CN208276925U - 一种用于抓取电池模组的夹具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池转运技术领域，尤其涉及一种用于抓取电池模组的夹具，其包括相互连接的基座和多个可膨胀连接部，所述可膨胀连接部具有充气孔，多个所述可膨胀连接部均安装于所述基座的同一侧，以用于与待抓取的所述电池模组的多个端板安装孔一一对应配合。采用本申请所提供的夹具对电池模组进行转运的过程中，电池模组不易掉落，且便于电池模组的入箱操作的实施。

Description

一种用于抓取电池模组的夹具

技术领域

本申请涉及电池转运技术领域，尤其涉及一种用于抓取电池模组的夹具。

背景技术

随着节能环保意识的增强，可充放电电池的应用范围越来越广，出于不同客户的需求不同，在单个电池模组生产完成之后，通常会对多个电池模组进行成组操作，形成带电量、电流或电压更大的电池包或电池箱。在电池模组的转运及入箱操作过程中，多采用机械手对电池模组进行抓取。但是，受机械手结构等多种因素限制，采用这种转运方式对电池进行转运的过程中，电池模组容易出现掉落的问题；同时，由于电池箱的箱体内部空间有限，且为了尽可能提升电池箱的体积能量密度，电池箱内的各电池模组之间的间距通常较小，因而通过机械手抓取的这种转运方式几乎无法完成电池模组的入箱工作。

实用新型内容

本申请提供了一种用于抓取电池模组的夹具，以解决目前在电池模组的转运的过程中，电池模组易掉落，以及无法对电池模组实施入箱操作的问题。

本申请提供了一种用于抓取电池模组的夹具，其包括相互连接的基座和多个可膨胀连接部，所述可膨胀连接部具有充气孔，多个所述可膨胀连接部均安装于所述基座的同一侧，以用于与待抓取的所述电池模组的多个端板安装孔一一对应配合。

优选地，所述可膨胀连接部包括弹性变形部和充气部，所述充气部连接于所述基座；所述弹性变形部为具有进气腔的环状结构，所述充气孔设置于所述充气部上，且与所述进气腔连通，所述弹性变形部固定连接于所述充气部远离所述基座的一侧。

优选地，沿第一方向，至少一个所述可膨胀连接部与所述基座活动连接，所述第一方向与杆状的所述可膨胀连接部的延伸方向垂直。

优选地，所述基座为方形结构，所述可膨胀连接部设置有四个，四个所述可膨胀连接部分别设置在所述基座的四个角部，四个所述可膨胀连接部两两成组地形成第一连接组件和第二连接组件，且第一连接组件和所述第二连接组件中的至少一者与所述基座活动连接。

优选地，本申请所提供的夹具还包括滑轨和滑块，所述滑轨沿所述第一方向延伸，且与所述基座固定连接，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述第一连接组件与所述滑块连接。

优选地，本申请所提供的夹具还包括丝杆和螺母，所述丝杆沿所述第一方向延伸，所述丝杆与所述螺母活动连接，所述丝杆和所述螺母中，一者与所述基座固定连接，另一者与所述第一连接组件连接。

优选地，本申请所提供的夹具还包括测位机构和驱动机构，所述测位机构与所述基座连接，且与所述驱动机构通信连接，所述驱动机构与所述丝杆连接。

优选地，本申请所提供的夹具还包括缓冲机构，所述缓冲机构包括弹性件，所述可膨胀连接部通过所述缓冲机构与所述基座连接，沿杆状的所述可膨胀连接部的延伸方向，所述可膨胀连接部与所述基座活动连接。

优选地，本申请所提供的夹具还包括测距机构，所述测距机构与所述可膨胀连接部固定连接，所述测距机构设置成测量其自身与待夹取的所述电池模组之间的距离。

优选地，本申请所提供的夹具还包括防护抓手和伸缩部，所述防护抓手通过所述伸缩部与所述基座活动连接，所述防护抓手设置成在所述伸缩部动作下，与所述电池模组限位配合。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请提供一种用于抓取电池模组的夹具，在抓取电池模组的过程中，可以使处于收缩状态的可膨胀连接部伸入至电池模组的端板安装孔内，且可以使多个可膨胀连接部与多个端板安装孔一一对应，借助与外部的气泵等装置连通的充气孔，多个可膨胀连接部均可以发生膨胀，且分别与电池模组的多个端板安装孔形成相对固定关系，从而使得电池模组可以在外部机械手或其他移动机构的作用下，完成被抓取及吊运的工作。由于多个可膨胀连接部与电池模组之间的挤压力可以通过多种方式调节，如通过增大可膨胀连接部内的气压，或者，通过改变形成可膨胀连接部的材料的表面粗糙程度，以改变可膨胀连接部与端板安装孔之间的摩擦力大小等，因而采用这种夹具对电池模组进行转运的安全性更高，更加可靠，从而可以防止电池模组在被转运的过程中掉落；同时，由于夹具中的可膨胀连接部与电池模组的端板安装孔之间的配合方向为电池模组的高度方向，因而通过这种夹具对电池模组进行吊运的过程中，不会受电池箱内相邻的电池模组之间间隙大小的影响，因而可以顺利地完成电池模组的入箱工作。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的夹具的结构示意图；

图2为图1示出的夹具在另一角度上的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的夹具中部分结构的示意图；

图4为本申请实施例所提供的夹具中再一部分结构的示意图；

图5为本申请实施例所提供的夹具中可膨胀连接部的剖视图；

图6为本申请实施例所提供的夹具与电池模组的配合示意图。

附图标记：

10-基座；

11-可膨胀连接部；

111-弹性变形部；

1111-进气腔；

112-充气部；

1121-充气孔；

12-电池模组；

13-滑轨；

14-滑块；

15-丝杆；

16-螺母；

17-测位机构；

18-驱动机构；

19-缓冲机构；

20-测距机构；

21-安装部；

22-防护抓手；

23-伸缩部。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种用于抓取电池模组的夹具，采用这种夹具可以方便地对电池模组实施入箱操作，且这种夹具对电池的抓取可靠度较高，可以防止电池模组在转运及入箱过程中掉落。该夹具包括基座10和多个可膨胀连接部11，其中，基座10可以为金属等硬质材料制成的安装座，其可以为平板状结构，基座10的一侧可以设置有用于与外部移动机构，如机械手连接的连接位；同时，基座10的另一侧也可以设置有连接孔等结构，使得多个可膨胀连接部11均可以借助连接件等部件穿入连接孔，以连接于基座10上，当然，可膨胀连接部11还可以通过铆接、卡接、插接或者焊接等其他方式与基座10连接，此处不再赘述。如图5所示，可膨胀连接部11可以为气胀连接器等装置，其上设置有充气孔1121，可膨胀连接部11可以通过充气孔1121与外部气泵连通，从而使得可膨胀连接部11在充入一定量的气体之后出现膨胀，以与电池模组12的端板安装孔产生限位配合配合关系。多个可膨胀连接部11均可以为杆状结构，以与电池模组12的端板安装孔配合，具体地，可膨胀连接部11在处于收缩状态下的尺寸可以根据实际情况选定。另外，可以通过增大可膨胀连接部11的尺寸、增大气源压力以及增大可膨胀连接部11的摩擦系数等多种方式增大可膨胀连接部11与电池模组之间的夹持力，来进一步保证电池模组在被转运的过程中不会掉落。

由上可知，本申请提供一种用于抓取电池模组12的夹具，在抓取电池模组12的过程中，可以使处于收缩状态的可膨胀连接部11伸入至电池模组12的端板安装孔内，且可以使多个可膨胀连接部11与多个端板安装孔一一对应，借助与外部的气泵等装置连通的充气孔1121，多个可膨胀连接部11均可以发生膨胀，且分别与电池模组12的多个端板安装孔形成相对固定关系，从而使得电池模组12可以在外部机械手或其他移动机构的作用下，完成被抓取及吊运的工作。由于多个可膨胀连接部11与电池模组12之间的挤压力可以通过多种方式调节，如通过增大可膨胀连接部11内的气压，或者，通过改变形成可膨胀连接部11的材料的表面粗糙程度，以改变可膨胀连接部11与端板安装孔之间的摩擦力大小等，因而采用这种夹具对电池模组12进行转运的安全度更高，更加可靠，从而可以防止电池模组12在被转运的过程中掉落；同时，由于夹具中的可膨胀连接部11与电池模组12的端板安装孔之间的配合方向为电池模组12的高度方向，因而通过这种夹具对电池模组12进行吊运的过程中，不会受电池箱内相邻的电池模组12之间间隙大小的影响，因而可以顺利地完成电池模组12的入箱工作。

进一步地，可膨胀连接部11可以包括弹性变形部111和充气部112，弹性变形部111可以为具有进气腔1111的环状结构，弹性变形部111可以套设于充气部112外侧，且设置在充气部112远离基座10的一侧。充气部112可以为具有充气孔1121的杆状结构，以通过充气孔1121与弹性变形部111的进气腔1111连通，充气部112的长度可以设置得相对较长，以使弹性变形部111在充气部112上的套装位置可以尽可能远离基座10，进而在电池模组12的高度方向上，可以使弹性变形部111与电池模组12的端板安装孔中相对靠下的部分形成限位配合关系，从而在电池模组12的转运过程中，即便因晃动等意外情况的发生，导致弹性变形部111与电池模组12出现相对滑动，弹性变形部111也需较长的距离才能从端板安装孔内滑出；另外，由于可膨胀连接部11设置有多个，即便因上述意外情况的出现，造成一两个可膨胀连接部11与端板安装孔出现相对运动，在其余的膨胀连接部与电池模组12相对固定的作用下，也基本不会发生电池模组12从夹具上掉落的情况。更具体地，充气部112上还可以设置有阀门、放气孔等结构，以借助阀门使弹性变形部111可以在一定时间内保持膨胀状态；以及，在电池模组12的转运工作结束之后，通过放气孔，可以提升弹性变形部111内气体释放工作的便利性，使弹性变形部111可以快速地从端板安装孔内抽出。

考虑到电池模组12在生产过程中不可避免地会出现尺寸公差，优选地，沿第一方向，可以使至少一个可膨胀连接部11与基座10活动连接，其中，第一方向为与杆状的可膨胀连接部11的延伸方向垂直的方向。具体地，可膨胀连接部11与基座10可以通过滑动连接或滚动连接等多种方式形成活动连接关系，以使可膨胀连接部11与基座10可以沿垂直于前述延伸方向的第一方向产生相对运动，进而使得在对电池模组进行转运的过程中，可以根据电池模组12上多个端板安装孔的实际位置，对应调整多个可膨胀连接部11与基座10之间的相对位置，使得多个可膨胀连接部11能够分别与电池模组12上的多个端板安装孔一一对应配合。需要说明的是，第一方向可以为特指的一个方向，如电池模组的长度方向，也可以为位于与前述延伸方向垂直的平面内的任意一个方向。

由于大多数的电池模组12的外形均为块状方形结构，优选地，基座10可以设置成方形结构，相应地，可膨胀连接部11也可以设置有四个，四个可膨胀连接部11可以分别对应设置在基座10的四个角部，从而使得四个可膨胀连接部11与块状方形的电池模组12上的四个端板安装孔一一对应配合。进一步地，四个可膨胀连接部11可以两两成组地形成第一连接组件和第二连接组件，第一连接组件和第二连接组件两者可以分别与电池模组12的两个端板对应。同上，出于对电池模组12可能存在尺寸公差这一方面考虑，可以设置第一连接组件和第二连接组件中的至少一者与基座10活动连接。优选地，第一连接组件和第二连接组件可以沿前述第一方向相对基座10运动。另外，由于电池模组12中的端板通常采用批量生产的方式加工形成，因而对于多个端板而言，各自上的两个端板安装孔之间的距离基本相等，在这种情况下，优选地，前述第一方向可以特指电池模组12的长度方向，或者说，第一方向可以为电池模组12中两个端板相对的方向，通过使第一连接组件和第二连接组件仅在前述长度方向上与基座10活动连接，这种设置方式几乎可以保证绝大多数的电池模组12均能在本实施例所提供的夹具的抓取下，完成转运及入箱操作，且还可以降低夹具的结构复杂程度。

可选地，如图3所示，本申请所提供的夹具可以设置有滑轨13和滑块14，滑轨13和滑块14这种组合的结构简单，距离调节过程便利易行。其中，可以使滑轨13沿前述第一方向延伸，且与基座10固定连接，滑块14与滑轨13滑动连接，第一连接组件与滑块14固定连接，这使得第一连接组件与基座10可以在第一方向上相对运动，从而达到调整第一连接组件的位置的目的。具体地，滑轨13可以通过连接件固定连接在基座10上，相应地，也可以通过连接件将第一连接组件中的两个可膨胀连接部11安装在滑块14上。更具体地，第二连接组件中的两个可膨胀连接部11可以与基座10固定连接，第一连接组件的两个可膨胀连接部11与基座10活动连接，以通过第一连接组件来调节所有可膨胀连接部11与待抓取的电池模组12之间的相对位置。优选地，如图4所示，第一连接组件和第二连接组件各自的两个可膨胀连接部11均可以通过如安装部21等结构预先固定连接成组，然后再借助安装部21与基座10或滑块14等连接，这可以进一步保证第一连接组件和第二连接组件各自的两个可膨胀连接部11之间的相对位置基本不会发生改变。

优选地，如图3所示，本申请所提供的夹具可以设置丝杆15和螺母16，可是使丝杆15沿第一方向延伸，且与基座10固定连接，丝杆15与螺母16活动连接，第一连接组件与螺母16固定连接，在需要调节第一连接组件的位置时，可以通过旋转丝杆15来改变第一连接组件与基座10之间的相对位置，通过丝杆15和螺母16组件来调节第一连接组件的位置，可以提升位置调节精度，且在调节过程中，第一连接组件几乎不会出现在除前述第一方向之外的其他方向上的位移，这可以进一步保证所有可膨胀连接部11均能与电池模组12上的多个端板安装孔对应配合。当然，此实施例中所提供的这种夹具上也可以设置有滑轨13和滑块14，具体地，滑轨13和螺母16可以分别固定连接在基座10沿自身厚度方向的相对两侧，这可以防止二者在工作过程中可能出现互相干涉的问题，且可以尽量提升基座10上安装空间的利用率；第一连接组件可以同时与滑块14和丝杆15连接，沿第一方向，也即电池模组12的长度方向或电池模组12中两个端板的相对方向，滑块14与滑轨13滑动连接，丝杆15与螺母16滑动连接，滑轨13和滑块14的组合可以承受第一连接组件的几乎所有的重量，这可以防止丝杆15受到第一连接组件的重力作用而发生弯曲，进而可以保证丝杆15旋转所产生的沿第一方向的驱动力几乎均可以用于使第一连接组件在第一方向上产生位移。当然，在丝杆15设置有丝杆座的情况下，在第一方向上，也可以使基座10与丝杆15相对固定设置，且使螺母16与第一连接组件连接，并通过螺母16的运动带动第一连接组件在第一方向上移动。

为了提升本申请所提供的夹具的自动化程度，以缩减劳动力成本，优选地，本申请所提供的夹具还可以包括测位机构17和驱动机构18，测位机构17可以包括CCD(chargecoupled device，电荷耦合器件)相机，这种相机体积小、重量轻，且不受磁场影响，具有较强的抗震动和抗撞击的特性。CCD相机可以安装在基座10上靠近第一连接组件的位置处，借助CCD相机拍照，可以实时掌握待抓取的电池模组12与第一连接组件之间的相对位置。驱动机构18可以为电动机等装置，测位机构17还可以通过导线及电路等与驱动机构18之间建立通信连接，相应地，测位机构17内还可以设置有微型处理器等装置，以借助微型处理器对CCD相机所采集的第一连接组件与电池模组12之间的相对位置信息进行处理及判断，从而在第一连接组件与电池模组12之间的位置不对应的情况下，前述微型处理器可以向驱动机构18发出指令，以通过驱动机构18带动丝杆15转动，改变第一连接组件的位置，使得第一连接组件和第二连接组件均可以与电池模组12上的端板安装孔对应配合，这可以大大减少工人劳动量，进而缩减人工成本。

为了防止在可膨胀连接部11未伸入至电池模组12的端板安装孔内时，基座10就在外部移动机构的带动下向下运动，造成可膨胀连接部11损毁，优选地，本申请所提供的夹具还可以包括缓冲机构19，缓冲机构19包括弹性件，弹性件可以为压缩弹簧等，可膨胀连接部11可以通过缓冲机构19与基座10连接，这使得可膨胀连接部11能够沿杆状的可膨胀连接部11的延伸方向与基座10产生相对运动。具体地，多个可膨胀连接部11均可以对应设置有多个缓冲机构19，以保证所有可膨胀连接部11均不易因意外情况的发生而出现弯折甚至损毁的情况。

进一步地，本申请所提供的夹具中，还可以包括测距机构20和安装部21，测距机构20可以为激光测距仪，安装部21可以板状构件，四个可膨胀连接部11可以两两成组地通过两个安装部21形成第一连接组件和第二连接组件，且前述二者均可以通过自身的安装部21与缓冲机构19连接。在电池模组12的抓取过程中，为了便于了解第一连接组件和第二连接组件与电池模组12之间的实时配合状态，可以在第一连接组件和第二连接组件各自的安装部21上均连接测距机构20，以借助测距机构20测量其自身与电池模组12之间的间距，在基座10向靠近电池模组12运动的过程中，如果测距机构20的测量示数未减小，则证明该测距机构20所在的位置处存在至少一个可膨胀连接部11未能伸入至电池模组12的端板安装孔内的情况；同理，在基座10远离电池模组12的过程中，如果测距机构20的测量示数未增加，则可以判断，该测距机构20所在的位置处，存在至少一个可膨胀连接部11与电池模组12的端板安装孔之间卡滞的情况。可选地，本申请所提供的夹具中还可以设置有报警机构(图中未示出)，当测距机构20出现上述异常情况时，可以借助前述报警机构报警，以提醒工作人员及时解决所出现的意外情况。更优选地，此实施例所提供的夹具中也可以同时设置有测位机构17、驱动机构18、滑轨13、滑块14、丝杆15和螺母16，测距机构20可以同时与驱动机构18和测位机构17通信连接，从而在测距机构20检测到异常情况时，可以将该异常信息传递给测位机构17和驱动机构18，测位机构17可以通过检测电池模组12与多个可膨胀连接部11之间的相对位置，然后通过驱动机构18对一个或多个可膨胀连接部11的位置进行调整，进而保证多个可膨胀连接部11与多个端板安装孔均能一一对应配合。

考虑到电池模组12在转运过程中可能会呈现各种姿态，为了进一步保证电池模组12不会在被转运的过程中掉落，优选地，如图1和图6所示，本申请所提供的夹具还可以设置有防护抓手22和伸缩部23，防护抓手22可以通过伸缩部23与基座10活动连接，在电池模组12的转运过程中，通过伸缩部23产生某些动作，可以使防护抓手22与电池模组12形成限位配合关系，以进一步保证电池模组12在转运过程中不会掉落。具体地，伸缩部23可以包括两组沿不同方向延伸的伸缩气缸(或伸缩液压缸)等，两组伸缩气缸相互连接，前述两个不同方向可以为电池模组12的高度方向和宽度方向，或者为电池模组12的高度方向和长度方向。在电池模组12被可膨胀连接部11起吊至一定位置之后，通过伸缩部23产生对应动作，可以使防护抓手22移动至电池模组12背离基座10的一侧，以使整个夹具与电池模组12形成更加可靠的固定关系。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于抓取电池模组的夹具，其特征在于，包括相互连接的基座和多个可膨胀连接部，所述可膨胀连接部具有充气孔，多个所述可膨胀连接部均安装于所述基座的同一侧，以用于与待抓取的所述电池模组的多个端板安装孔一一对应配合。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述可膨胀连接部包括弹性变形部和充气部，所述充气部连接于所述基座；所述弹性变形部为具有进气腔的环状结构，所述充气孔设置于所述充气部上，且与所述进气腔连通，所述弹性变形部固定连接于所述充气部远离所述基座的一侧。

3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，沿第一方向，至少一个所述可膨胀连接部与所述基座活动连接，所述第一方向与杆状的所述可膨胀连接部的延伸方向垂直。

4.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于，所述基座为方形结构，所述可膨胀连接部设置有四个，四个所述可膨胀连接部分别设置在所述基座的四个角部，四个所述可膨胀连接部两两成组地形成第一连接组件和第二连接组件，且第一连接组件和所述第二连接组件中的至少一者与所述基座活动连接。

5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，还包括滑轨和滑块，所述滑轨沿所述第一方向延伸，且与所述基座固定连接，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述第一连接组件与所述滑块连接。

6.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，还包括丝杆和螺母，所述丝杆沿所述第一方向延伸，所述丝杆与所述螺母活动连接，所述丝杆和所述螺母中，一者与所述基座固定连接，另一者与所述第一连接组件连接。

7.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，还包括测位机构和驱动机构，所述测位机构与所述基座连接，且与所述驱动机构通信连接，所述驱动机构与所述丝杆连接。

8.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，还包括缓冲机构，所述缓冲机构包括弹性件，所述可膨胀连接部通过所述缓冲机构与所述基座连接，沿杆状的所述可膨胀连接部的延伸方向，所述可膨胀连接部与所述基座活动连接。

9.根据权利要求8所述的夹具，其特征在于，还包括测距机构，所述测距机构与所述可膨胀连接部固定连接，所述测距机构设置成测量其自身与待夹取的所述电池模组之间的距离。

10.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，还包括防护抓手和伸缩部，所述防护抓手通过所述伸缩部与所述基座活动连接，所述防护抓手设置成在所述伸缩部动作下，与所述电池模组限位配合。