CN216784961U - 电池包的夹取装置和搬运设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池包的夹取装置和搬运设备，包括桥架和夹具，所述夹具连接在所述桥架上，所述夹具包括两个夹臂和第一驱动机构，所述两个夹臂设置在所述桥架的底部，所述第一驱动机构至少驱动一个所述夹臂在所述桥架长度方向上往返运动，所述夹具通过所述第一驱动机构调整所述两个夹臂之间的距离，来对电池包进行夹取或松开。本实用新型通过控制驱动机构驱动夹臂去夹取电池包，再通过机械臂去搬运降低了人力参与的程度及工作强度，自动化程度高，生产率高及安全性高。

Description

电池包的夹取装置和搬运设备

技术领域

本实用新型涉及动力电池领域，尤其涉及到一种电池包的夹取装置和搬运设备。

背景技术

随着新能源电动汽车和储能行业的发展普及，动力电池的生产和使用呈爆发性的趋势，在此增产的大背景下，对电池包的生产线也提出了更高的自动化要求。电池包主要由电芯、箱体、连接器、控制系统等单元组成，成组后的电池包重量较重，小包重量在几十公斤，大包重量往往能达到几百公斤，过大的重量对电池包的上下线搬运造成很大的困扰。

当前生产线上针对小型电池包(重量在30Kg以下)，一般都是直接人工进行上下线搬运操作，大、中型电池包(重量在30Kg以上)，一般都是人工配合升降平台或者龙门吊上下线搬运。现在的搬运过程中，至少需要两个人配合才能完成电池包的上下线搬运工作，人力参与度高、劳动强度高和生产效率低，并且电池包在吊装以及搬运等过程中容易引发跌落等风险，作业安全性低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种电池包的夹取装置和搬运设备，解决现有的搬运技术中，人力参与度高、劳动强度大、效率低和安全性低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电池包的夹取装置，包括桥架和夹具，所述夹具连接在所述桥架上，所述夹具包括两个夹臂和第一驱动机构，所述两个夹臂设置在所述桥架的底部，所述第一驱动机构至少驱动一个所述夹臂在所述桥架的长度方向上往返运动，所述夹具通过所述第一驱动机构调整所述两个夹臂之间的距离，来对电池包进行夹取或松开。

优选的，所述夹臂包括本体、插卡部和限位部，所述插卡部连接在所述本体上，所述两个夹臂的插卡部相向设置，所述插卡部用于插入所述电池包的工装板底部，并抓取所述电池包；所述限位部连接在所述本体上并位于所述插卡部的上方，所述两个夹臂的限位部相向设置，所述限位部用于对所述电池包的垂直方向进行限制。

优选的，所述插卡部至少包括两个插齿，所述插齿的一端固定在所述本体上，另一端朝向远离所述本体的方向延伸至凸出所述本体，所述插卡部通过所述插齿插入所述工装板底部；所述限位部包括限位板，所述限位板的一端固定在所述本体上，另一端朝向远离所述本体的方向延伸至凸出所述本体，所述限位板通过压在所述电池包上，来对所述电池包的垂直方向进行限制。

优选的，所述限位部包括弹性卡件，所述弹性卡件的一端与所述本体固定连接，另一端在所述电池包卡入后，配合所述插卡部夹紧所述电池包。

优选的，所述夹臂还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构连接在所述本体上，所述插齿和/或所述限位板连接在所述第二驱动机构上，所述第二驱动机构驱动所述插齿和/或所述限位板在垂直方向上运动，将所述电池包进行垂直方向的夹紧固定。

优选的，两个所述本体朝向所述桥架中心的侧面和/或所述限位板的底部设置有防护垫，所述两个夹臂通过所述防护垫夹紧所述电池包。

优选的，两个所述本体朝向所述桥架中心的侧面和/或所述限位板的底部设置有真空吸盘，所述两个夹臂通过所述真空吸盘夹紧所述电池包。

优选的，所述第一驱动机构包括压缩气缸和滑行组件；至少一个所述夹臂通过所述滑行组件与所述桥架活动连接，所述压缩气缸的一端与所述夹臂连接，另一端固定在所述桥架上。

优选的，所述第二驱动机构为磁性耦合式无杆气缸，所述磁性耦合式无杆气缸的活塞杆固定在所述本体上，所述插齿和/或所述限位板与所述磁性耦合式无杆气缸的外部磁铁连接。

本实用新型还提供一种电池包的搬运设备，包括上述任一项所述的电池包夹取装置和机械臂，所示夹取装置的桥架上设置有安装板，所述机械臂连接在安装板上，所述机械臂用于将所述夹取装置移动到电池包的位置处，待所述夹取装置夹取所述电池包，再将所述电池包搬运至指定位置。

与现有技术相比，本实用新型之技术方案具有以下优点：本实用新型通过控制驱动机构驱动夹臂去夹取电池包，再通过机械臂去搬运降低了人力参与的程度及工作强度，自动化程度高，生产率高及安全性高。

附图说明

图1为本实用新型电池包的夹取装置实施例一的立体图；

图2为本实用新型电池包的夹取装置和电池包实施例一的主视图；

图3为本实用新型电池包的夹取装置施例一的侧视图；

图4为本实用新型电池包的夹取装置实施例二中夹臂的侧视图；

图5为本实用新型电池包的夹取装置实施例三中夹臂的侧视图；

图6为本实用新型电池包的搬运设备和电池包的示意图。

图中：1、桥架；11、横梁；12、中间梁；13、端板；14、安装板；2、夹臂；21、本体；211、侧面；22、插卡部；221、插齿；23、限位部；231、限位板；232、防护垫；233、真空吸盘；234、弹性卡件；24、第二驱动机构；241、外部磁铁；242、活塞杆；3、第一驱动机构；31、行程气缸；32、滑行组件；4、电池包；41、工装板；411、插槽；5、机械臂。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述，但本实用新型并不仅仅限于这些实施例。本实用新型涵盖任何在本实用新型的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。

为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

实施例一

请参考图1，是本实用新型电池包的夹取装置实施例一的立体图，所述夹取装置包括桥架1和夹具，夹具连接在桥架1上，夹具包括两个夹臂2和第一驱动机构3，两个夹臂2对称设置，连接在桥架1的底部，第一驱动机构3至少驱动一个夹臂2在桥架1的长度方向上往返运动；所述夹具可以通过第一驱动机构3来调整两个夹臂2之间的距离，当两个夹臂2靠近时，对电池包4进行夹取，当两个夹臂2远离，即松开电池包4，从而不需要人力参与，自动化程度高，效率高，而且两个夹臂2通过第一驱动机构3的驱动力去夹紧电池包，不容易跌落，安全性高。

如图1所示，桥架1由横向的两根横梁11和纵向的两根中间梁12，以及两端的端板13组合成框架形式，用于支撑整个夹具，横梁11和中间梁12为铝型材，组装方便，可以减轻整个装置的重量。第一驱动机构3包括两个行程气缸31，分布在桥架1的两端，对应驱动两个夹臂2，两个行程气缸31的缸体分别固定在两根中间梁12上，两个行程气缸31的压缩杆分别与一个夹臂2连接。第一驱动机构3还包括四组滑行组件32，分别位于两根横梁11的两端的底部，滑行组件32为直线导轨和滑块，直线导轨在两根横梁11的底部两端各安装一根，滑块套在直线导轨上，能在直线导轨上往复运动，夹臂2与滑块连接，从而实现与桥架1的活动连接，当行程气缸31的压缩杆通过气源进行伸缩时，夹臂2在滑行组件32上来回运动，滑行组件32能使夹臂2运行得更稳定顺畅。

具体的，夹臂2包括本体21、插卡部22和限位部23，本体21是由铝型材组合而成的框架，可以降低夹臂2的重量，更利于第一机构3的驱动顺畅性，插卡部22连接在本体21上，两个夹臂2的插卡部22相向设置，插卡部22用于插入电池包4的工装板41，并抓取电池包4。如图2所示，电池包4由工装板41支撑，工装板41的底部四周均设有插槽411，插卡部22从两侧的插槽411处插入，将工装板41和电池包4一起抓取，并在搬运时托举起整个电池包4。

如图2所示，限位部23连接在所述本体21上并位于插卡部22的上方，两个夹臂2的限位部23相向设置，限位部23用于对电池包4的垂直方向进行限制，使电池包4固定，提高安全性。正常情况下，插卡部22位于本体21的底部，限位部23位于插卡部22的上方，插卡部22和限位部23之间的距离足够容纳电池包4，待电池包4被插卡部22抓取后，插卡部22通过工装件41托住电池包4的底部，限位部23压在电池包4的顶部，从而对其进行限制。

如图1所示，插卡部22包括两个插齿221，两个插齿221的一端固定在本体21的底部，另一端朝向远离本体21的方向延伸，并凸出本体21。插卡部22通过插齿221插入工装板41的插槽411内，来抓取电池包4。如图2所示，限位部23包括限位板231，所述限位板231的一端固定在本体21上，另一端朝向远离所述本体21的方向延伸，并凸出所述本体21，限位板231通过压在所述电池包4上，来对电池包4的垂直方向进行固定限制，进一步提高搬运时的安全性。

如图3所示，限位板231通过第二驱动机构24活动连接在本体21上，可往下移动压在电池包4顶部上，对电池包4进行垂直方向的限制，提高自动化程度。其中，第二驱动机构24为磁性耦合式无杆气缸，磁性耦合式无杆气缸包括外部磁铁241和活塞杆242组成，限位板231与外部磁铁241连接，活塞杆242两端固定在本体21上，外部磁铁241带动限位板沿着活塞杆242上下运动。

具体的，如图2所示，两个本体21朝向桥架1中心的侧面211和/或限位板231的底部设置有防护垫232，两个夹臂2通过防护垫232与电池包4接触，防护垫232为尼龙材质，避免夹紧电池包4时会损坏电池包4，同时增加夹臂2与电池包4之间摩擦力，进一步提高夹取搬运时的安全性。

实施例二

参考图4，是本实用新型电池包的夹取装置实施例二中夹臂的侧视图。实施例二与实施例一的区别在于，两个本体21朝向桥架1中心的侧面211和/或限位板231的底部设置有真空吸盘233，两个夹臂2通过真空吸盘233夹紧所述电池包4。将真空吸盘233通过接管与真空设备(图中未示出)接通,然后与电池包4接触后,启动真空设备抽吸,使吸盘内产生负气压,从而将待电池包4吸牢,即可开始搬运，当电池包4搬运到指定的位置后，再充气进真空吸盘233内,使真空吸盘233内由负气压变成零气压或稍为正的气压,真空吸盘233就脱离电池包4,两个夹臂2再退出电池包4，从而完成了提升搬运工作。采用真空吸盘233牢牢吸附电池包4，更稳定可靠，安全性更高。

实施例三

参考图5，是本实用新型电池包的夹取装置实施例三中夹臂的侧视图。实施例三与实施例一的区别在于，限位部23的形式不同。在实施例三中，限位部23包括弹性卡件234，弹性卡件234包括固定板和弹性板，弹性卡件234一端通过固定板连接固定在本体21上，另一端即弹性板，在插卡部22抓取电池包4时，通过挤压变形，使电池包4卡入，并配合插卡部22夹紧所述电池包4。通过弹性卡件234卡住电池包4的形式，可以省去第二驱动机构，降低成本，同时，也可在弹性板上设置防护胶垫，防止损坏电池包4。

在另一些实施例中，第一驱动机构13仅驱动一个夹臂2运行，另一个夹臂2固定不动，由可运行的夹臂2向固定的夹臂2靠近，从而去夹取电池包4。具体方式可以为只采用一个行程足够长的行程气缸和滑行组件。

在另一些实施例中，可以将插卡部22设置为活动形式，限位部23设置为固定形式，由插卡部通过第二驱动机构24往上移动，使电池包4紧抵在限位板231下进行限位。

在另一些实施例中，第一驱动机构13和第二驱动机构24可以是旋转电机和丝杆的传动方式，也可以是电机和皮带轮的传动方式。

参考图6，是本实用新型电池包的搬运设备和电池包的示意图，所示夹取装置的桥架1上设置有安装板14，所述机械臂5连接在安装板14上。整个电池包4的搬运流程为：机械臂5在原点处接收到搬运信号后，带动夹取装置移动到电池包4的当前位置处，将夹取装置靠近电池包4，夹取装置中的第一驱动机构3驱动两个夹臂2去夹取电池包4，插齿221插入电池包4的工装板41底部，第二驱动机构24驱动限位板231下压夹紧电池包4，机械臂5将电池包4搬运至指定位置，第二驱动机构24驱动限位板231上移离开电池包4，第一驱动机构3驱动夹臂2松开，插齿221离开电池包4的工装板41，机械臂5带动夹取装置返回原点待命。

虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包的夹取装置，包括桥架(1)和夹具，所述夹具连接在所述桥架(1)上，其特征在于：

所述夹具包括两个夹臂(2)和第一驱动机构(3)，所述两个夹臂(2)设置在所述桥架(1)的底部，所述第一驱动机构(3)至少驱动一个所述夹臂(2)在所述桥架(1)的长度方向上往返运动，所述夹具通过所述第一驱动机构(3)调整所述两个夹臂(2)之间的距离，来对电池包(4)进行夹取或松开。

2.根据权利要求1所述的电池包的夹取装置，其特征在于：所述夹臂(2)包括本体(21)、插卡部(22)和限位部(23)，所述插卡部(22)连接在所述本体(21)上，所述两个夹臂(2)的插卡部(22)相向设置，所述插卡部(22)用于插入所述电池包(4)的工装板(41)底部，并抓取所述电池包(4)；

所述限位部(23)连接在所述本体(21)上并位于所述插卡部(22)的上方，所述两个夹臂(2)的限位部(23)相向设置，所述限位部(23)用于对所述电池包(4)的垂直方向进行限制。

3.根据权利要求2所述的电池包的夹取装置，其特征在于：所述插卡部(22)至少包括两个插齿(221)，所述插齿(221)的一端固定在所述本体(21)上，另一端朝向远离所述本体(21)的方向延伸至凸出所述本体(21)，所述插卡部(22)通过所述插齿(221)插入所述工装板(41)底部；

所述限位部(23)包括限位板(231)，所述限位板(231)的一端固定在所述本体(21)上，另一端朝向远离所述本体(21)的方向延伸至凸出所述本体(21)，所述限位板(231)通过压在所述电池包(4)上，来对所述电池包(4)的垂直方向进行限制。

4.根据权利要求2所述的电池包的夹取装置，其特征在于：所述限位部(23)包括弹性卡件(234)，所述弹性卡件(234)的一端与所述本体(21)固定连接，另一端在所述电池包(4)卡入后，配合所述插卡部(22)夹紧所述电池包(4)。

5.根据权利要求3所述的电池包的夹取装置，其特征在于：所述夹臂(2)还包括第二驱动机构(24)，所述第二驱动机构(24)连接在所述本体(21)上，所述插齿(221)和/或所述限位板(231)连接在所述第二驱动机构(24)上，所述第二驱动机构(24)驱动所述插齿(221)和/或所述限位板(231)在垂直方向上运动，将所述电池包(4)进行垂直方向的夹紧固定。

6.根据权利要求3所述的电池包的夹取装置，其特征在于：两个所述本体(21)朝向所述桥架(1)中心的侧面和/或所述限位板(231)的底部设置有防护垫(232)，所述两个夹臂(2)通过所述防护垫(232)夹紧所述电池包(4)。

7.根据权利要求3所述的电池包的夹取装置，其特征在于：两个所述本体(21)朝向所述桥架(1)中心的侧面和/或所述限位板(231)的底部设置有真空吸盘(233)，所述两个夹臂(2)通过所述真空吸盘(233)夹紧所述电池包(4)。

8.根据权利要求1所述的电池包的夹取装置，其特征在于：所述第一驱动机构(3)包括压缩气缸(31)和滑行组件(32)；至少一个所述夹臂(2)通过所述滑行组件(32)与所述桥架(1)活动连接，所述压缩气缸(31)的一端与所述夹臂(2)连接，另一端固定在所述桥架(1)上。

9.根据权利要求5所述的电池包的夹取装置，其特征在于：所述第二驱动机构(24)为磁性耦合式无杆气缸，所述磁性耦合式无杆气缸的活塞杆(242)固定在所述本体(21)上，所述插齿(221)和/或所述限位板(231)与所述磁性耦合式无杆气缸的外部磁铁(241)连接。

10.一种电池包的搬运设备，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的电池包的夹取装置和机械臂(5)，所示夹取装置的桥架(1)上设置有安装板(14)，所述机械臂(5)连接在安装板(14)上，所述机械臂(5)用于将所述夹取装置移动到电池包(4)的位置处，待所述夹取装置夹取所述电池包(4)，再将所述电池包(4)搬运至指定位置。

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