CN216830936U - 一种抓取装置及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种抓取装置及机器人，属于电池技术领域。抓取装置用于吸取电池，抓取装置包括底座、吸盘机构和防掉落机构，吸盘机构安装于底座，吸盘机构用于吸取电池；防掉落机构可移动地设于底座一侧；防掉落机构在底座上具有避让状态和工作状态；当防掉落机构处于避让状态时，防掉落机构在吸盘机构吸取电池过程中不与外部机构产生干涉；当防掉落机构处于工作状态时，防掉落机构能与吸盘机构所吸取的电池承托配合，以在吸盘机构丧失吸附力时阻止电池掉落。这种结构的抓取装置能够改善电池在转移过程易掉落的问题。

Description

一种抓取装置及机器人

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种抓取装置及机器人。

背景技术

现阶段的软包锂电池在吸取搬运过程中，由于设备突然断气，会导致锂电池掉落在设备上，发生短路的现象，影响设备的正常运行。

实用新型内容

本申请实施例提供一种抓取装置及机器人，以改善电池在转移中易掉落的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种抓取装置，抓取装置用于吸取电池，抓取装置包括底座、吸盘机构和防掉落机构，吸盘机构安装于底座，吸盘机构用于吸取电池；防掉落机构可移动地设于底座一侧；防掉落机构在底座上具有避让状态和工作状态；当防掉落机构处于避让状态时，防掉落机构在吸盘机构吸取电池过程中不与吸盘机构产生干涉；当防掉落机构处于工作状态时，防掉落机构能与吸盘机构所吸取的电池承托配合，以在吸盘机构丧失吸附力时阻止电池掉落。

上述技术方案中，在抓取电池时，吸盘机构吸取电池，在防掉落机构的作用下，防掉落机构在底座上具有避让状态和工作状态，在防掉落机构处于避让状态时，吸盘机构吸取电池，防掉落机构在吸盘机构吸取电池过程中不与外部机构产生干涉，有效解决干涉问题。而在防掉落机构处于工作状态时，防掉落机构能够对吸盘机构所吸取的电池进行承托，防止在吸盘机构断电后出现电池掉落的现象，降低电池掉落的风险，实现安全生产。

在一些实施例中，防掉落机构包括固定板、托盘组件和驱动件，固定板安装于底座的一侧；托盘组件包括托盘架、托盘和呈U型的铰链杆，托盘用于在防掉落机构处于工作状态时对电池进行承托，托盘的顶部与托盘架之间转动连接，铰链杆用于连接托盘和固定板，铰链杆具有两个相互平行的第一铰接部和第二铰接部，第一铰接部与固定板铰接配合，第二铰接部与托盘铰接配合；驱动件安装于固定板上，驱动件的驱动端与托盘架连接，以用于驱动托盘架沿第一方向移动；当防掉落机构处于避让状态时，托盘位于吸盘机构的上方一侧，当防掉落机构处于工作状态时，托盘至少部分位于电池在其厚度方向的正投影内。

上述技术方案中，通过托盘组件中的托盘能够对吸盘机构所吸取的电池进行承托，保证了电池在转移过程的稳定性。同时在防掉落机构由避让状态切换至工作状态时，由于托盘与托盘架转动配合，且托盘通过铰链杆与固定板之间转动配合，第一驱动件伸出并驱动固定板下降，在固定板下降的过程中，在铰链杆的作用下，托盘先向远离固定板的方向运动，再向靠近电池的方向运动，直至托盘运动至电池的下方，对电池进行承托，提高了电池转移过程的整体稳定性。相反的，防掉落机构由工作状态切换至避让状态时，第一驱动件缩回并驱动固定板上升，托盘先向远离电池的方向运动，再向靠近固定板的方向运动，直至托盘运动至电池的上方一侧，对吸盘组件进行避让。

在一些实施例中，托盘包括连接部和承托部，连接部和承托部相互连接形成L形；连接部用于与托盘架以及第二铰接部铰接配合，承托部用于承托电池。

上述技术方案中，通过承托部给电池提高承托作用，通过连接部与托盘架以及安装板之间转动连接，从而实现托盘的翻转运动，托盘的结构整体呈L形，使得托盘所占用的空间相对较小，更利于抓取装置中托盘的布局。

在一些实施例中，连接部的两侧分别设有柔性的防刮部，防刮部向承托部方向凸出于铰链杆边缘设置。

上述技术方案中，在托盘对电池进行承托时，承托部与电池的底部接触，而连接部的两侧会与电池的侧边接触，为了保证电池不受连接部触碰损坏，因此在连接部两侧分别设有柔性的防刮部，防刮部与电池的侧边接触，从而有效保护电池的完整性。

在一些实施例中，在防掉落机构中，托盘组件的数量设为两组，两组托盘组件分别位于驱动件的两侧，两个托盘架之间通过连接板连接。

上述技术方案中，通过连接部可以将两个托盘架连接为一个整体，利用同一驱动件便可以同时对两组托盘组件进行驱动，结构紧凑性更好，而通过两组托盘组件共同对电池的同侧的两点位进行承托，相较于一点位对电池进行承托而言，两组托盘组件对电池的承托性能更好，自然也提高了托盘运动过程的整体稳定性。

在一些实施例中，驱动件的驱动端与连接板之间设有浮动接头。

上述技术方案中，通过在驱动件的驱动端与连接板之间设有浮动接头，可以消除两轴间因连接误差所产生的干涉现象，提高防掉落机构运行的稳定性。

在一些实施例中，防掉落机构还包括托板，托板设于两组托盘组件中两个托盘上，托板沿两个托盘的排布方向延伸设置，托盘通过托板与电池接触。

上述技术方案中，通过托板横跨两组托盘组件中两个托盘，使得托板与电池的接触面积更大，对电池的承托性能更好，避免电池在转移过程中因左右横移而出现掉落的现象。

在一些实施例中，防掉落机构的数量设为两组，两组防掉落机构分别位于底座相对的两侧。

上述技术方案中，通过两组防掉落机构对电池相对的两侧进行承托，从而提高了电池在转移过程的稳定性。

在一些实施例中，吸盘机构包括吸盘座和吸盘，吸盘座安装于底座上；吸盘安装于吸盘座，吸盘用于在供气时吸住电池。

上述技术方案中，通过吸盘安装在吸盘座上，吸盘可以对电池进行真空吸附。

第二方面，本申请还实施例提供了一种机器人，机器人包括机器人本体以及前述的抓取装置，机器人具有机械臂，底座与机械臂驱动连接。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一些实施例提供的抓取装置中防掉落机构处于避让状态的结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的抓取装置中防掉落机构处于避让状态切换至工作状态中的结构示意图；

图3为本申请一些实施例提供的抓取装置中防掉落机构处于工作状态的结构示意图。

图标：10-底座；20-吸盘机构；30-防掉落机构；31-固定板；32-托盘架；33-托盘；34-铰链杆；35-驱动件；36-连接板；37-托板；38-防刮部；39-铰轴；40-浮动接头；50-电池；100-抓取装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

第一方面，本申请实施例提供了一种抓取装置100，抓取装置100用于吸取电池50，请参阅图1、图2和图3，抓取装置100包括底座10、吸盘机构20和防掉落机构30，吸盘机构20安装于底座10，吸盘机构20用于吸取电池50；防掉落机构30可移动地设于底座10一侧；防掉落机构30在底座10上具有避让状态和工作状态；当防掉落机构30处于避让状态时，防掉落机构30在吸盘机构20吸取电池50过程中不与外部机构产生干涉；当防掉落机构30处于工作状态时，防掉落机构30能与吸盘机构20所吸取的电池50承托配合，以在吸盘机构20丧失吸附力时阻止电池50掉落。

上述技术方案中，在抓取电池50时，吸盘机构20吸取电池50，在防掉落机构30的作用下，防掉落机构30在底座10上具有避让状态和工作状态，在防掉落机构30处于避让状态时，吸盘机构20吸取电池50，防掉落机构30在吸盘机构20吸取电池50过程中不与吸盘机构20产生干涉，有效解决干涉问题。而在防掉落机构30处于工作状态时，防掉落机构30能够对吸盘机构20所吸取的电池50进行承托，防止在吸盘机构20断电后出现电池50掉落的现象，降低电池50掉落的风险，实现安全生产。

其中，底座10可以是法兰板，法兰板可以用于安装在机器人的机械臂的执行末端。防掉落机构30与底座10间可以是多种配合方式来实现在避让状态和工作状态之间进行切换，例如，防掉落机构30与底座间可以是转动配合，也可以是滑动配合，也可以是翻转配合等。

在一些实施例中，防掉落机构30包括固定板31、托盘33组件和驱动件35，固定板31安装于底座10的一侧；托盘33组件包括托盘架32、托盘33和呈U型的铰链杆34，托盘33用于在防掉落机构30处于工作状态时对电池50进行承托，托盘33的顶部与托盘架32之间通过铰轴39转动连接，铰链杆34用于连接托盘33和固定板31，铰链杆34具有两个相互平行的第一铰接部和第二铰接部，第一铰接部与固定板31铰接配合，第二铰接部与托盘33铰接配合；驱动件35安装于固定板31上，驱动件35的驱动端与托盘架32连接，以用于驱动托盘架32沿第一方向移动；当防掉落机构30处于避让状态时，托盘33位于吸盘机构20的上方一侧，当防掉落机构30处于工作状态时，托盘33至少部分位于电池50在其厚度方向的正投影内。

通过托盘33组件中的托盘33能够对吸盘机构20所吸取的电池50进行承托，保证了电池50在转移过程的稳定性。同时在防掉落机构30由避让状态切换至工作状态时，由于托盘33与托盘架32转动配合，且托盘33通过铰链杆34与固定板31之间转动配合，第一驱动件35伸出并驱动固定板31下降，在固定板31下降的过程中，在铰链杆34的作用下，托盘33先向远离固定板31的方向运动，再向靠近电池50的方向运动，直至托盘33运动至电池50的下方，对电池50进行承托，提高了电池50转移过程的整体稳定性。相反的，防掉落机构30由工作状态切换至避让状态时，第一驱动件35缩回并驱动固定板31上升，托盘33先向远离电池50的方向运动，再向靠近固定板31的方向运动，直至托盘33运动至电池50的上方一侧，对吸盘组件进行避让。

其中，第一方向可以是吸盘机构20的吸附方向，驱动件35可以是多种驱动结构，譬如，驱动件35可以是气缸、升降电机、丝杆螺母机构或液压油缸等传动设备。在本实施例中，驱动件35采用为气缸，驱动件35的输出端与托盘架32连接。

另外，托盘33的形状可以是T形，也可以是L形等，托盘33的材质可以是金属、塑料等材质。在托盘33材质为金属的情况下，托盘33的材质可以是铁、铜、铝等材质。

在一些实施例中，托盘33包括连接部和承托部，连接部和承托部相互连接形成L形；连接部用于与托盘架32以及第二铰接部铰接配合，承托部用于承托电池50。通过承托部给电池50提高承托作用，通过连接部与托盘架32以及安装板之间转动连接，从而实现托盘33的翻转运动，托盘33的结构整体呈L形，使得托盘33所占用的空间相对较小，更利于抓取装置100中托盘33的布局。

在一些实施例中，连接部的两侧分别设有柔性的防刮部38，防刮部38向承托部方向凸出于铰链杆34边缘设置。在托盘33对电池50进行承托时，承托部与电池50的底部接触，而连接部的两侧会与电池50的侧边接触，为了保证电池50不受连接部触碰损坏，因此在连接部两侧分别设有柔性的防刮部38，防刮部38与电池50的侧边接触，从而有效保护电池50的完整性。

其中，防刮部38可以是泡沫棉、橡胶垫、柔性布或海绵层等具有一定弹性的材料。

另外，在防掉落机构30中，托盘33组件的数量可以是一个、两个或者多个。

在一些实施例中，在防掉落机构30中，托盘33组件的数量设为两组，两组托盘33组件分别位于驱动件35的两侧，两个托盘架32之间通过连接板36连接。

通过连接部可以将两个托盘架32连接为一个整体，利用同一驱动件35便可以同时对两组托盘33组件进行驱动，结构紧凑性更好，而通过两组托盘33组件共同对电池50的同侧的两点位进行承托，相较于一点位对电池50进行承托而言，两组托盘33组件对电池50的承托性能更好，自然也提高了托盘33运动过程的整体稳定性。

在一些实施例中，驱动件35的驱动端与连接板36之间设有浮动接头40。通过在驱动件35的驱动端与连接板36之间设有浮动接头40，可以消除两轴间因连接误差所产生的干涉现象，提高防掉落机构30运行的稳定性。

在一些实施例中，防掉落机构30还包括托板37，托板37设于两组托盘33组件中两个托盘33上，托板37沿两个托盘33的排布方向延伸设置，托盘33通过托板37与电池50接触。通过托板37横跨两组托盘33组件中两个托盘33，使得托板37与电池50的接触面积更大，对电池50的承托性能更好，避免电池50在转移过程中因左右横移而出现掉落的现象。

其中，防掉落机构30的数量可以设为一组、两组或四组等，具体防掉落机构30的数量可以根据实际情况选用。

在一些实施例中，防掉落机构30的数量设为两组，两组防掉落机构30分别位于底座相对的两侧。通过两组防掉落机构30对电池50相对的两侧进行承托，从而提高了电池50在转移过程的稳定性。

在一些实施例中，吸盘机构20包括吸盘座和吸盘，吸盘座安装于底座上；吸盘安装于吸盘座，吸盘用于在供气时吸住电池50。通过吸盘安装在吸盘座上，吸盘可以对电池50进行真空吸附。

另外，吸盘机构20的数量可以是多组。在本实施例中，吸盘机构20的数量为四组，并呈方形分布于底座的四个边角处。吸盘可以是市面上的常用吸盘，例如，可以是真空海绵吸盘。

第二方面，本申请还实施例提供了一种机器人，机器人包括机器人本体以及前述的抓取装置100，机器人具有机械臂，底座10与机械臂驱动连接。

通过抓取装置100与机器人的驱动臂连接，从而使得抓取装置100与机器人合为一体。

以下为机器人的抓取电池50的工作过程：

首先机器人移动至待抓取电池50上方的抓取位置处，随后利用机械臂驱动抓取装置100向靠近电池50的方向运动，利用吸盘机构20吸取电池50，此时防掉落机构30处于避让状态。吸盘机构20吸取电池50后，防掉落机构30由避让状态切换至工作状态，驱动件35驱动托盘架32向靠近于电池50的方向运动，托盘架32向下运动的过程中，使得托盘33先向远离固定板31的方向运动，再向靠近电池50的方向运动，直至托盘33运动至电池50的下方，对电池50进行承托，避免了机器人在运动过程中电池50出现掉落的现象。然后机器人按照规划路径运动至对应位置后，防掉落机构30需由工作状态切换至避让状态，第一驱动件35缩回并驱动固定板31上升，在托盘架32上升的过程中，托盘33先向远离电池50的方向运动，再向靠近固定板31的方向运动，直至托盘33运动至电池50的上方一侧，对吸盘组件进行避让，此时比盘组件便可以下放电池50，电池50下放完成后，机器人移动至待机位置等待下一次的电池50抓取便可。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

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)

1.一种抓取装置，用于吸取电池，其特征在于，包括：

底座；

吸盘机构，安装于所述底座，所述吸盘机构用于吸取所述电池；

防掉落机构，可移动地设于所述底座一侧；所述防掉落机构在所述底座上具有避让状态和工作状态；当所述防掉落机构处于所述避让状态时，所述防掉落机构在所述吸盘机构吸取所述电池过程中不与外部机构产生干涉；当所述防掉落机构处于所述工作状态时，所述防掉落机构能与所述吸盘机构所吸取的电池承托配合，以在所述吸盘机构丧失吸附力时阻止所述电池掉落。

2.如权利要求1所述的抓取装置，其特征在于，所述防掉落机构包括：

固定板，安装于所述底座的一侧；

托盘组件，包括托盘架、托盘和呈U型的铰链杆，所述托盘用于在所述防掉落机构处于所述工作状态时对所述电池进行承托，所述托盘的顶部与所述托盘架之间通过铰轴转动连接，所述铰链杆用于连接所述托盘和所述固定板，所述铰链杆具有两个相互平行的第一铰接部和第二铰接部，所述第一铰接部与所述固定板铰接配合，所述第二铰接部与所述托盘铰接配合；

驱动件，安装于所述固定板上，所述驱动件的驱动端与所述托盘架连接，以用于驱动所述托盘架沿第一方向移动；

当所述防掉落机构处于所述避让状态时，所述托盘位于所述吸盘机构的上方一侧，当所述防掉落机构处于所述工作状态时，所述托盘至少部分位于所述电池在其厚度方向的正投影内。

3.如权利要求2所述的抓取装置，其特征在于，所述托盘包括连接部和承托部，所述连接部和所述承托部相互连接形成L形；所述连接部用于与所述托盘架以及所述第二铰接部铰接配合，所述承托部用于承托所述电池。

4.如权利要求3所述的抓取装置，其特征在于，所述连接部的两侧分别设有柔性的防刮部，所述防刮部向所述承托部方向凸出于所述连接部边缘设置。

5.如权利要求2所述的抓取装置，其特征在于，在所述防掉落机构中，所述托盘组件的数量设为两组，两组托盘组件分别位于所述驱动件的两侧，两个所述托盘架之间通过连接板连接。

6.如权利要求5所述的抓取装置，其特征在于，所述驱动件的驱动端与所述连接板之间设有浮动接头。

7.如权利要求5所述的抓取装置，其特征在于，所述防掉落机构还包括：

托板，设于所述两组托盘组件中两个托盘上，所述托板沿两个托盘的排布方向延伸设置，所述托盘通过所述托板与所述电池接触。

8.如权利要求1所述的抓取装置，其特征在于，所述防掉落机构的数量设为两组，两组防掉落机构分别位于所述底座相对的两侧。

9.如权利要求1所述的抓取装置，其特征在于，所述吸盘机构包括:

吸盘座，安装于所述底座上；

吸盘，安装于所述吸盘座，所述吸盘用于在供气时吸住所述电池。

10.一种机器人，其特征在于，包括机器人本体以及如权利要求1-9中任意一项所述的抓取装置，所述机器人具有机械臂，所述底座与所述机械臂驱动连接。

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