CN213356135U - 电池模组抓手机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池模组抓手机构，包括：抓取机构，用于抓取电池模组；移动机构，用于驱动抓取机构移动以调整抓取机构与电池模组的相对位置；托底机构，包括托底驱动件以及用于承托电池模组的底部的托板，托板根据所需设于电池模组的底部的托底位或者设于远离电池模组的初始位，托底驱动件驱动托板在托底位和初始位之间作往复运动；以及检测机构，用于所述电池模组。本实用新型提供的电池模组抓手机构，通过设置托底机构，可以在电池模组搬运的过程中承托电池模组的底部，不仅可以防止电池模组在搬运过程中掉落，还可以减小抓取机构所承受的力。

Description

电池模组抓手机构

技术领域

本实用新型属于电池生产技术领域，更具体地说，是涉及一种电池模组抓手机构。

背景技术

在电池模组生产的过程中，电池模组需要根据生产工艺在不同的工位之间流转。目前电池模组的抓取采用真空吸盘的方式吸取电池模组上表面，以进行模组的空中搬运。当电池模组为软包模组时，因软包模组产品表面存在不平整，且软包模组自身重量高达10-30Kg，会导致吸盘真空泄露和吸力不足，可能出现模组掉落、产品损坏的情况。同时掉落的模组正负极存在搭接短路，会引起产品的起火燃烧，给员工的人身安全带来了极大隐患。

发明内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种电池模组抓手机构，以解决现有技术中存在的抓取电池模组时，吸盘真空泄露和吸力不足的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种电池模组抓手机构，包括：

抓取机构，用于抓取电池模组；

移动机构，用于驱动所述抓取机构移动以调整所述抓取机构与所述电池模组的相对位置；

托底机构，包括托底驱动件以及用于承托所述电池模组的底部的托板，所述托板根据所需设于所述电池模组的底部的托底位或者设于远离所述电池模组的初始位，所述托底驱动件驱动所述托板在所述托底位和所述初始位之间作往复运动；以及

检测机构，用于定位所述电池模组。

通过设置托底机构，可以在电池模组搬运的过程中承托电池模组的底部，不仅可以防止电池模组在搬运过程中掉落，还可以减小抓取机构所承受的力。而且托底机构可以移动至初始位，以免抓取机构在抓取和释放电池模组时和电池模组发生干涉。通过设置检测机构，使得在抓取机构在抓取电池模组时，可以对电池模组进行定位，在抓取机构释放电池模组时，可以对电池模组的放置位置进行寻址，可以保证电池模组抓手机构的抓取和释放精度。

在一个实施例中，所述托底机构还包括托底安装板以及连杆组件，所述托底驱动件固定于所述托底安装板上，所述连杆组件的其中一端转动连接于所述托底驱动件的输出端，所述连杆组件的另一端转动连接于所述托底安装板，所述托板固定连接于所述连杆组件。

通过在托底驱动件和托板之间设置连杆组件，可以将托底驱动件的输出端的直线运动转变为托板的转动，而且不会占用过多的空间。

在一个实施例中，所述托底安装板上设有托底架，所述托板固定于所述托底架，所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端转动连接于所述托底驱动件的输出端，所述第一连杆的另一端转动连接于所述第二连杆，所述第二连杆远离所述第一连杆的一端固定于所述托底架，且所述托底架远离所述托板的一端转动连接于所述托底安装板。

通过设置第一连杆和第二连杆，可以将托底驱动件的直线运动转变为第二连杆的转动，从而带动托底架和托板转动，实现托板在托底位和初始位之间的转换。

在一个实施例中，所述第一连杆自所述托底驱动件的输出端朝向所述托底驱动件反向折弯延伸而成，所述第二连杆包括与所述第一连杆转动连接的铰接部、折弯连接于所述铰接部的第一折弯部、折弯连接于所述第一折弯部且向所述托底安装板延伸的第二折弯部，所述第二折弯部固定连接于所述托底安装板。

通过设置依次连接的铰接部、第一折弯部和第二折弯部，使得第二连杆能够连接至托底架上，从而使得连杆组件贴近托底安装板设置，可以减小连杆组件占用的空间。

在一个实施例中，所述托底架包括并列设置的两个L形支撑条以及补强杆，所述托板固定于两个所述L形支撑条的第一侧，所述补强杆的两端分别连接于两个L形支撑条的第二侧，所述第一侧和所述第二侧相互垂直；所述连杆组件的数量为两个，且两个所述第二连杆分别固定于两个所述L形支撑条。

通过设置两个L形支撑条，使得托底架和托板在转动时更加稳定，而且补强杆能够加强托底架的强度，防止托底架变形。

在一个实施例中，所述托底驱动件包括托底气缸、导向块、滑动连接于所述导向块的导杆以及固定连接所述托底气缸的输出端和所述导杆的连接件。

采用上述实施例，通过托底气缸和导杆的配合，使托底驱动件输出直线运动，以推动连杆组件运动。

在一个实施例中，所述抓取机构包括抓取气缸以及由所述抓取气缸驱动且伸入所述电池模组的气胀销。

采用气胀销抓取电池模组，简单易用，且摩擦力较大，可以自动抓取各种类型大小的模组产品，即使在抓取软包模组时，也不会存在抓取力不足的现象。而且，在托底机构的配合下，可以防止气胀销因多次与电池模组的吊装孔摩擦，导致气胀销自身磨损的情况，减小了电池模组脱离气胀销掉落到地面的风险，杜绝了因电池模组脱离气胀销而产生的各种不良。

在一个实施例中，所述抓取机构还包括缓冲所述气胀销的弹性结构，所述弹性结构包括弹性连接于所述抓取气缸的输出端和所述气胀销之间的弹性件以及穿设于所述弹性件的支撑杆，所述支撑杆的一端固定于所述托底驱动件的输出端，且所述支撑杆滑动连接于所述气胀销，所述气胀销上设有限制所述支撑杆位置的第一限位部，所述支撑杆具有与所述第一限位部配合的第二限位部。

通过设置弹性结构可以缓冲气胀销，防止气胀销损伤电池模组，而且通过第一限位部和第二限位部的配合，可以限制气胀销相对支撑杆的位置，防止气胀销回缩量过大而损伤抓取气缸。

在一个实施例中，所述移动机构为双滑块伺服移动机构，所述抓取机构的数量为四个，且每两个所述抓取机构固定于同一安装台板上，两个所述安装台板分别固定于所述双滑块伺服移动机构的两个滑块上。

采用双滑块伺服移动机构可以同时控制两个滑块的运动，即可以同时控制两对抓取机构的运动，使得移动机构的结构更加简单。

在一个实施例中，所述检测机构包括固定于所述抓取机构的检测安装板以及固定于所述检测安装板上的相机。

通过将检测机构固定于抓取机构上，使得检测机构可以随抓取机构的移动而移动，具有更大的拍摄视野。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电池模组抓手机构的立体结构图一(托板位于托底位)；

图2为本实用新型实施例提供的电池模组抓手机构的立体结构图二(托板位于初始位)；

图3为本实用新型实施例提供的托底机构的立体结构图；

图4为本实用新型实施例提供的连杆组件的立体结构图；

图5为本实用新型实施例提供的移动机构的立体结构图；

图6为本实用新型实施例提供的四个抓取机构的安装结构图；

图7为本实用新型实施例提供的抓取机构的立体结构图；

图8为本实用新型实施例提供的检测机构的立体结构图。

其中，图中各附图标记：

1-移动机构；11-固定架；12-伺服移动模组；121-滑块；13-直线滑轨；14-安装台板；2-抓取机构；21-抓取气缸；22-弹性结构；221-弹性件；222-支撑杆；2221-第二限位部；23-气胀销；231-第一限位部；3-托底机构；31-托底驱动件；311-托底气缸；312-导向块；313-导杆；314-连接件；32-连杆组件；321-第一连杆；322-第二连杆；3221-铰接部；3222-第一折弯部；3223-第二折弯部；33-托底架；331-L形支撑条；332-补强杆；34-托板；35-托底安装板；351-铰接座；4-检测机构；41-检测安装板；42-相机；5-电池模组。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本实用新型实施例提供的电池模组抓手机构进行说明。

请参阅图1及图2，在本申请的其中一个实施例中，电池模组抓手机构包括移动机构1、抓取机构2、托底机构3和检测机构4。移动机构1用于移动抓取机构2，具体为：在电池模组5来料时，可以调整抓取机构2与电池模组5的相对位置，使抓取机构2与电池模组5对齐，从而抓取电池模组5。托底机构3用于承托电池模组5的底部，防止在电池模组5的搬运过程中，抓紧力不足而导致电池模组5掉落。具体地，托底机构3包括托底驱动件31和托板34，托板34由托底驱动件31驱动移动。托板34由托底驱动件31驱动在托底位和初始位之作间往复运动，如图1所示，托板34位于托底位，可以承托电池模组5的底部，如图2所示，托板34位于初始位，远离电池模组5设置，不会在抓取机构2抓取或者释放电池模组5时干涉电池模组5。检测机构4用于检测电池模组5的位置，将电池模组5的位置反馈至控制系统，从而控制抓取机构2移动至与电池模组5正对。电池模组抓手机构在初始状态时，托底机构3的托板34处于初始位。电池模组5来料后，或者电池模组抓手机构移动至待抓取的电池模组5上方后，检测机构4开始对电池模组5进行检测定位，根据检测机构4检测的位置，移动机构1带动抓取机构2移动至电池模组5的上方，抓取机构2向下运动抓取电池模组5。然后，托底驱动件31使托板34从初始位移动至托底位，从而承托被抓紧的电池模组5，可以减小抓取机构2承受的力，而且电池模组5在转移过程中也不会掉落。当电池模组5搬运至下一工序准备释放时，检测机构4对电池模组5即将放置的位置进行寻址，托底驱动件31驱使托板34从托底位移动至初始位，使电池模组5的底部没有托板34承托，然后抓取机构2自由释放电池模组5。完成上述动作后，托板34重新回到初始位，准备进行下一个电池模组5的搬运。

上述实施例中的电池模组抓手机构，通过设置托底机构3，可以在电池模组5搬运的过程中承托电池模组5的底部，不仅可以防止电池模组5在搬运过程中掉落，还可以减小抓取机构2所承受的力。而且托底机构3可以移动至初始位，以免抓取机构2在抓取和释放电池模组5时和电池模组5发生干涉。通过设置检测机构4，使得在抓取机构2在抓取电池模组5时，可以对电池模组5进行定位，在抓取机构2释放电池模组5时，可以对放置位置进行寻址，可以保证电池模组抓手机构的抓取和释放精度。

在本实用新型的其中一个实施例中，请参阅图3，托底机构3包括托底驱动件31、托底安装板35、连杆组件32和托板34，托底驱动件31固定于托底安装板35上，连杆组件32的一端转动连接于托底驱动件31的输出端，由托底驱动件31驱动转动。连杆组件32的另一端转动连接于托底安装板35，托板34则连接于连杆组件32，随连杆组件32的摆动而摆动，从而实现托板34在托底位和初始位之间的转换。托底驱动件31可选为具有直线输出端的驱动件，托底驱动件31的直线输出端推动连杆组件32转动，连杆组件32从而带动托板34转动。托板34在托底位时为水平状态，在初始位时可为竖直状态或者倾斜状态，只要不会干涉电池模组5即可。通过在托底驱动件31和托板34之间设置连杆组件32，可以将托底驱动件31的输出端的竖直运动转变为托板34的转动，而且不会占用过多的空间。

可选地，请参阅图3及图4，托底安装板35上设有托底架33，托板34固定于托底架33上，托底架33用于连接连杆组件32和托板34，使托板34能够通过托底架33设置于电池模组5的下方，解决连杆组件32距离电池模组5的底部过远的问题，使连杆组件32能够连接于托底安装板35上，尽可能贴设于托底安装板35设置。连杆组件32包括第一连杆321和第二连杆322，第一连杆321的一端转动连接于托底驱动件31的输出端，第一连杆321的另一端转动连接于第二连杆322，第二连杆322远离第一连杆321的一端固定于托底架33，且托底架33远离托板34的一端转动连接于托底安装板35，使得第二连杆322也转动连接于托底安装板35。其中，托底安装板35上可设置铰接座351，铰接座351用于与托底架33转动连接。

可选地，托底安装板35竖直设置，托底驱动件31的输出端竖直运动，在托底驱动件31向下运动时，可使托板34从初始位转动至托底位，在托底驱动件31向上运动时，可使托板34从托底位转动至初始位。

可选地，第一连杆321自托底驱动件31的输出端朝向托底驱动件31反向折弯延伸而成，使第一连杆321的另一端能够位于与托底驱动件31正对的位置，以减小托底机构3占用的空间，还能防止第一连杆321干涉托板34的运动。第二连杆322包括依次连接的铰接部3221、第一折弯部3222和第二折弯部3223，铰接部3221转动连接于第一连杆321，第一折弯部3222与铰接部3221折弯连接，第一折弯部3222可沿与托底安装板35平行的方向延伸，以使第二折弯部3223与托底驱动件31相错开，使第二折弯部3223能够连接至托底架33上。第二折弯部3223也与第一折弯部3222折弯连接，铰接部3221、第一折弯和和第二折弯部3223可连接呈U字形，但U字形的两侧(即铰接部3221和第二折弯部3223)的长度不相等。

可选地，请参阅图3，连杆组件32的数量为两个，两个连杆组件32共同配合翻转托底架33及托板34，使得托底架33和托板34的转动更加稳定。更具体地，托底架33包括两个并列设置的L形支撑条331，托板34固定于两个L形支撑条331的第一侧，两个L形支撑条331的第二侧则固定于连杆组件32的第二连杆322。需要说明的是，托板34在托底位时，L形支撑条331的第一侧水平设置，L形支撑条331的第二侧竖直设置。为了加强托底架33的强度，两个L形支撑条331的第二侧之间还连接有补强杆332。

在本实用新型的其中一个实施例中，请参阅图3，托底驱动件31包括托底气缸311、导向块312、导杆313以及连接件314。托底气缸311可以输出直线运动，托底气缸311的输出端可选为在竖直方向上运动。导杆313穿设于导向块312中，且滑动连接于导向块312，连接件314用于连接托底气缸311的输出端和导杆313，在托底驱动件31动作时，其输出端通过连接件314带动导杆313在导向块312中滑动，以导向托底气缸311的输出端，防止托底气缸311的输出端周向旋转。可选地，导向块312和导杆313的数量为两个，分别设于托底驱动件31的两侧，使托底驱动件31输出端的运动更稳定。可选地，导向块312和托底气缸311均固定于托底安装板35上，当导向块312的数量为两个时，两个导向块312分别设于托底气缸311的两侧。

在本实用新型的其中一个实施例中，请参阅图5及图6，移动机构1可选为双滑块伺服移动机构。可选地，双滑块伺服移动机构包括固定架11、固定于固定架11的伺服移动模组12以及固定于固定架11的直线滑轨13，伺服移动模组12具有两个滑块121，能够使两个滑块121相互靠近或者远离。托底机构3的托底安装板35可固定于固定架11的侧面，使托底机构3设置于双滑块伺服移动机构的侧面，使该电池模组抓手机构布局更紧凑。两个滑块121均滑动连接于直线滑轨13。可选地，抓取机构2的数量为四个，分别抓取电池模组5的四角。其中两个抓取机构2固定连接于其中一个滑块121，另外两个抓取机构2固定连接于另外一个滑块121。滑块121和抓取机构2之间可设置安装台板14，每个滑块121上对应固定连接有一个安装台板14，每个安装台板14上固定有两个抓取机构2，两个安装台板14的靠近或远离可以带动其上的抓取机构2靠近或远离。

在本实用新型的其中一个实施例中，请参阅图7，抓取机构2包括抓取气缸21以及气胀销23，抓取气缸21用于驱动气胀销23伸入或者拔出电池模组5的吊装孔。在需要抓取电池模组5时，抓取气缸21驱动气胀销23向下运动，伸入电池模组5中，气胀销23膨胀与电池模组5的吊装孔过盈配合，通过气胀销23和吊装孔壁之间的摩擦力将电池模组5抓起。采用气胀销23抓取电池模组5，简单易用，且摩擦力较大，可以自动抓取各种类型大小的模组产品，即使在抓取软包模组时，也不会存在抓取力不足的现象。而且，在托底机构3的配合下，可以防止气胀销23因多次与电池模组5的吊装孔摩擦，导致气胀销23自身磨损的情况，减小了电池模组5脱离气胀销23掉落到地面的风险，杜绝了因电池模组5脱离气胀销23而产生的各种不良。

可选地，抓取机构2还包括弹性结构22，弹性结构22用于缓冲气胀销23，防止气胀销23与电池模组5硬接触，避免损伤电池模组5和抓取机构2。弹性结构22包括弹性件221和支撑杆222，弹性件221可套设于支撑杆222上，通过支撑杆222导向弹性件221的压缩或拉伸，弹性件221可选为弹簧、软质套等。弹性件221的一端连接于抓取气缸21的输出端，弹性件221的另一端连接于气胀销23，支撑杆222的一端固定于托底驱动件31的输出端，支撑杆222的另一端滑动连接于气胀销23，在气胀销23与吊装孔的底部接触时，气胀销23回缩并相对支撑杆222滑动，弹性件221压缩，可以防止气胀销23损伤电池模组5。气胀销23上具有第一限位部231，支撑杆222上具有第二限位部2221，第一限位部231和第二限位部2221相互配合，以限制气胀销23相对支撑杆222的位置。可选地，第一限位部231为限位孔，第二限位部2221为伸入限位孔中的限位销，限位孔呈长条形，且长度方向与气胀销23的运动方向相同。或者，第一限位部为限位销，第二限位部为限位孔。

在本实用新型的其中一个实施例中，请参阅图8，检测机构4包括检测安装板41和固定于检测安装板41上的相机42，相机42可选为CCD相机，用于对电池模组5进行拍照定位，还用于在释放电池模组5时，对放置空间进行拍照寻址。可选地，检测安装板41固定于抓取机构2上，随抓取机构2的移动而移动，具有更大的拍摄视野，适用于不同大小的电池模组5。或者，检测安装板41固定于移动机构1，可以通过设置多个检测机构4满足较大的拍摄视野。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组抓手机构，其特征在于，包括：

抓取机构，用于抓取电池模组；

移动机构，用于驱动所述抓取机构移动以调整所述抓取机构与所述电池模组的相对位置；

托底机构，包括托底驱动件以及用于承托所述电池模组的底部的托板，所述托板根据所需设于所述电池模组的底部的托底位或者设于远离所述电池模组的初始位，所述托底驱动件驱动所述托板在所述托底位和所述初始位之间作往复运动；以及

检测机构，用于定位所述电池模组。

2.如权利要求1所述的电池模组抓手机构，其特征在于：所述托底机构还包括托底安装板以及连杆组件，所述托底驱动件固定于所述托底安装板上，所述连杆组件的其中一端转动连接于所述托底驱动件的输出端，所述连杆组件的另一端转动连接于所述托底安装板，所述托板固定连接于所述连杆组件。

3.如权利要求2所述的电池模组抓手机构，其特征在于：所述托底安装板上设有托底架，所述托板固定于所述托底架，所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端转动连接于所述托底驱动件的输出端，所述第一连杆的另一端转动连接于所述第二连杆，所述第二连杆远离所述第一连杆的一端固定于所述托底架，且所述托底架远离所述托板的一端转动连接于所述托底安装板。

4.如权利要求3所述的电池模组抓手机构，其特征在于：所述第一连杆自所述托底驱动件的输出端朝向所述托底驱动件反向折弯延伸而成，所述第二连杆包括与所述第一连杆转动连接的铰接部、折弯连接于所述铰接部的第一折弯部、折弯连接于所述第一折弯部且向所述托底安装板延伸的第二折弯部，所述第二折弯部固定连接于所述托底安装板。

5.如权利要求3所述的电池模组抓手机构，其特征在于：所述托底架包括并列设置的两个L形支撑条以及补强杆，所述托板固定于两个所述L形支撑条的第一侧，所述补强杆的两端分别连接于两个L形支撑条的第二侧，所述第一侧和所述第二侧相互垂直；所述连杆组件的数量为两个，且两个所述第二连杆分别固定于两个所述L形支撑条。

6.如权利要求1所述的电池模组抓手机构，其特征在于：所述托底驱动件包括托底气缸、导向块、滑动连接于所述导向块的导杆以及固定连接所述托底气缸的输出端和所述导杆的连接件。

7.如权利要求1所述的电池模组抓手机构，其特征在于：所述抓取机构包括抓取气缸以及由所述抓取气缸驱动且伸入所述电池模组的气胀销。

8.如权利要求7所述的电池模组抓手机构，其特征在于：所述抓取机构还包括缓冲所述气胀销的弹性结构，所述弹性结构包括弹性连接于所述抓取气缸的输出端和所述气胀销之间的弹性件以及穿设于所述弹性件的支撑杆，所述支撑杆的一端固定于所述托底驱动件的输出端，且所述支撑杆滑动连接于所述气胀销，所述气胀销上设有限制所述支撑杆位置的第一限位部，所述支撑杆具有与所述第一限位部配合的第二限位部。

9.如权利要求1-8任一项所述的电池模组抓手机构，其特征在于：所述移动机构为双滑块伺服移动机构，所述抓取机构的数量为四个，且每两个所述抓取机构固定于同一安装台板上，两个所述安装台板分别固定于所述双滑块伺服移动机构的两个滑块上。

10.如权利要求1-8任一项所述的电池模组抓手机构，其特征在于：所述检测机构包括固定于所述抓取机构的检测安装板以及固定于所述检测安装板上的相机。

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