂电池机械手夹具，便于配合开夹装置进行控制实现上下抓取电芯的动作，具有结构组件排列合理、可实施多电芯抓取、夹取效率较高等优点，还能够满足不同开夹装置的工作方式，同时解决现有技术的诸多不足。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种锂电池机械手夹具，通过驱动机构的下压力来夹取不同数量的锂电池电芯，所述机械手夹具包括：

设置于所述机械手夹具顶层且间距相等的若干动力导向单元，每个动力导向单元包括用于传递下压力的一开夹块，所述开夹块与所述驱动机构之间具有压盖弹簧并且使所述压盖弹簧通过下压力压紧所述开夹块；

设置于所述机械手夹具底层且间距相等的若干夹持单元，每个夹持单元包括设置于同一个转轴上的两个料夹、以及固定于所述两个料夹下方的用于实现扩张状态与收紧状态的夹板，每个夹持单元与对应的动力导向单元之间具有机械手导向套。

对于以上技术方案的附加结构，还包括以下任意一项：

所述动力导向单元上方固定设置用于安装驱动机构的压板，所述驱动机构通过向下压紧所述压板使动力导向单元向下运动；

每个料夹包括一弧形段与一垂直段，并且使同一个夹持单元的两个料夹弧形段相互交错固定在同一个转轴上，每个夹持单元通过对应的开夹块传递的下压力使夹板实现扩张状态或收紧状态；

所述固定机架前后两侧设置夹具固定板，所述夹具固定板表面具有用于固定每个夹持单元对应转轴的轴定位孔，并且使每两个相邻的转轴之间的距离固定不变；

每个夹持单元的位置固定不变。

对于具有夹具固定板的技术方案还包括以下：

所述夹具固定板表面具有用于观察所述开夹块的开夹透孔；

所述夹具固定板表面具有用于观察所述夹持单元的夹持透孔。

对于本实用新型的技术方案，还包括以下：

所述动力导向单元至少为两组，每一组动力导向单元分别具有若干产生下压动作的开夹块；

所述夹持单元沿着固定机架在水平方向上均匀排列；

优选地，所述料夹I中部开设一个用于固定料夹II的槽位，料夹II顶部穿过该槽位，使两个料夹的轴孔中心线处于同一条直线上。

本实用新型所述的锂电池机械手夹具的有益效果为：

(1)采用本实用新型的夹具，有利于使开夹装置控制夹具上下抓取电芯并且电芯间的位置保持不变，结构简单、抓取方式简单、可使若干电芯在保持位置距离一致的基础上实现更高精度进入下一工序，减少了检测环节，极大地提高了生产效率；

(2)在驱动机构与夹持单元之间采用若干动力导向单元，通过同步下压动作，使夹持单元进行夹取工序，可解决传统锂电池机械手夹具无法与开夹装置统一驱动配合的问题；

(3)通过设置配合设置能够传递垂直下压力的组件，使夹板实现扩张状态或收紧状态，夹持单元能够方便地实现夹取动作；

(4)通过设置夹具固定板，其带有用于固定每个夹持单元对应转轴的轴定位孔，可使每两个相邻的转轴之间的距离固定不变，提高了加工精度。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述锂电池机械手夹具的立体示意图；

图2是本实用新型实施例所述锂电池机械手夹具的装有夹具固定板状态示意图；

图3是本实用新型实施例所述锂电池机械手夹具的夹持单元示意图。

图中：

1、固定机架；2、压盖弹簧；3、机械手导向套；4、开夹块；5、夹持单元；6、夹具固定板；7、轴定位孔；

51、转轴；52、夹板；53、料夹I；54、料夹II；55、夹抓拉板。

具体实施方式

实施例一

如图1-3所示，本实用新型实施例一所述的锂电池机械手夹具，所实施的技术手段要实现的目的在于，解决传统锂电池机械手夹具因采用由复杂组件构成的单一夹体进行上下夹取电芯而导致的不便于操作、需要逐一夹取、以及无法与开夹装置统一驱动配合等问题，因而，所实施的技术方案包括横向设置并且使若干电芯同时被夹取的固定机架1。

对于上述设置的固定机架1结构进行分析：

所实施的固定机架1为双层架体结构，该双层架体结构顶层均匀分布若干动力导向单元，该双层架体结构底层均匀分布若干夹持单元5，相应地，在位置关系上，每个夹持单元5水平排列于所实施的固定机架1底层，每个夹持单元5顶部通过其机械导向组件与对应的动力导向单元底部的机械手导向套3相接，以便于当设置在动力导向单元上方的动力驱动装置施加下压力时能够直接通过动力导向单元传递至对应的夹持单元5，使每个夹持单元5进行夹取动作。

具体地，针对以上所设置的动力导向单元进行分析：

所实施的每个动力导向单元包括压盖弹簧2、机械手导向套3、开夹块4，所实施的压盖弹簧2固定在开夹块4顶端并且该压盖弹簧2顶面形成一个面向驱动端的端面，由于机械手导向套3设置于对应的开夹块4底端，从而使每个动力导向单元由上至下形成一个动力传递机构，每个动力导向单元均能将其顶部开夹装置产生的向下的压力依次经过开夹块4、机械手导向套3传递至对应的夹持单元5；

进一步地，所实施的每个动力导向单元高度相同且顶面均处于同一平面上，结合所实施的固定机架1顶部挡板，可直接在动力导向单元上方水平设置一用于产生下压力的开夹压板，并且使开夹压板通过由气缸施加的下压力来驱动动力导向单元向下压动，最终直接使对应的夹持单元5产生动作。

本实施例一在应用时，优选采用至少一段开夹压板水平铺设于动力导向单元上方，并且开夹压板上方设置气缸单元用于控制开夹压板的下压动作，因而，所实施的开夹压板能够实现当气缸单元运动下压时使开夹压板产生向下的运动，这个向下的运动直接促使动力导向单元的压盖弹簧2下压，从而将持续的下压力传递至对应的夹持单元5。

具体地，针对以上所设置的夹持单元5进行分析：

每一个夹持单元5包括转轴51、两个料夹以及两个可实现扩张状态与收紧状态的夹板52，具体实施为，每一个夹持单元5的两块夹板52用于夹持夹取电池电芯，每块夹板52固定在对应的料夹底部，所实施的料夹按照左右方向区分，分为料夹I53、料夹II54，每个料夹包括一弧形段与一垂直段，所实施的垂直段由一块夹抓拉板55构成并且该夹抓拉板55下端固定对应的夹板52，同时，两个料夹各自的弧形段相互交错固定，使每一个夹持单元5的两个料夹弧形段固定在同一个对应的转轴51上；

相应地，对于两个料夹的连接方式，采用一高一低的位置关系，即料夹I53中部开设一个用于固定料夹II54的槽位，料夹II54顶部穿过该槽位，使两个料夹的轴孔中心线处于同一条直线上，再采用转轴51依次穿过两个料夹的轴孔，使两个料夹活动连接在同一个转轴51上。

以上本实用新型实施例一所实施的锂电池机械手夹具，通过在动力导向单元上方设置开夹动力机构，所产生的向下的运动直接促使动力导向单元的压盖弹簧2下压，从而将持续的下压力传递至对应的夹持单元5，工作时，压弹簧盖8下压，开夹块4推动夹持单元5，使料夹I53与料夹II54分别向两端伸张形成扩张状态，使夹具的夹持单元5打开；当无向下的压力时，受到弹簧恢复力的作用，开夹块4向上抬升，带动料夹I53与料夹II54呈收紧状态，夹子夹取端合拢并且形成夹紧状态。

实施例二

如图1-3所示，本实用新型实施例二所述的锂电池机械手夹具，是在实施例一的基础上采取的一个具有附加结构的技术方案，其实现的预期效果与实施例一相同，属于同一个构思，具体实施为，在固定机架1前后两侧增设夹具固定板6，所实施的夹具固定板6表面具有若干窗口，这些窗口至少分为三类，其一是位于夹具固定板6的顶层且可观察到开夹块7的开夹透孔，其二是位于夹具固定板6的中间层且可观察到夹持单元5的夹持透孔，其三是位于夹具固定板6的最底层且用于固定每个夹持单元5对应转轴51的轴定位孔7；

进一步地，除前层之外，第三层的每个轴定位孔7能够将每个夹持单元5对应转轴51限制在孔内，从而当每个转轴51转动时，由于转轴51的位置进行了限定，从而使每两个相邻的转轴51之间的距离保持不变，最终使每个夹持单元5的位置进行了固定，当夹持电芯时，确保每两个相邻的电芯之间的距离也相同，便于在实现夹持操作之后以更高的精度进入下一个工序。

相应地，本实用新型实施例二所实施的其它相应的技术手段，可参考实施例一或在其基础上进行改进，此处不再赘述。

实施例三

如图1-3所示，本实用新型实施例三所述的锂电池机械手夹具，是在实施例一与实施例二的基础上采取的一个技术方案的变形，其实现的预期效果与实施例一或实施例二相同，属于同一个构思，具体实施为，所实施的若干动力导向单元分为至少两组，每一组动力导向单元上方水平铺设一开夹压板，每一开夹压板对应一组气缸单元用于控制该开夹压板的下压动作，从而实现不同组动力导向单元分别夹取动作，由于气缸单元可分别控制，因而，所有的动力导向单元可实现分组控制，当该组动力导向单元对应的开夹压板受到下压力时，该组动力导向单元使对应的夹持单元进行夹取动作。

相应地，本实用新型实施例三所实施的其它相应的技术手段，可参考实施例一、实施例二或在其基础上进行改进，此处不再赘述。

在本说明书的描述中，若出现术语″实施例一″、″本实施例″、″具体实施″等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型或实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例；而且，所描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以恰当的方式结合。

在本说明书的描述中，术语″连接″、″安装″、″固定″、″设置″、″具有″等均做广义理解，例如，″连接″可以是固定连接或在不影响部件关系与技术效果的基础上通过中间组件间接进行，也可以是一体连接或部分连接，如同此例的情形对于本领域普通技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型或实用新型中的具体含义。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，对于以下几种情形的修改，都应该在本案的保护范围内：①以本实用新型技术方案为基础并结合现有公知常识所实施的新的技术方案，该新的技术方案所产生的技术效果并没有超出本实用新型技术效果之外，例如，采用相应的动力机构与开夹块相结合、以及采用夹具固定板与夹持单元相结合的技术方案应用于其它化成设备；②采用公知技术对本实用新型技术方案的部分特征的等效替换，所产生的技术效果与本实用新型技术效果相同，例如，将部分固定组件与夹持组件进行等效替换；③以本实用新型技术方案为基础进行可拓展，拓展后的技术方案的实质内容没有超出本实用新型技术方案之外；④利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域。

Claims (10)

1.一种锂电池机械手夹具，通过驱动机构的下压力来夹取不同数量的锂电池电芯，其特征在于，所述机械手夹具包括：

设置于所述机械手夹具顶层且间距相等的若干动力导向单元，每个动力导向单元包括用于传递下压力的一开夹块，所述开夹块与所述驱动机构之间具有压盖弹簧并且使所述压盖弹簧通过下压力压紧所述开夹块；

设置于所述机械手夹具底层且间距相等的若干夹持单元，每个夹持单元包括设置于同一个转轴上的两个料夹、以及固定于所述两个料夹下方的用于实现扩张状态与收紧状态的夹板，每个夹持单元与对应的动力导向单元之间具有机械手导向套。

2.根据权利要求1所述的锂电池机械手夹具，其特征在于：所述动力导向单元上方固定设置用于安装驱动机构的压板，所述驱动机构通过向下压紧所述压板使动力导向单元向下运动。

3.根据权利要求1所述的锂电池机械手夹具，其特征在于：每个料夹包括一弧形段与一垂直段，并且使同一个夹持单元的两个料夹弧形段相互交错固定在同一个转轴上，每个夹持单元通过对应的开夹块传递的下压力使夹板实现扩张状态或收紧状态。

4.根据权利要求1所述的锂电池机械手夹具，其特征在于：所述锂电池机械手夹具的固定机架前后两侧设置夹具固定板，所述夹具固定板表面具有用于固定每个夹持单元对应转轴的轴定位孔，并且使每两个相邻的转轴之间的距离固定不变。

5.根据权利要求1-4任一项所述的锂电池机械手夹具，其特征在于：每个夹持单元的位置固定不变。

6.根据权利要求4所述的锂电池机械手夹具，其特征在于：所述夹具固定板表面具有用于观察所述开夹块的开夹透孔。

7.根据权利要求4所述的锂电池机械手夹具，其特征在于：所述夹具固定板表面具有用于观察所述夹持单元的夹持透孔。

8.根据权利要求1所述的锂电池机械手夹具，其特征在于：所述动力导向单元至少为两组，每一组动力导向单元分别具有若干产生下压动作的开夹块。

9.根据权利要求1所述的锂电池机械手夹具，其特征在于：所述夹持单元沿着固定机架在水平方向上均匀排列。

10.根据权利要求1所述的锂电池机械手夹具，其特征在于：所述料夹I中部开设一个用于固定料夹II的槽位，料夹II顶部穿过该槽位，使两个料夹的轴孔中心线处于同一条直线上。