CN219902194U - 机械手及具有其的吊装装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种机械手及具有其的吊装装置，其中，机械手，包括：安装架组件；夹爪组件，夹爪组件包括固定架结构、动力结构和夹爪结构，固定架结构与安装架组件相连，动力结构固定在固定架结构上，夹爪结构与动力结构相连，机械手具有动力结构驱动夹爪结构张开的提升状态，和夹爪结构闭合的待提升状态。本申请的技术方案有效地解决了现有技术中的待提升物体搬运中存在的工作效率低，且有安全隐患的问题。

Description

机械手及具有其的吊装装置

技术领域

本申请涉及吊具的技术领域，尤其涉及一种机械手及具有其的吊装装置。

背景技术

电池模组可以理解为锂离子电芯经串并联方式组合，加装单体电池监控与管理装置后形成的电芯与pack的中间产品。其结构必须对电芯起到支撑、固定和保护作用。可以概括成以下几个大项：机械强度、电性能，热性能和故障处理能力。

电池模组需要转移，电池模组放入PACK底座时都是使用人手搬抬。电池模组的重量是不能忽略的，特别是储能电池模组，电池的重量比较大。箱体必须具有承重，抗压，拉伸等各方面的力学要求。由于电池模组较重，人员工作一段时间后会感到劳累，严重影响工作效率，甚至会出现安全事故。

发明内容

本申请提供了一种机械手及具有其的吊装装置，解决了现有技术中的待提升物体搬运中存在的工作效率低，且有安全隐患的问题。

本申请提供了一种机械手，包括：安装架组件；夹爪组件，夹爪组件包括固定架结构、动力结构和夹爪结构，固定架结构与安装架组件相连，动力结构固定在固定架结构上，夹爪结构与动力结构相连，机械手具有动力结构驱动夹爪结构张开的提升状态，和夹爪结构闭合的待提升状态。

进一步地，安装架组件包括横梁结构和滑轨结构，滑轨结构固定在横梁结构上，固定架结构固定在滑轨结构上。

进一步地，滑轨结构包括固定块和滑轨，固定块具有滑槽，滑轨可移动地安装在滑槽内，固定块固定在横梁结构上，固定架结构固定在滑轨上。

进一步地，滑轨结构还包括设置在固定块上的第一限位部，和/或设置在滑轨上的第二限位部。

进一步地，安装架组件还包括定位结构，定位结构安装在横梁结构上并与固定架结构相配合。

进一步地，定位结构包括柱塞固定板、柱塞和柱塞连接块，柱塞固定板固定在横梁结构上，柱塞固定板上设置有多个柱塞安装孔，柱塞通过柱塞安装孔安装在柱塞固定板上，柱塞连接块通过柱塞固定在柱塞固定板上，柱塞连接块与固定架结构固定相连，或者柱塞固定板上设置有沿横梁结构长度方向延伸的柱塞安装长孔，柱塞通过柱塞安装长孔安装在柱塞固定板上，柱塞连接块通过柱塞固定在柱塞固定板上，柱塞连接块与固定架结构固定相连。

进一步地，固定架结构包括固定板,夹爪结构包括第一夹爪、第二夹爪和夹爪松紧轴，第一夹爪和第二夹爪均可转动地安装在固定板上，第一夹爪和第二夹爪位于夹爪松紧轴的相对两侧，夹爪松紧轴的第二端具有胀开部，在沿夹爪松紧轴的第一端至夹爪松紧轴的第二端的方向上胀开部的直径逐渐增大，动力结构与夹爪松紧轴的第一端传动连接，且驱动夹爪松紧轴沿着夹爪松紧轴的第一端至夹爪松紧轴的第二端的方向移动。

进一步地，固定架结构还包括连接板，动力结构包括气缸、联动板、直线轴承安装块和直线轴承；多个夹爪松紧轴均固定在联动板上；连接板与固定板和安装架组件相连，气缸固定在固定板上，联动板与气缸的输出端相连；直线轴承安装块固定在固定板上，直线轴承安装在直线轴承安装块上，夹爪松紧轴的第一端固定在直线轴承上。

进一步地，各夹爪结构还包括第一转轴、第二转轴、第一扭簧和第二扭簧，第一转轴和第二转轴均安装在固定板上，第一扭簧和第一夹爪穿设在第一转轴上，第一扭簧的第一端与固定板相抵顶，第一扭簧的第二端与第一夹爪相抵顶，以对第一夹爪施加贴附夹爪松紧轴的弹性力，第二扭簧和第二夹爪穿设在第二转轴上，第二扭簧的第一端与固定板相抵顶，第二扭簧的第二端与第二夹爪相抵顶，以对第二夹爪施加贴附夹爪松紧轴的弹性力。

进一步地，固定架结构包括固定板和连接板，动力结构包括多个气缸，夹爪结构为与多个气缸一一对应地多对夹爪结构，各对夹爪结构包括第一夹爪和第二夹爪，连接板与固定板和安装架组件相连，气缸固定在固定板上，第二夹爪的第一端固定在固定板上，第一夹爪的第一端与气缸的输出端相连，第一夹爪的中部与第二夹爪的中部可转动地连接。

根据本申请的另一方面，还提供了一种吊装装置，吊装装置包括吊装主体和机械手，吊装主体与安装架组件相连，机械手为上述的机械手。

应用本申请的技术方案，机械手在使用的时候，将夹爪结构伸入至待提升物体的提升孔内，通过动力结构驱动夹爪结构张开，这样夹爪结构与提升孔的内壁面具有较大的作用力，机械手提升待提升物的时候，通过夹爪结构与待提升物体之间的摩擦力可以实现机械手对待提升物体的抓取。通过本申请的机械手的操作取代了人工搬运，这样大大地提高了搬运的工作效率、降低了工人的劳动强度、减少了安全隐患。本申请的技术方案有效地解决了现有技术中的电池模组搬运中存在的工作效率低，且有安全隐患的问题。

附图说明

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

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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示出了本申请实施例一的吊装装置的结构示意图；

图2示出了图1的吊装装置的部分结构示意图；

图3示出了图1的吊装装置的爆炸示意图；

图4示出了图3的吊装装置的安装架组件的爆炸示意图；

图5示出了图3的吊装装置的夹爪组件的爆炸示意图；

图6示出了图5的夹爪组件的夹爪的剖视示意图；

图7示出了本申请实施例二的吊装装置的夹爪组件的立体结构示意图。

其中，上述附图包含如下附图标记：

10、安装架组件；11、横梁结构；12、滑轨结构；121、固定块；122、滑轨；13、定位结构；131、柱塞固定板；132、柱塞；133、柱塞连接块；20、夹爪组件；21、固定架结构；211、固定板；212、连接板；22、动力结构；221、气缸；222、联动板；223、直线轴承安装块；224、直线轴承；23、夹爪结构；231、第一夹爪；232、第二夹爪；233、夹爪松紧轴；234、第一转轴；235、第二转轴；236、第一扭簧；237、第二扭簧；100、待提升物体。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

如图1至图6所示，实施例一的机械手包括：安装架组件10和夹爪组件20。夹爪组件20包括固定架结构21、动力结构22和夹爪结构23，固定架结构21与安装架组件10相连，动力结构22固定在固定架结构21上，夹爪结构23与动力结构22相连，机械手具有动力结构22驱动夹爪结构23张开的提升状态，和夹爪结构23闭合的待提升状态。

应用本实施例的技术方案，机械手在使用的时候，将夹爪结构23伸入至待提升物体100的提升孔内，通过动力结构22驱动夹爪结构张开，这样夹爪结构23与提升孔的内壁面具有较大的作用力，机械手提升待提升物的时候，通过夹爪结构23与待提升物体100之间的摩擦力可以实现机械手对待提升物体的抓取。通过本实施例的机械手的操作取代了人工搬运，这样大大地提高了搬运的工作效率、降低了工人的劳动强度、减少了安全隐患。本实施例的技术方案有效地解决了现有技术中的待提升物体100搬运中存在的工作效率低，且有安全隐患的问题。

上述的待提升物体100为电池模组。

如图1至图4所示，在本实施例的技术方案中，安装架组件10包括横梁结构11和滑轨结构12，滑轨结构12固定在横梁结构11上，固定架结构21固定在滑轨结构12上。滑轨结构12的设置使得夹爪结构23的距离可以调节，这样的夹爪组件20在使用的时候通用性更强。横梁结构11便于滑轨结构12的设置，且滑轨结构12在横梁结构11上的移动空间较大。

如图1、图2和图4所示，在本实施例的技术方案中，滑轨结构12包括固定块121和滑轨122，固定块121具有滑槽，滑轨122可移动地安装在滑槽内，固定块121固定在横梁结构11上，固定架结构21固定在滑轨122上。本实施例采用滑轨122在固定块121上移动的结构，使得滑轨122与外部结构配合更容易控制，例如，在滑轨122的端部安装限位块，通过限位块与固定块121之间的阻挡来限制滑轨122的移动的极限值，避免滑轨122滑出固定块121。

如图4所示，在本实施例的技术方案中，滑轨结构12还包括设置在固定块121上的第一限位部，和/或设置在滑轨122上的第二限位部。上述结构避免了滑轨122脱离轨道。在本实施例中滑轨122上设置限位块(即第二限位部)，固定块121的自身结构来阻挡限位块。

如图3和图4所示，在本实施例的技术方案中，安装架组件10还包括定位结构13，定位结构13安装在横梁结构11上并与固定架结构21相配合。定位结构13的设置使得夹爪组件20不容易在外力的作用下出现错位，即夹爪组件20的定位更加精确，操作的连续性更好。上述的相配合可以为：当固定架结构21定位好之后，定位结构13与固定架结构21通过紧固件固定在一起，这样夹爪组件20就不会出现位置的偏移问题。

如图3和图4所示，在本实施例的技术方案中，定位结构13包括柱塞固定板131、柱塞132和柱塞连接块133，柱塞固定板131固定在横梁结构11上，柱塞固定板131上设置有多个柱塞安装孔，柱塞132通过柱塞安装孔安装在柱塞固定板131上，柱塞连接块133通过柱塞132固定在柱塞固定板131上，柱塞连接块133与固定架结构21固定相连，或者柱塞固定板131上设置有沿横梁结构11长度方向延伸的柱塞安装长孔，柱塞132通过柱塞安装长孔安装在柱塞固定板131上，柱塞连接块133通过柱塞132固定在柱塞固定板131上，柱塞连接块133与固定架结构21固定相连。上述结构操作方便，安装配合效率较高。

如图1至图3以及图5和图6所示，在本实施例的技术方案中，固定架结构21包括固定板211，夹爪结构23包括第一夹爪231、第二夹爪232和夹爪松紧轴233，第一夹爪231和第二夹爪232均可转动地安装在固定板211上，第一夹爪231和第二夹爪232位于夹爪松紧轴233的相对两侧，夹爪松紧轴233的第二端具有胀开部，在沿夹爪松紧轴233的第一端至夹爪松紧轴233的第二端的方向上胀开部的直径逐渐增大，动力结构22与夹爪松紧轴233的第一端传动连接，且驱动夹爪松紧轴233沿着夹爪松紧轴233的第一端至夹爪松紧轴233的第二端的方向移动。胀开部在沿夹爪松紧轴233的第一端至夹爪松紧轴233的第二端的方向上直径逐渐增大的设置，使得胀开部在抵顶第一夹爪231和第二夹爪232张开的时候，第一夹爪231和第二夹爪232的运动比较平稳。在本实施例的技术方案中，多个夹爪松紧轴233为四个，夹爪结构23为四个，四个夹爪结构23分别与电池模组的四个角的位置配合，这样提升电池模组的时候，夹爪组件20与电池模组的配合比较稳固，电池模组不容易滑落。

如图5所示，在本实施例的技术方案中，固定架结构21还包括连接板212，动力结构22包括气缸221、联动板222、直线轴承安装块223和直线轴承224。多个夹爪松紧轴233均固定在联动板222上。连接板212与固定板211和安装架组件10相连，气缸221固定在固定板211上，联动板222与气缸221的输出端相连。直线轴承安装块223固定在固定板211上，直线轴承224安装在直线轴承安装块223上，夹爪松紧轴233的第一端固定在直线轴承224上。上述结构操作方便，结构简单。联动板222保证了夹爪结构23的同步性。需要说明的是，夹爪松紧轴233上具有第一夹爪231和第二夹爪232的容纳槽，待提升状态时，第一夹爪231和第二夹爪232均位于容纳槽内，夹爪结构23还包括扭簧，第一夹爪231和第二夹爪232均通过扭簧可以稳定的位于容纳槽内，提升状态时，夹爪松紧轴233克服扭簧和重力作用，将第一夹爪231和第二夹爪232胀开容纳槽的设置使得夹爪组件20的结构更加紧凑，第一夹爪231和第二夹爪232在张开或者闭合移动的时候不会出现偏位。闭合时，第一夹爪231和第二夹爪232均位于容纳槽内，这样避免第一夹爪231和第二夹爪232与电池模组的干涉。直线轴承224的设置减少了摩擦力，避免了夹爪松紧轴233出现卡死的现象。需要说明的是，本实施例的技术方案，气缸221的输出轴竖直方向，气缸221为一个或者多个均可。图5中的气缸221为两个，这样夹爪组件20的受力比较均衡。

如图5和图6所示，在本实施例的技术方案中，各夹爪结构23还包括第一转轴234、第二转轴235、第一扭簧236和第二扭簧237，第一转轴234和第二转轴235均安装在固定板211上，第一扭簧236和第一夹爪231穿设在第一转轴234上，第一扭簧236的第一端与固定板211相抵顶，第一扭簧236的第二端与第一夹爪231相抵顶，以对第一夹爪231施加贴附夹爪松紧轴233的弹性力，第二扭簧237和第二夹爪232穿设在第二转轴235上，第二扭簧237的第一端与固定板211相抵顶，第二扭簧237的第二端与第二夹爪232相抵顶，以对第二夹爪232施加贴附夹爪松紧轴233的弹性力。第一扭簧236和第二扭簧237的设置使得第一夹爪231和第二夹爪232能够更好的与夹爪松紧轴233相贴合，即第一夹爪231和第二夹爪232处于待提升状态，第一扭簧236和第二扭簧237的设置，使得第一夹爪231和第二夹爪232在重力和弹性力双重作用力的作用下与夹爪松紧轴233相贴合，提高了夹爪结构23的操作稳定性。

如图5所示，在实施例一的技术方案中，第一夹爪231的第一端和第二夹爪232的第一端均通过转轴可枢转地连接在固定板211上，第一夹爪231的第二端和第二夹爪232的第二端均具有导向斜面，这样第一夹爪231的第二端和第二夹爪232的第二端均胀开部配合比较平缓。

安装架组件10的作用主要是为夹爪组件20提供安装位置同时方便人员操作，还具有调节夹爪组件20的位置的作用。如图1所示，横梁结构11的上部具有吊具吊钩组件，吊钩组件通过吊具升降控制器可以进行控制。吊具升降控制器，用于控制吊具上升和下降。人员操作吊具时，手握住手柄移动吊具，通过升降控制器升降吊具。当需要调节夹爪位置时拨动柱塞移到柱塞固定条对应的孔位插上。

当气缸221推动联动板222往上运动时带动夹爪松紧轴233往上运动，当夹爪松紧轴233上升到极限位置后夹爪松紧轴233的斜面推动夹爪结构23往外张开贴紧电池模组的孔位使电池模组被吊起。夹爪松紧轴233不工作时，由于夹爪结构23在自身重力的影响下会张开，此时复位扭簧将其复位处于闭合状态。保证夹爪结构23能顺利插入孔内。

如图7所示，实施例二和实施例一的区别在于，夹爪结构23位剪刀状结构。固定架结构21包括固定板211和连接板212，动力结构22包括多个气缸221，夹爪结构23为与多个气缸221一一对应地多个夹爪结构23，各夹爪结构23包括第一夹爪231和第二夹爪232，连接板212与固定板211和安装架组件10相连，气缸221固定在固定板211上，第二夹爪232的第一端固定在固定板211上，第一夹爪231的第一端与气缸221的输出端相连，第一夹爪231的中部与第二夹爪232的中部可转动地连接。上述的第一夹爪231的中部为第一夹爪231的第一端至第一夹爪231的第二端之间的某一位置，第二夹爪232的中部为第二夹爪232的第一端至第二夹爪232的第二端之间的某一位置。第一夹爪231和第二夹爪232均可转动地安装在固定板211上，第一夹爪231和第二夹爪232位于夹爪松紧轴233的相对两侧。实施例二的气缸221的输出轴水平设置。上述结构差异主要是运动方式是气缸带动夹爪结构23做圆周运动，夹爪类似剪刀张开，从而胀紧电池模组的孔位的内壁。

本申请还提供了一种吊装装置，吊装装置包括吊装主体和机械手，吊装主体与安装架组件10相连，机械手为上述的机械手。吊装装置还包括控制组件，通过按钮控制机械手的升起和降落。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种机械手，其特征在于，包括：

安装架组件(10)；

夹爪组件(20)，所述夹爪组件(20)包括固定架结构(21)、动力结构(22)和夹爪结构(23)，所述固定架结构(21)与所述安装架组件(10)相连，所述动力结构(22)固定在所述固定架结构(21)上，所述夹爪结构(23)与所述动力结构(22)相连，所述机械手具有所述动力结构(22)驱动所述夹爪结构(23)张开的提升状态，和所述夹爪结构(23)闭合的待提升状态。

2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述安装架组件(10)包括横梁结构(11)和滑轨结构(12)，所述滑轨结构(12)固定在所述横梁结构(11)上，所述固定架结构(21)固定在所述滑轨结构(12)上。

3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述滑轨结构(12)包括固定块(121)和滑轨(122)，所述固定块(121)具有滑槽，所述滑轨(122)可移动地安装在所述滑槽内，所述固定块(121)固定在所述横梁结构(11)上，所述固定架结构(21)固定在所述滑轨(122)上。

4.根据权利要求3所述的机械手，其特征在于，所述滑轨结构(12)还包括设置在所述固定块(121)上的第一限位部，和/或设置在所述滑轨(122)上的第二限位部。

5.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述安装架组件(10)还包括定位结构(13)，所述定位结构(13)安装在所述横梁结构(11)上并与所述固定架结构(21)相配合。

6.根据权利要求5所述的机械手，其特征在于，所述定位结构(13)包括柱塞固定板(131)、柱塞(132)和柱塞连接块(133)，所述柱塞固定板(131)固定在所述横梁结构(11)上，所述柱塞固定板(131)上设置有多个柱塞安装孔，所述柱塞(132)通过所述柱塞安装孔安装在所述柱塞固定板(131)上，所述柱塞连接块(133)通过所述柱塞(132)固定在所述柱塞固定板(131)上，所述柱塞连接块(133)与所述固定架结构(21)固定相连，或者所述柱塞固定板(131)上设置有沿所述横梁结构(11)长度方向延伸的柱塞安装长孔，所述柱塞(132)通过所述柱塞安装长孔安装在所述柱塞固定板(131)上，所述柱塞连接块(133)通过所述柱塞(132)固定在所述柱塞固定板(131)上，所述柱塞连接块(133)与所述固定架结构(21)固定相连。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的机械手，其特征在于，所述固定架结构(21)包括固定板(211),所述夹爪结构(23)包括第一夹爪(231)、第二夹爪(232)和夹爪松紧轴(233)，所述第一夹爪(231)和所述第二夹爪(232)均可转动地安装在所述固定板(211)上，所述第一夹爪(231)和所述第二夹爪(232)位于所述夹爪松紧轴(233)的相对两侧，所述夹爪松紧轴(233)的第二端具有胀开部，在沿所述夹爪松紧轴(233)的第一端至所述夹爪松紧轴(233)的第二端的方向上所述胀开部的直径逐渐增大，所述动力结构(22)与所述夹爪松紧轴(233)的第一端传动连接，且驱动所述夹爪松紧轴(233)沿着所述夹爪松紧轴(233)的第一端至所述夹爪松紧轴(233)的第二端的方向移动。

8.根据权利要求7所述的机械手，其特征在于，所述固定架结构(21)还包括连接板(212)，所述动力结构(22)包括气缸(221)、联动板(222)、直线轴承安装块(223)和直线轴承(224)；

多个所述夹爪松紧轴(233)均固定在所述联动板(222)上；

所述连接板(212)与所述固定板(211)和所述安装架组件(10)相连，所述气缸(221)固定在所述固定板(211)上，所述联动板(222)与所述气缸(221)的输出端相连；

所述直线轴承安装块(223)固定在所述固定板(211)上，所述直线轴承(224)安装在所述直线轴承安装块(223)上，所述夹爪松紧轴(233)的第一端固定在所述直线轴承(224)上。

9.根据权利要求7所述的机械手，其特征在于，所述各所述夹爪结构(23)还包括第一转轴(234)、第二转轴(235)、第一扭簧(236)和第二扭簧(237)，所述第一转轴(234)和所述第二转轴(235)均安装在所述固定板(211)上，所述第一扭簧(236)和所述第一夹爪(231)穿设在所述第一转轴(234)上，所述第一扭簧(236)的第一端与所述固定板(211)相抵顶，所述第一扭簧(236)的第二端与所述第一夹爪(231)相抵顶，以对所述第一夹爪(231)施加贴附所述夹爪松紧轴(233)的弹性力，所述第二扭簧(237)和所述第二夹爪(232)穿设在所述第二转轴(235)上，所述第二扭簧(237)的第一端与所述固定板(211)相抵顶，所述第二扭簧(237)的第二端与所述第二夹爪(232)相抵顶，以对所述第二夹爪(232)施加贴附所述夹爪松紧轴(233)的弹性力。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的机械手，其特征在于，所述固定架结构(21)包括固定板(211)和连接板(212)，所述动力结构(22)包括多个气缸(221)，所述夹爪结构(23)为与所述多个气缸(221)一一对应地多个夹爪结构(23)，各个所述夹爪结构(23)包括第一夹爪(231)和第二夹爪(232)，所述连接板(212)与所述固定板(211)和所述安装架组件(10)相连，所述气缸(221)固定在所述固定板(211)上，所述第二夹爪(232)的第一端固定在所述固定板(211)上，所述第一夹爪(231)的第一端与所述气缸(221)的输出端相连，所述第一夹爪(231)的中部与所述第二夹爪(232)的中部可转动地连接。

11.一种吊装装置，其特征在于，所述吊装装置包括吊装主体和机械手，所述吊装主体与所述安装架组件(10)相连，所述机械手为权利要求1至10中任一项所述的机械手。