CN220334060U - 抓取装置、机械手及电池生产线 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种抓取装置、机械手及电池生产线，所述抓取装置包括机架以及至少三个抓取机构；所述抓取机构与所述机架连接，所述抓取机构包括变距机构和两个夹爪组件，所述变距机构与所述夹爪组件连接，以调整两个所述夹爪组件之间的距离；其中，两个所述抓取机构并列设置，配置为第一夹取机构，所述并列设置为沿变距方向设置；另一个所述抓取机构配置为第二夹取机构；所述第一夹取机构与所述第二夹取机构并排设置，所述并排设置为沿垂直于所述变距方向的第二方向设置。本申请实施例的抓取装置、机械手及电池生产线，能够提高电池包的生产效率。

Description

抓取装置、机械手及电池生产线

技术领域

本申请涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种抓取装置、机械手及电池生产线。

背景技术

相关技术中，电池包具有若干电池单元，各电池单元通过机械手搬运至电池包的壳体内。其中，根据电池单元内的电芯的数量，可以将电池单元划分为至少两种规格。而不同型号的电池包中，电池单元的规格和各规格电池单元的数量存在变化，导致电池包换型需要对机械臂的抓取装置进行更换，更换时间长，导致生产效率明显降低。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种抓取装置、机械手及电池生产线，能够提高电池包的生产效率。

为达到上述目的，本申请实施例第一方面提供一种抓取装置，包括：

机架；以及至少三个抓取机构，所述抓取机构与所述机架连接，所述抓取机构包括变距机构和两个夹爪组件，所述变距机构与所述夹爪组件连接，以调整两个所述夹爪组件之间的距离；

其中，两个所述抓取机构并列设置，配置为第一夹取机构，所述并列设置为沿变距方向设置；另一个所述抓取机构配置为第二夹取机构；所述第一夹取机构与所述第二夹取机构并排设置，所述并排设置为沿垂直于所述变距方向的第二方向设置。

本申请实施例的抓取装置，通过将两个抓取机构并列设置，配置为第一夹取机构。将一个抓取机构配置为第二夹取机构。使得抓取装置能够单独夹持两种不同规格范围的电池单元，也能够实现同时夹持两种规格范围的电池单元，提高了适用性和生产效率。通过变距机构调整两个夹爪组件之间的距离，能够快速适配在对应规格范围内的不同规格的电池单元，降低了调试时间，进一步提高了生产效率。

一些实施方式中，所述抓取装置还包括至少两个升降机构，所述升降机构设置在所述机架上，用于升降所述抓取机构；

所述第二夹取机构通过一个所述升降机构与所述机架连接，所述第一夹取机构通过另一个所述升降机构与所述机架连接。

如此，在需要夹取与第一夹取机构对应的电池单元时，通过升降机构驱使第二夹取机构升降，从而与第一夹取机构处于不同的高度，以避免第一夹取机构与产线其他零部件干涉。在需要夹取与第二夹具机构对应电池单元时，通过升降机构驱使第一夹取机构升降，以避免第二夹取机构与产线其他零部件干涉。

一些实施方式中，所述升降机构包括升降组件，所述升降组件包括升降电机和升降杆，所述升降电机设置在所述机架上，所述升降杆的一端与所述升降电机驱动连接，所述升降杆的另一端与所述抓取机构连接。

通过升降电机驱动升降杆与抓取机构升降，从而精确的控制抓取机构的升降高度。

一些实施方式中，所述升降机构包括升降组件，所述升降组件包括升降气缸，所述升降气缸包括缸体和活塞杆，所述活塞杆设置于所述缸体上且能够相对所述缸体升降，所述缸体和所述活塞杆中的一者设置在所述机架上，所述缸体和所述活塞杆中的另一者与所述抓取机构连接。

通过压缩气体驱动活塞杆相对缸体升降，以此使得抓取机构升降。相比电机驱动方式的成本更低，降低了抓取装置的制造成本。

一些实施方式中，所述升降机构还包括导向组件，所述导向组件包括导向套和导向杆，所述导向套设置在所述机架上，所述导向杆的一端穿设于所述导向套与所述抓取机构连接。

通过导向组件对升降组件的升降进行导向，以防止升降组件在垂直于升降方向的平面上发生偏移或晃动。

一些实施方式中，所述升降组件的投影位于所述抓取机构沿变距方向的中部，所述升降组件的两侧分别设置有所述导向组件。

在升降组件驱使抓取机构升降时，抓取的电池单元处于升降组件上下相对的位置，以此使得升降组件在沿变距方向的两侧受力相对均匀。进一步的通过在升降组件的两侧分别设置导向组件，以分散受力、提高导向效果。

一些实施方式中，所述变距机构包括：

横梁，与所述机架连接；

变距电机，设置在所述横梁上；

变距丝杆，设置在所述横梁上，与所述变距电机驱动连接；

两个丝杆螺母，分别与所述变距丝杆驱动连接，每个所述丝杆螺母与对应的所述夹爪组件连接，以调整两个所述夹爪组件之间的距离；

滑轨，设置在所述横梁上；

滑块，每个所述丝杆螺母上均设置有所述滑块，所述滑块能够在所述丝杆螺母的带动下与所述滑轨配合滑动。

通过变距电机驱动变距丝杆转动，从而驱动丝杆螺母、滑块以及两个夹爪组件相对运动或相背运动，能够提高两个夹爪组件的夹持精度，以此降低夹伤电池单元或者夹持不稳的可能性。

一些实施方式中，所述变距机构还包括滑座，每个所述丝杆螺母连接一个所述滑座，所述滑块设置在对应的所述滑座上，所述夹爪组件与对应的所述滑座连接。

通过滑座连接丝杆螺母、滑块以及夹爪组件，能够降低丝杆螺母、滑块以及夹爪组件的装配难度。

一些实施方式中，所述滑轨为两个，两个所述滑轨平行设置于所述变距丝杆的两侧；每个所述滑座上间隔设置两个所述滑块，两个所述滑块能够与对应的所述滑轨配合滑动。

通过在变距丝杆的相对两侧分别设置滑轨，两个滑轨和滑块配合引导丝杆螺母的运动，有利于保持夹爪组件的平衡，降低其在变距丝杆旋转方向上同向小幅偏转的可能。

一些实施方式中，所述变距机构还包括传动组件，所述传动组件包括驱动齿、从动齿和传动带，所述变距电机和所述变距丝杆分别位于所述横梁的两侧；

所述驱动齿与所述变距电机驱动连接，所述从动齿与所述变距丝杆连接，所述从动齿和所述驱动齿通过所述传动带驱动连接。

通过使驱动齿与变距电机驱动连接，从动齿与变距丝杆连接，使得变距电机的动力能够通过传动组件同步传递至变距丝杆，从而提高传动精度。并且在过载时，柔性的传动带能够变形打滑，从而解除驱动齿、从动齿之间的传动，避免变距电机因过载而损坏。

一些实施方式中，所述夹爪组件包括背板和至少两个夹板，所述背板与所述变距机构连接，所述夹板并排设置于所述背板上。

通过设置多个夹板夹持一个或多个电池单元，各电池单元能够有对应的夹板进行夹持，提高了夹持的可靠性。

一些实施方式中，所述第二夹取机构中的两个所述夹爪组件之间的距离调节行程，大于所述第一夹取机构中两个所述抓取机构中的两个所述夹爪组件之间的距离调节行程之和。

如此，可以将第二夹取机构的总体尺寸和第一夹取机构的总体尺寸设计为相同或接近，使得抓取装置的整体结构紧凑，第二夹取机构能够适应的电池单元的规格范围大于第一夹取机构。

一些实施方式中，所述第二夹取机构中的两个所述夹爪组件之间的最大距离，等于所述第一夹取机构中两外侧的两个所述夹爪组件之间的最大距离。

如此，可以将第二夹取机构的总体尺寸和第一夹取机构的总体尺寸设计为相同，使得抓取装置的整体结构紧凑，第二夹取机构能够适应的电池单元的规格范围大于第一夹取机构。

一些实施方式中，所述抓取装置还包括位置检测机构，用于检测所述夹爪组件的变距位置。以此限制夹爪组件的移动行程。

一些实施方式中，所述位置检测机构包括：

位置传感器，多个所述位置传感器间隔设置在所述变距机构的固定位置上；以及感应板，设置在所述变距机构上或所述夹爪组件上，能够跟随所述夹爪组件移动，所述位置传感器能够感应所述感应板的位置。

通过感应板与位置传感器配合，检测获取夹爪组件的位置，进而限制夹爪组件的移动行程。

一些实施方式中，所述位置传感器分为最大极限位置传感器、最小极限位置传感器和标定位置传感器，所述标定位置传感器位于所述最大极限位置传感器和所述最小极限位置传感器之间；

所述最大极限位置传感器用于检测所述夹爪组件的最大极限位置，所述最小极限位置传感器用于检测所述夹爪组件的最小极限位置，所述标定位置传感器用于校准所述夹爪组件的位置。

通过最大极限位置传感器、最小极限位置传感器配合限制夹爪组件的极限行程。通过标定位置传感器校准夹爪组件的位置。

一些实施方式中，所述抓取装置还包括电池单元检测机构，用于检测所述抓取机构中是否存在电池单元。

通过电池单元检测机构检测电池单元，以此确认是否有电池单元处于抓取装置的夹持电池单元的位置。

本申请实施例第二方面提供一种机械手，包括机械臂和上述任一方案的抓取装置，所述机架与所述机械臂连接。

机械臂能够在预设范围内移动，以在预设范围内搬运电池单元。

本申请实施例第三方面提供一种电池生产线，包括上述方案的机械手以及安装台；

所述安装台具有用于放置电池的安装位，所述机械臂能够将夹持有电池单元的所述抓取装置移动至所述安装位以进行装配。

电池生产线运用本申请实施例的机械手，无需频繁更换电池单元的抓取装置，降低了时间成本、提高了生产效率。

附图说明

图1为根据一个或多个实施例的抓取装置的结构示意图；

图2为图1所示的抓取装置的同一视角的结构示意图；

图3为图2的局部A的结构示意图；

图4为图1所示的抓取装置的另一视角的结构示意图。

附图标记说明

机架10；连接柱11；连接座12；

抓取机构20；变距机构21；横梁211；变距电机212；变距丝杆213；丝杆螺母214；滑轨215；滑块216；滑座217；传动组件218；驱动齿2181；从动齿2182；传动带2183；夹爪组件22；背板221；夹板222；

第一夹取机构30；

第二夹取机构40；

升降机构50；升降气缸51；缸体511；活塞杆512；导向套52；导向杆53；

位置检测机构60；位置传感器61；最大极限位置传感器611；最小极限位置传感器612；标定位置传感器613；感应板62；

电池单元检测机构70。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”“第三”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，技术术语“变距方向”“升降方向”“前后方向”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，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、操作或使用，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“接触”应作广义理解，可以是直接接触，也可以是隔着中间媒介层的接触，可以是相接触的两者之间基本上没有相互作用力的接触，也可以是相接触的两者之间具有相互作用力的接触。

相关技术中，电池包具有若干电池单元，各电池单元通过机械手搬运至电池包的壳体内。其中，根据电池单元内的电芯的数量，可以将电池单元划分为至少两种规格。而不同型号的电池包中，电池单元的规格和各规格电池单元的数量存在变化，导致电池包换型需要对机械臂的抓取装置进行更换，更换时间长，导致生产效率明显降低。

基于上述情况，请参考图1~图4，本申请实施例一种抓取装置，包括机架10以及至少三个抓取机构20。抓取机构20与机架10连接，抓取机构20包括变距机构21和两个夹爪组件22。变距机构21与夹爪组件22连接，以调整两个夹爪组件22之间的距离。

其中，两个抓取机构20并列设置，配置为第一夹取机构30。一个抓取机构20配置为第二夹取机构40。第二夹取机构40与第一夹取机构30并排设置。

机架10为各部件的安装基础，用于抓取机构20等各部件的安装定位。机架10与机械手的机械臂连接。机械臂能够在预设范围内移动，以实现机架10及各部件在预设范围内的移动。

抓取机构20与机架10连接。其中，抓取机构20与机架10连接方式不限。例如机架10包括连接柱11以及连接于连接柱11一端的安装座12。各抓取机构20安装于安装座12。连接柱11一般具有法兰盘，用于与机械臂连接。

抓取机构20能够抓取电池单元，在机械手的机械臂运动下，将抓取电池单元的抓取装置搬运至预设位置。

其中，电池单元可以包括一个电芯，或两个电芯，或两个以上的电芯。电芯包括端盖、壳体以及电极组件；壳体具有开口，电极组件通过开口安装于壳体内，端盖封闭壳体的开口。壳体和端盖二者中至少一者上设置有极柱。极柱为导电材料所制，如铜、铝或铜铝复合材料。

抓取机构20包括变距机构21和两个夹爪组件22。变距机构21与夹爪组件22连接，以调整两个夹爪组件22之间的距离。具体而言，变距机构21能够驱使两个夹爪组件22中的至少一个移动，以此调整两个夹爪组件22之间的距离，从而夹持不同规格的电池单元。也就是说，两个夹爪组件22之间的距离调节，可以是在变距机构21驱动下，两个夹爪组件22相对移动或相背移动，实现上述距离的调节。也可以是在变距机构21驱动下，两个夹爪组件22一个移动，另一个相对固定，实现上述距离的调节。

电池单元可以根据其电芯的数量划分为两种规格范围，并分别命名为双排模组电芯和单排模组电芯。单排模组电芯配置为用一对抓取机构20抓取。双排模组电芯配置为用并列的两对抓取机构20抓取，可理解为一对抓取机构20抓取双排中的一套模组电芯，另一对抓取机构20抓取双排中的另一套模组电芯。为了方便描述，下面将以双排模组电芯和单排模组电芯为例进行说明。

两个抓取机构20并列设置，配置为第一夹取机构30，用于抓取双排模组电芯，并列设置为沿变距方向设置。在图1中，两个抓取机构20并列设置为沿变距方向X依次设置。

另一个抓取机构20配置为第二夹取机构40，用于抓取单排模组电芯。

第二夹取机构40与第一夹取机构30并排设置，以此使得第二夹取机构40与第一夹取机构30在夹取行程中不干涉。并排设置为沿垂直于变距方向的第二方向设置。在图1中，第二方向为前后方向Y。

可以理解的是，第一夹取机构30的数量为至少一个，第二夹取机构40的数量为至少一个。也就是说，第一夹取机构30和第二夹取机构40的数量可以是均为一个，也可以是均为多个。

上述实施例中，通过将两个抓取机构20并列设置，配置为第一夹取机构30，用于抓取双排模组电芯。将一个抓取机构20配置为第二夹取机构40，用于抓取单排模组电芯。如此使得抓取装置能够单独夹持单排模组电芯或双排模组电芯，也能够实现同时夹持单排模组电芯或双排模组电芯，提高了适用性和产线效率。通过变距机构21调整两个夹爪组件22之间的距离，能够快速适配不同规格的双排模组电芯或单排模组电芯，降低了调试时间，进一步提高了产线效率。

一些实施例中，请参考图1，抓取装置还包括至少两个升降机构50，升降机构50设置在机架10上，用于升降抓取机构20。第二夹取机构40通过一个升降机构50与机架10连接，第一夹取机构30通过另一个升降机构50与机架10连接。

其中，第二夹取机构40通过一个升降机构50与机架10连接，第一夹取机构30通过另一个升降机构50与机架10连接。如此，在需要夹取单排模组电芯时，通过升降机构50驱使第二夹取机构40升降，从而与第一夹取机构30处于不同的高度，以避免第一夹取机构30与产线其他零部件干涉。在需要夹取双排模组电芯时，通过升降机构50驱使第一夹取机构30升降，以避免第二夹取机构40与产线其他零部件干涉。

升降机构50的具体结构不限。示例性地，升降机构50包括升降组件，升降组件包括升降电机和升降杆，升降电机设置在机架10上，升降杆的一端与升降电机驱动连接，升降杆的另一端与抓取机构20连接。如此便于利用机架10的上方空间设置升降电机。

升降电机用于提供升降杆升降的动力。升降电机设置在机架10上，例如通过螺栓紧固方式固定在机架10上，以方便维护。

升降杆为杆体结构。升降杆的一端与升降电机驱动连接，以在升降电机驱动下升降。升降杆的另一端与抓取机构20连接，以使得抓取机构20跟随升降杆升降。

通过升降电机驱动升降杆与抓取机构20升降的方式，具有更高的控制精度，以此精确的控制抓取机构20的升降高度。

一些实施例中，请参考图2，升降机构50包括升降组件，升降组件包括升降气缸51，升降气缸51包括缸体511，以及设于缸体511且能够相对缸体511升降的活塞杆512，缸体511和活塞杆512中的一者设置在机架10上，缸体511和活塞杆512中的另一者与抓取机构20连接。也就是说，可以是缸体511设置机架10上，活塞杆512连接抓取机构20，如此便于利用机架10的上方空间设置缸体511。也可以是缸体511设置在抓取机构20上，活塞杆512连接机架10。

升降气缸51用于提供升降动力，其以压缩气体作为动力源。

缸体511内具有供活塞杆512移动的活塞腔，活塞杆512一端置于活塞腔内并能够沿活塞腔移动，活塞杆512另一端处于活塞腔外。

通过压缩气体驱动活塞杆512沿活塞腔移动，以此驱动抓取机构20升降。相比电机驱动方式的成本更低，以此降低抓取装置的制造成本。

示例性地，请参考图2，升降机构50还包括导向组件，导向组件包括导向套52和导向杆53，导向套52设置在机架10上，导向杆53的一端穿设于导向套52与抓取机构20连接。

导向组件包括导向套52和导向杆53。导向套52为中空的套体结构，具有沿升降方向Z延伸的中空腔。导向杆53为长杆体结构，其周向尺寸与外形均和中空腔匹配。

导向套52设置在机架10上，以此使导向套52与机架10固定。其中，导向套52与机架10的连接方式不限。例如导向套52具有法兰盘，螺栓穿过导向套52的法兰盘与机架10紧固连接。导向套52也可以焊接于机架10。

导向杆53的一端穿设于导向套52与抓取机构20连接。可以理解的是，导向杆53穿设于导向套52的中空腔内，且能够沿导向套52的延伸方向滑动，实现对导向杆53运动的导向。其中，导向杆53与抓取机构20的连接方式不限。例如导向杆53具有法兰盘，螺栓穿过导向杆53的法兰盘与抓取机构20紧固连接。

通过导向组件对升降组件的升降进行导向，以防止升降组件在垂直于升降方向Z的平面上发生偏移或晃动。

示例性地，升降组件的投影位于抓取机构20沿变距方向的中部，升降组件的两侧分别设置有导向组件。

升降组件的投影为升降组件沿升降方向Z的投影。升降组件的投影位于抓取机构20沿变距方向X的中部，则夹爪组件22夹持电池单元时，电池单元的位置与升降组件上下相对。

升降组件的两侧分别设置有导向组件。两个导向组件引导的升降运动，且分布在升降组件的相对两侧，能够使得导向组件的受力更均匀，从而提高导向效果。

通过在升降组件驱使抓取机构20升降时，抓取的电池单元处于升降组件上下相对的位置，以此使得升降组件在沿变距方向X的两侧受力相对均匀，并进一步通过在升降组件的两侧分别设置有导向组件，分散受力、提高导向效果。

变距机构21的具体结构不限，以能够调整两个夹爪组件22之间的距离即可。例如采用夹持气缸，使两个夹爪组件22通过夹持气缸驱动夹持电池单元。

一些实施例中，请参考图4，变距机构21包括横梁211、变距电机212、变距丝杆213、丝杆螺母214、滑轨215以及滑块216。

横梁211与机架10连接，变距电机212设置在横梁211上。变距丝杆213设置在横梁211上，与变距电机212驱动连接。两个丝杆螺母214分别与变距丝杆213驱动连接，每个丝杆螺母214与对应的夹爪组件22连接，以调整两个夹爪组件22之间的距离。滑轨215设置在横梁211上。每个丝杆螺母214上均设置有滑块216，滑块216能够在丝杆螺母214的带动下与滑轨215配合滑动。

横梁211为变距机构21其他零部件的安装基础。当抓取机构20不需要升降时，横梁211可以与机架10直接连接；当抓取机构20需要升降时，横梁211可以通过升降机构50与机架10间接连接。

变距电机212设置在横梁211上，用于提供变距机构21变距的动力。

变距丝杆213设置在横梁211上。变距丝杆213能够转动。一些实施例中，变距丝杆213设置方式为：在横梁211的两端设置轴承安装座，在轴承安装座内设置轴承，将变距丝杆213穿设于轴承内以实现与横梁211的可转动连接。

需要说明的是，变距丝杆213可以是单螺旋的丝杆，也可以是双螺旋丝杆，双螺旋即丝杆两端的螺纹旋转方向相反，以此驱动两个夹爪组件22反向同速位移。本实施例中变距丝杆213为双螺旋丝杆。

变距丝杆213与变距电机212驱动连接。即变距电机212驱动变距丝杆213旋转。

两个丝杆螺母214分别与变距丝杆213驱动连接。即两个丝杆螺母214分别套设于变距丝杆213，且丝杆螺母214的螺纹与变距丝杆213的螺纹配合。需要说明的是，在图4中，虚线表示的丝杆螺母214’是为了展示丝杆螺母214的位移位置而画出的虚相，在实际的结构中并不存在。

每个丝杆螺母214与对应的夹爪组件22连接，以调整两个夹爪组件22之间的距离。即变距丝杆213转动，两个丝杆螺母214将变距丝杆213长度方向相对移动或相背移动，两个夹爪组件22根据丝杆螺母214移动从而调整两个夹爪组件22之间的距离。

滑轨215设置在横梁211上。每个丝杆螺母214上均设置有滑块216，滑块216能够在丝杆螺母214的带动下与滑轨215配合滑动。可以理解的是，由于滑块216与丝杆螺母214连接，且与滑轨215滑动配合，使得滑块216能够限制丝杆螺母214跟随变距丝杆213旋转，进而使得变距丝杆213的转动转化为丝杆螺母214沿变距丝杆213长度方向的移动。

通过上述变距丝杆213驱动两个夹爪组件22相对运动或相背运动，能够提高两个夹爪组件22的夹持精度，以此降低夹伤电池单元或者夹持不稳的可能性。

示例性地，请参考图4，变距机构21还包括滑座217，每个丝杆螺母214连接一个滑座217，滑块216设置在的滑座217上，夹爪组件22与对应的滑座217连接。

滑座217用于连接丝杆螺母214、滑块216以及夹爪组件22，以形成一个整体共同移动。其中，丝杆螺母214与滑座217的连接、滑块216与滑座217的连接、夹爪组件22与滑座217的连接均可以采用紧固连接，以此方便维护和更换。

通过滑座217连接丝杆螺母214、滑块216以及夹爪组件22，能够降低丝杆螺母214、滑块216以及夹爪组件22的装配难度。

丝杆螺母214、滑块216以及夹爪组件22三者也可以不通过滑座直接连接在一起，以减少零部件的数量。

滑轨215的数量可以是一个，也可以是多个。

示例性地，滑轨215为两个，两个滑轨215平行设置于变距丝杆213的相对两侧。每个滑座217上间隔设置两个滑块216，两个滑块216能够与对应的滑轨215配合滑动。

通过在变距丝杆213的相对两侧分别设置滑轨215，两个滑轨215和滑块216配合引导丝杆螺母214的运动，有利于保持夹爪组件22的平衡，降低其在变距丝杆213旋转方向上同向小幅偏转的可能。

变距丝杆213与变距电机212驱动连接的方式不限。可以使变距电机212直接驱动变距丝杆213转动，也可以是变距电机212通过传动组件驱动变距丝杆213转动。

示例性地，变距机构21还包括传动组件218，传动组件218包括驱动齿2181、从动齿2182和传动带2183，变距电机212和变距丝杆213分别位于横梁211的两侧。驱动齿2181与变距电机212驱动连接，从动齿2182与变距丝杆213连接，从动齿2182和驱动齿2181通过传动带2183驱动连接。

驱动齿2181、从动齿2182为同步带轮，传动带2183为同步带。从动齿2182和驱动齿2181通过传动带2183驱动连接，如此驱动齿2181和从动齿2182能够通过传动带2183同步传动。

变距电机212和变距丝杆213分别位于横梁211的两侧。例如在图4中，的变距电机212处于横梁211的上侧，变距丝杆213处于横梁211的下侧。一些实施例中，变距电机212设置在变距丝杆213的周向外侧，以此降低二者的整体长度，提高空间利用率。

通过使驱动齿2181与变距电机212驱动连接，从动齿2182与变距丝杆213连接，使得变距电机212的动力能够通过传动组件218同步传递至变距丝杆213，从而提高传动精度，并且在过载时，柔性的传动带2183能够变形打滑，从而解除驱动齿2181和从动齿2182之间的传动，避免变距电机212因过载而损坏。

夹爪组件22的结构不限。例如夹爪组件22包括背板221和夹板222，背板221与变距机构21连接，夹板222设置于背板221上，夹板222用于接触并夹持电池单元。

示例性地，夹爪组件22包括背板221和至少两个夹板222，背板221与变距机构21连接，至少两个夹板222并排设置于背板221上。

背板221一般为刚性的板体结构，与变距机构21连接。背板221能够支撑夹板222。

夹板222一般为板体结构，至少两个夹板222并排设置于背板221上，通过背板221提供夹板222支撑力。其中，夹板222可以是柔性材料，以通过自身变形适配上述加工公差和装配公差。夹板222也可以包括板体和弹性件，弹性件处于背板221与夹板222的板体之间，以适配上述加工公差和装配公差。夹板222还可以包括柔性的板体和弹性件，弹性件处于背板221与夹板222的柔性的板体之间。

可以理解的是，由于加工公差和装配公差，导致电池单元外形尺寸并不相同，在单个夹板222夹持多个电池单元时，变距方向X尺寸最大的电池单元支撑夹板222，导致变距方向X最小尺寸的电池单元不受力，容易出现夹持不稳。在设置多个夹板222夹持多个电池单元时，最小尺寸的电池单元依然能够有对应的夹板222进行夹持，提高了夹持的可靠性。

一些实施例中，第二夹取机构40中的两个夹爪组件22之间的距离调节行程，大于第一夹取机构30中两个抓取机构20中的两个夹爪组件22之间的距离调节行程之和。

两个夹爪组件22之间的距离调节行程，即两个夹爪组件22的最大距离与最小距离之间的差值。

如此，可以将第二夹取机构的总体尺寸和第一夹取机构的总体尺寸设计为相同或相近，使得抓取装置的整体结构紧凑，第二夹取机构能够适应的电池单元规格范围大于第一夹取机构。

一些实施例中，第二夹取机构40中的两个夹爪组件22之间的最大距离，等于第一夹取机构30中两外侧的两个夹爪组件22之间的最大距离。

第一夹取机构30中两外侧的两个夹爪组件22之间的最大距离，为各第一夹取机构30的各夹爪组件22中，沿变距方向X处于最外侧的两个夹爪组件22之间的最大距离。

如此，可以将第二夹取机构的总体尺寸和第一夹取机构的总体尺寸设计为相同，使得抓取装置的整体结构紧凑，第二夹取机构能够适应的电池单元规格范围大于第一夹取机构。

示例性地，请参考图1，抓取装置还包括位置检测机构60，用于检测夹爪组件22的变距位置。

位置检测机构60至少部分设置在夹爪组件22上或设置在与夹爪组件22同步运动部件的移动路径上，以此获取夹爪组件22的变距位置。

一些实施例中，请参考图3，位置检测机构60包括位置传感器61和感应板62。多个位置传感器61间隔设置在变距机构21的固定位置上。感应板62设置在变距机构21上或夹爪组件22上，能够跟随夹爪组件22移动，位置传感器61能够感应感应板62的位置。

位置传感器61可以是接近式传感器如电磁式传感器或光电式传感器等。

多个位置传感器61间隔设置在变距机构21的固定位置，是指变距过程中位置传感器61设置在位置相对固定的部件上，例如横梁211。如此，在抓取装置工作状态下，多个位置传感器61的位置相对固定。

一些实施例中，多个位置传感器61可以设置在以沿横梁211长度方向延伸的轨道或轨槽内，用于调整位置传感器61的设置位置，以此适配不同规格的电池单元尺寸。

感应板62与位置传感器61配合以检测夹爪组件22的变距位置。以位置传感器61为光电式位置传感器61为例，当感应板62移动至光电式位置传感器61，感应板62遮挡光电式位置传感器61发出的光线，由此被光电式位置传感器61的光电转换单元检测，从而检测到对应的夹爪组件22的位置。

感应板62可以设置在变距机构21上，也可以设置在夹爪组件22上。本实施例中，感应板62设置在夹爪组件22上。

通过感应板62与位置传感器61配合，能够检测获取夹爪组件22的位置。

示例性地，位置传感器61分为最大极限位置传感器611、最小极限位置传感器612和标定位置传感器613，标定位置传感器613位于最大极限位置传感器611和最小极限位置传感器612之间。最大极限位置传感器611用于检测夹爪组件22的最大极限位置，最小极限位置传感器612用于检测夹爪组件22的最小极限位置，标定位置传感器613用于校准夹爪组件22的位置。

最大极限位置传感器611和最小极限位置传感器612配合限制夹爪组件22的极限行程。当感应板62移动至最大极限位置传感器611或最小极限位置传感器612时，安装有抓取装置的设备报警，夹爪组件22的移动停止。

标定位置传感器613用于重新标定原点，例如在撞击之后，需要重新标定行程的原点位置，此时可利用标定位置传感器613重新标定。

一些实施例中，抓取装置还包括电池单元检测机构70，用于检测抓取机构20中是否存在电池单元。

电池单元检测机构70可以是到位检测传感器。在抓取装置移动至夹持电池单元的位置时，通过电池单元检测机构70检测电池单元，以此确认是否有电池单元处于上述夹持电池单元的位置。

本申请实施例提供一种机械手，包括机械臂和上述任一方案的抓取装置，机架10与机械臂连接。

机械臂可以是具有多个自由度的关节臂，也可以是多轴直线移动模组。

其中，机架10与机械手的机械臂连接方式不限，例如机架10包括法兰盘，通过法兰盘与机械臂连接，以此方便对抓取装置进行维护。

通过机械臂在预设范围内移动，实现抓取装置和电池单元在预设范围内的位移。

本申请实施例提供一种电池生产线，包括上述方案的机械手以及安装台；安装台具有用于放置电池的安装位，机械臂能够将夹持有电池单元的抓取装置移动至安装位以进行装配。

电池生产线运用本申请实施例的机械手，可以根据单排模组电芯或双排模组电芯的型号调整夹爪组件之间的距离，适应多种规格电池单元的抓取，无需频繁更换电池单元的抓取装置，降低了时间成本、提高了生产效率。

以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例。

Claims (17)

1.一种抓取装置，其特征在于，包括：

机架；以及至少三个抓取机构，所述抓取机构与所述机架连接，所述抓取机构包括变距机构和两个夹爪组件，所述变距机构与所述夹爪组件连接，以调整两个所述夹爪组件之间的距离；

其中，两个所述抓取机构并列设置，配置为第一夹取机构，所述并列设置为沿变距方向设置；另一个所述抓取机构配置为第二夹取机构；所述第一夹取机构与所述第二夹取机构并排设置，所述并排设置为沿垂直于所述变距方向的第二方向设置。

2.根据权利要求1所述的抓取装置，其特征在于，所述抓取装置还包括至少两个升降机构，所述升降机构设置在所述机架上，用于升降所述抓取机构；

所述第二夹取机构通过一个所述升降机构与所述机架连接，所述第一夹取机构通过另一个所述升降机构与所述机架连接。

3.根据权利要求2所述的抓取装置，其特征在于，所述升降机构包括升降组件， 所述升降组件包括升降电机和升降杆，所述升降电机设置在所述机架上，所述升降杆的一端与所述升降电机驱动连接，所述升降杆的另一端与所述抓取机构连接；或，

所述升降机构包括升降组件，所述升降组件包括升降气缸，所述升降气缸包括缸体和活塞杆，所述活塞杆设置于所述缸体上且能够相对所述缸体升降，所述缸体和所述活塞杆中的一者设置在所述机架上，所述缸体和所述活塞杆中的另一者与所述抓取机构连接。

4.根据权利要求3所述的抓取装置，其特征在于，所述升降机构还包括导向组件，所述导向组件包括导向套和导向杆，所述导向套设置在所述机架上，所述导向杆的一端穿设于所述导向套与所述抓取机构连接。

5.根据权利要求4所述的抓取装置，其特征在于，所述升降组件的投影位于所述抓取机构沿变距方向的中部，所述升降组件的两侧分别设置有所述导向组件。

6.根据权利要求1所述的抓取装置，其特征在于，所述变距机构包括：

横梁，与所述机架连接；

变距电机，设置在所述横梁上；

变距丝杆，设置在所述横梁上，与所述变距电机驱动连接；

两个丝杆螺母，分别与所述变距丝杆驱动连接，每个所述丝杆螺母与对应的所述夹爪组件连接，以调整两个所述夹爪组件之间的距离；

滑轨，设置在所述横梁上；

滑块，每个所述丝杆螺母上均设置有所述滑块，所述滑块能够在所述丝杆螺母的带动下与所述滑轨配合滑动。

7.根据权利要求6所述的抓取装置，其特征在于，所述变距机构还包括滑座，每个所述丝杆螺母连接一个所述滑座，所述滑块设置在对应的所述滑座上，所述夹爪组件与对应的所述滑座连接。

8.根据权利要求7所述的抓取装置，其特征在于，所述滑轨为两个，两个所述滑轨平行设置于所述变距丝杆的两侧；每个所述滑座上间隔设置两个所述滑块，两个所述滑块能够与对应的所述滑轨配合滑动。

9.根据权利要求6所述的抓取装置，其特征在于，所述变距机构还包括传动组件，所述传动组件包括驱动齿、从动齿和传动带，所述变距电机和所述变距丝杆分别位于所述横梁的两侧；

所述驱动齿与所述变距电机驱动连接，所述从动齿与所述变距丝杆连接，所述从动齿和所述驱动齿通过所述传动带驱动连接。

10.根据权利要求1所述的抓取装置，其特征在于，所述夹爪组件包括背板和至少两个夹板，所述背板与所述变距机构连接，所述夹板并排设置于所述背板上。

11.根据权利要求1~10任意一项所述的抓取装置，其特征在于，所述第二夹取机构中的两个所述夹爪组件之间的距离调节行程，大于所述第一夹取机构中两个所述抓取机构中的两个所述夹爪组件之间的距离调节行程之和；和/或，

所述第二夹取机构中的两个所述夹爪组件之间的最大距离，等于所述第一夹取机构中两外侧的两个所述夹爪组件之间的最大距离。

12.根据权利要求1~10任意一项所述的抓取装置，其特征在于，所述抓取装置还包括位置检测机构，用于检测所述夹爪组件的变距位置。

13.根据权利要求12所述的抓取装置，其特征在于，所述位置检测机构包括：

位置传感器，多个所述位置传感器间隔设置在所述变距机构的固定位置上；以及感应板，设置在所述变距机构上或所述夹爪组件上，能够跟随所述夹爪组件移动，所述位置传感器能够感应所述感应板的位置。

14.根据权利要求13所述的抓取装置，其特征在于，所述位置传感器分为最大极限位置传感器、最小极限位置传感器和标定位置传感器，所述标定位置传感器位于所述最大极限位置传感器和所述最小极限位置传感器之间；

所述最大极限位置传感器用于检测所述夹爪组件的最大极限位置，所述最小极限位置传感器用于检测所述夹爪组件的最小极限位置，所述标定位置传感器用于校准所述夹爪组件的位置。

15.根据权利要求1~10任意一项所述的抓取装置，其特征在于， 所述抓取装置还包括电池单元检测机构，用于检测所述抓取机构中是否存在电池单元。

16.一种机械手，其特征在于，包括：

机械臂；

根据权利要求1~15任意一项所述的抓取装置，所述机架与所述机械臂连接。

17.一种电池生产线，其特征在于，包括根据权利要求16所述的机械手以及安装台；

所述安装台具有用于放置电池的安装位，所述机械臂能够将夹持有电池单元的所述抓取装置移动至所述安装位以进行装配。