一种电池模组上料夹爪的制作方法

1.本发明涉及上料夹爪的技术领域，具体涉及一种电池模组上料夹爪。


背景技术：

2.在能源竞争日趋激烈的今天，寻找代替石油能源的产品已成为人们的共识。其中电池产业的大力发展将是一个趋势，其在工业生产、生活等方面中具有广泛的应用，尤其是日益盛行的电动汽车，然而电池中电芯是其重要组成单位，电池是由多个电芯按照一定方式堆叠后组装成模组，然后再由模组经过软包包装组成，根据电池的用处不同，又可将电池模组分为动力模组和储能模组，二者的工艺操作之间也存在差别，其实电池模组组装的工序是十分复杂的，涉及到电芯涂胶、堆叠组装以及焊接等多道工序，然而在动力电池的装配行业中，电池模组的安装以及搬运工作通常是靠人工来进行，装配工作中的自动化水平较低，组装效率难以提高，大容量的电池如汽车上使用的动力电池模组，往往体积和重量均较大，使用工人进行搬运的话，工人容易疲劳，效率较低，当发生安全事故时，电池的化学材料对人体伤害较大，为了提高电池组装的效率，降低工人劳动强度，增加电池模组装配时的安全性与可靠性，市面上出现了一些电池模组夹爪技术，但是现有技术中夹爪的搬运效率并不高，可靠性也较差，且在搬运过程中难以准确控制上下料的力度，易磕伤或者刮伤电池模组，影响产品质量；因此，现在亟需对现有的电池模组上料夹爪进行必要的改进和创新。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种搬运效率高、安全可靠且稳定性好的电池模组上料夹爪。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电池模组上料夹爪，包括：
5.固定座，所述固定座连接在驱动其在空间上移动的动力源上；
6.浮动架，所述浮动架滑动安装在所述固定座上，所述浮动架与固定座之间连接有减重单元，该减重单元向浮动架施加与浮动架在固定座上的滑动方向一致的且朝向固定座的拉力；
7.夹爪单元，所述夹爪单元用于抓取电池模组，夹爪单元的数量为多个且均安装在所述浮动架上。
8.作为本发明的进一步改进，所述固定座包括固定板、支撑体和限位板，所述固定板和限位板平行设置且两者分别固定在支撑体的两端，所述固定板固定在所述动力源上。
9.作为本发明的进一步改进，所述支撑体的侧面固定有多根浮动导轨，所述浮动导轨的两端分别抵接在固定板和限位板上，所述浮动导轨上滑动安装有与其匹配的浮动滑块，该浮动滑块在固定板和限位板之间往复滑动，所述浮动滑块与所述浮动架固定，所述浮动架通过浮动滑块沿所述浮动导轨自由滑动。
10.作为本发明的进一步改进，所述浮动架包括安装板和连接立板，所述安装板上垂直固定有多块所述连接立板，所述连接立板固定在对应的浮动滑块上，且所述连接立板的
数量与所述浮动滑块的数量一一对应，所述安装板与所述连接立板之间还固定有多个加强件。
11.作为本发明的进一步改进，所述连接立板上还固定有感应块，所述限位板上设有与所述感应块对应配合的接近开关，通过感应块与接近开关的配合以判断浮动架的位置。
12.作为本发明的进一步改进，所述减重单元为直线气缸，所述直线气缸的缸体固定在所述安装板上，所述直线气缸的伸缩杆通过延伸板固定在所述固定板上，且直线气缸的伸缩方向与所述浮动滑块的滑动方向一致。
13.作为本发明的进一步改进，所述夹爪单元安装在所述安装板上，且多个所述夹爪单元呈等间距直线分布，所述夹爪单元包括固定在所述安装板上的夹爪气缸和两个对称设置的夹爪单体，所述夹爪单体滑动安装在所述安装板上，且两个所述夹爪单体分别连接在夹爪气缸的两个驱动件上，所述夹爪气缸驱动两个夹爪单体同步相向或反向移动，以通过两个夹爪单体夹紧或者松开电池模组。
14.作为本发明的进一步改进，所述夹爪单体包括滑动板及固定在滑动板上的夹头，所述夹头为用于抵接在电池模组端面以夹紧电池模组的部件，所述滑动板上固定有夹紧导轨，所述夹紧导轨上滑动安装有与其匹配的夹紧滑块，所述夹紧滑块固定在所述安装板上，所述夹爪气缸驱动两个滑动板分别沿对应的夹紧导轨同步相向或反向移动。
15.作为本发明的进一步改进，所述夹头包括转接块和夹紧块，所述转接块固定在对应的滑动板上，所述夹紧块固定在所述转接块上，所述夹紧块上设有用于匹配抵接在电池模组端面上的定位槽，所述定位槽上固定有与所述电池模组抵接的防滑垫。
16.作为本发明的进一步改进，所述夹紧块的定位槽内设有用于卡接所述防滑垫两端的卡槽，所述防滑垫通过其两端设置的定位部匹配卡入所述卡槽上，且防滑垫的两侧分别设有防止其脱离卡槽的挡块和插板，所述挡块固定在所述夹紧块上，所述插板为l状，且插板的其中一端通过螺钉固定在所述夹紧块上，插板的另一端匹配插入防滑垫对应侧面上设置的插接槽内。
17.本发明的有益效果：本发明是一种电池模组上料夹爪，首先，本发明的夹爪单元安装在浮动架上，浮动架能够带动夹爪单元在固定座上进行上下浮动，在机械手等动力源通过本发明的上料夹爪抓取电池模组的过程中，夹爪单元不会直接通过硬接触力与电池模组接触，有效保护电池模组，有效避免夹爪单元对电池模组产生意外磕碰与刮伤；其次，固定座与浮动架之间还设有直线气缸，当夹爪单元抓取电池模组后，直线气缸通气并对浮动架施加一个始终向上的拉力，在搬运电池模组的过程中，当电池模组因接触障碍物而产生阻力后，直线气缸的拉力能够轻松地通过浮动架带动电池模组向上浮动，能够有效避免或减少与障碍物直接接触，防止对电池模组产生不可逆的刮伤或磕伤，能够有效保证电池模组的安全，另一方面，通过直线气缸产生的拉力，也能够有效减轻浮动滑块与浮动导轨之间的承载，有效延长浮动滑块与浮动导轨的使用寿命；再者，本发明设有多个夹爪单元，能够同时抓取多个电池模组，大幅提高搬运效率；最后，本发明夹爪单元上设置的防滑垫能够增加对电池模组的接触摩擦力，保证抓取的牢固性和稳定性，且防滑垫通过侧滑式卡接在夹紧块上，定位牢固且能够快速拆卸和更换，安全便捷。
附图说明
18.图1为一种电池模组上料夹爪的立体结构示意图；
19.图2为图1去除夹爪单元后的立体结构示意图；
20.图3为夹爪单元的立体结构示意图一；
21.图4为夹爪单元的立体结构示意图二；
22.图5为防滑垫安装在夹紧块上的立体结构示意图；
23.图6为图5中a-a方向剖视图；
24.图7为夹紧块的立体结构示意图；
25.图8为防滑垫的立体结构示意图；
26.图9为一种电池模组上料夹爪抓取电池模组后的立体结构示意图；
27.图中标号说明：100、电池模组；101、固定板；102、支撑体；103、限位板；104、浮动导轨；201、安装板；2011、通孔；2012、护板；202、连接立板；203、浮动滑块；204、加强件；205、感应块；206、接近开关；207、夹紧滑块；301、直线气缸；302、延伸板；401、夹爪气缸；402、滑动板；403、夹紧导轨；4031、定位块；404、转接块；405、夹紧块；4051、倒斜面；406、定位槽；407、卡槽；408、挡块；409、防滑垫；410、定位部；411、插接槽；412、让位槽；413、插板。
具体实施方式
28.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
29.参照图1-图9所示，本发明一种电池模组100上料夹爪的一实施例；
30.一种电池模组100上料夹爪，包括：固定座，所述固定座连接在驱动其在空间上移动的动力源上；该动力源通常为机械手，本发明的上料夹爪安装在机械手上，机械手通过本发明的上料夹爪完成对电池模组100的搬运。
31.浮动架，所述浮动架滑动安装在所述固定座上，所述浮动架与固定座之间连接有减重单元，该减重单元向浮动架施加与浮动架在固定座上的滑动方向一致的且朝向固定座的拉力；夹爪单元，所述夹爪单元用于抓取电池模组100，夹爪单元的数量为多个且均安装在所述浮动架上。本发明设有多个夹爪单元，能够同时抓取多个电池模组100，大幅提高搬运效率。
32.本发明的夹爪单元安装在浮动架上，浮动架能够带动夹爪单元在固定座上进行上下浮动，在机械手等动力源通过本发明的上料夹爪抓取电池模组100的过程中，夹爪单元不会直接通过硬接触力与电池模组100接触，有效保护电池模组100，有效避免夹爪单元对电池模组100产生意外磕碰与刮伤；且固定座与浮动架之间还设有减重单元，当夹爪单元抓取电池模组100后，减重单元会对浮动架施加一个始终向上的拉力，在搬运电池模组100的过程中，当电池模组100因接触障碍物而产生阻力后，减重单元的拉力能够轻松地通过浮动架带动电池模组100向上浮动，能够有效避免或减少与障碍物直接接触，防止对电池模组100产生不可逆的刮伤或磕伤，能够有效保证电池模组100的安全，减重单元的拉力也能够在一定程度上减轻浮动架与固定座之间的承载负荷。
33.在本发明的一具体实施例中，所述固定座包括固定板101、支撑体102和限位板103，所述固定板101和限位板103平行设置且两者分别固定在支撑体102的两端，所述固定
板101固定在所述动力源上。
34.所述支撑体102的侧面固定有多根浮动导轨104，所述浮动导轨104的两端分别抵接在固定板101和限位板103上，所述浮动导轨104上滑动安装有与其匹配的浮动滑块203，该浮动滑块203在固定板101和限位板103之间往复滑动，通过固定板101和限位板103使得浮动滑块203不会脱离浮动导轨104，安全稳定，所述浮动滑块203与所述浮动架固定，所述浮动架通过浮动滑块203沿所述浮动导轨104自由滑动。夹爪单元安装在浮动架上，浮动架能够带动夹爪单元在固定座上进行一定范围的上下浮动，在机械手等动力源通过本发明的上料夹爪抓取电池模组100的过程中，夹爪单元不会直接通过硬接触力与电池模组100接触，有效保护电池模组100，有效避免夹爪单元对电池模组100产生意外磕碰与刮伤。
35.所述浮动架包括安装板201和连接立板202，所述安装板201上垂直固定有多块所述连接立板202，所述连接立板202固定在对应的浮动滑块203上，且所述连接立板202的数量与所述浮动滑块203的数量一一对应，所述安装板201与所述连接立板202之间还固定有多个加强件204，该加强件204通常为类似角铁的三角件，用于增加安装板201与连接立板202之间连接的牢固性和稳定性。
36.所述连接立板202上还固定有感应块205，所述限位板103上设有与所述感应块205对应配合的接近开关206，通过感应块205与接近开关206的配合以判断浮动架的位置，浮动滑块203处于浮动导轨104的最下端时，感应块205与所述接近开关206接触，接触开关会产生电信号，表示浮动架处于最下限位置，当浮动向上移动后，感应块205会离开接近开关206，接触开关会产生电信号，表示浮动架移动了。
37.在本发明的一具体实施例中，所述减重单元为直线气缸301，也可以为液压杆或者电动推杆等，在夹爪单元抓取电池模组100之前，直线气缸301是未接通气源的，也就是说，直线气缸301不会对浮动架产生向上的拉力，当夹爪单元夹紧电池模组100后，直线气缸301接通气源，直线气缸301会对浮动架施加一个向上的拉力，且该拉力不会大于浮动架、夹爪单元及电池模组100的总重力，所述直线气缸301的缸体固定在所述安装板201上，所述直线气缸301的伸缩杆通过延伸板302固定在所述固定板101上，且直线气缸301的伸缩方向与所述浮动滑块203的滑动方向一致，即直线气缸301能够带动浮动架沿浮动导轨104进行上下移动。固定座与浮动架之间设有直线气缸301，一方面，当夹爪单元抓取电池模组100后，直线气缸301通气并对浮动架施加一个始终向上的拉力，在搬运电池模组100的过程中，当电池模组100因接触障碍物而产生阻力后，该阻力通常为向上的力，直线气缸301的拉力能够轻松地通过浮动架带动电池模组100向上浮动，能够有效避免或减少与障碍物直接接触，防止对电池模组100产生不可逆的刮伤或磕伤，能够有效保证电池模组100的安全；另一方面，通过直线气缸301产生的拉力，也能够有效减轻浮动滑块203与浮动导轨104之间的承载，有效延长浮动滑块203与浮动导轨104的使用寿命。
38.在本发明的一具体实施例中，所述夹爪单元安装在所述安装板201上，且多个所述夹爪单元呈等间距直线分布，所述夹爪单元包括固定在所述安装板201上的夹爪气缸401和两个对称设置的夹爪单体，所述夹爪单体滑动安装在所述安装板201上，且两个所述夹爪单体分别连接在夹爪气缸401的两个驱动件上，一具体实施例中，夹爪气缸401固定在安装板201的上表面，夹爪气缸401的驱动件通过安装板201上设置的通孔2011向下伸出，然后与安装板201下表面设置的夹爪单体连接，所述夹爪气缸401驱动两个夹爪单体同步相向或反向
移动，以通过两个夹爪单体夹紧或者松开电池模组100。安装板201的下表面还设置有位于夹爪气缸401下方的护板2012，该护板2012位于夹爪气缸401驱动件开合的位置使得整体外观更加整齐。
39.所述夹爪单体包括滑动板402及固定在滑动板402上的夹头，夹头设置在滑动板402的外端，所述夹头为用于抵接在电池模组100端面以夹紧电池模组100的部件，即夹爪单体通过夹头对电池模组100施加夹持力，所述滑动板402上固定有夹紧导轨403，且夹紧导轨403的两端均设有防止夹紧滑块207脱轨的定位块4031，该定位块4031固定在滑动板402上，所述夹紧导轨403上滑动安装有与其匹配的夹紧滑块207，所述夹紧滑块207固定在所述安装板201上，所述夹爪气缸401驱动两个滑动板402分别沿对应的夹紧导轨403同步相向或反向移动。
40.在本发明的一具体实施例中，所述夹头包括转接块404和夹紧块405，所述转接块404固定在对应的滑动板402上，所述夹紧块405固定在所述转接块404上，所述夹紧块405上设有用于匹配抵接在电池模组100端面上的定位槽406，且定位槽406的两端均设有便于电池模组100滑入定位槽406店内的倒斜面4051，所述定位槽406上固定有与所述电池模组100抵接的防滑垫409，通过防滑垫409增加夹头与电池模组100之间的接触摩擦力，有利于提高抓取电池模组100的牢固性和稳定性。
41.在本发明的一具体实施例中，所述夹紧块405的定位槽406内设有用于卡接所述防滑垫409两端的卡槽407，所述防滑垫409通过其两端设置的定位部410匹配卡入所述卡槽407上，且防滑垫409的两侧分别设有防止其脱离卡槽407的挡块408和插板413，且防滑垫409上设有与所述挡块408匹配让位槽412，挡块408位于该让位槽412内，所述挡块408固定在所述夹紧块405上，且挡块408与所述夹紧块405一体成型，挡块408支撑在防滑垫409的下方，防滑垫409承重后更加稳固，所述插板413为l状，且插板413的其中一端通过螺钉固定在所述夹紧块405上，插板413的另一端匹配插入防滑垫409对应侧面上设置的插接槽411内，需要更换防滑垫409时，将夹紧块405从转接块404上拆卸下来，再通过螺丝刀将插板413上的螺钉拆卸下来，将插板413从防滑垫409的插接槽411上取下，然后就可以将防滑垫409从夹紧块405的卡槽407上取下，再将新的防滑垫409对应安装在夹紧块405的卡槽407上，将插板413对应端插入防滑垫409的插接槽411内，再通过螺钉将插板413紧固在夹紧块405上，最后将夹紧块405安装至对应转接块404的原位置上即可，因此本发明的防滑垫409使用稳定性好，牢固可靠，且更换过程方便快捷。
42.本发明在使用时，将本发明的上料夹爪通过固定板101安装在机械手等动力源上，通过机械手驱动上料夹爪移动，使得电池模组100位于夹爪单元上两个夹头之间的夹紧区域内，然后夹爪气缸401驱动对应两个夹爪单体相向移动，进而使得夹头上的防滑垫409抵接在电池模组100的对应端面，进而将电池模组100夹紧，完成取料，本发明的上料夹爪在夹紧电池模组100的过程中，由于夹爪单元安装在浮动架上，浮动架能够带动夹爪单元在固定座上进行一定范围的上下浮动，若夹爪单元在取料过程中出现位置偏差或者遇到其他障碍物，夹爪单元能够自动向上浮动，以降低接触压力，防止损伤电池模组100，取料完成后，直线气缸301接通气源，直线气缸301会对浮动架施加一个向上的拉力，此拉力根据实际总重力计算得出，该拉力不会大于浮动架、夹爪单元及电池模组100的总重力，由于直线气缸301对浮动架施加一个始终向上的拉力，在转移电池模组100的过程中，当电池模组100因接触
障碍物而产生阻力后，直线气缸301的拉力能够轻松地通过浮动架带动电池模组100向上浮动，能够有效避免或减少与障碍物直接接触，以降低接触压力，防止对电池模组100产生不可逆的刮伤或磕伤，能够有效保证电池模组100的安全；并且通过直线气缸301产生的拉力，也能够有效减轻浮动滑块203与浮动导轨104之间的承载，有效延长浮动滑块203与浮动导轨104的使用寿命。
43.以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

技术特征：
1.一种电池模组上料夹爪，其特征在于，包括：固定座，所述固定座连接在驱动其在空间上移动的动力源上；浮动架，所述浮动架滑动安装在所述固定座上，所述浮动架与固定座之间连接有减重单元，该减重单元向浮动架施加与浮动架在固定座上的滑动方向一致的且朝向固定座的拉力；夹爪单元，所述夹爪单元用于抓取电池模组，夹爪单元的数量为多个且均安装在所述浮动架上。2.如权利要求1所述的一种电池模组上料夹爪，其特征在于，所述固定座包括固定板、支撑体和限位板，所述固定板和限位板平行设置且两者分别固定在支撑体的两端，所述固定板固定在所述动力源上。3.如权利要求2所述的一种电池模组上料夹爪，其特征在于，所述支撑体的侧面固定有多根浮动导轨，所述浮动导轨的两端分别抵接在固定板和限位板上，所述浮动导轨上滑动安装有与其匹配的浮动滑块，该浮动滑块在固定板和限位板之间往复滑动，所述浮动滑块与所述浮动架固定，所述浮动架通过浮动滑块沿所述浮动导轨自由滑动。4.如权利要求3所述的一种电池模组上料夹爪，其特征在于，所述浮动架包括安装板和连接立板，所述安装板上垂直固定有多块所述连接立板，所述连接立板固定在对应的浮动滑块上，且所述连接立板的数量与所述浮动滑块的数量一一对应，所述安装板与所述连接立板之间还固定有多个加强件。5.如权利要求4所述的一种电池模组上料夹爪，其特征在于，所述连接立板上还固定有感应块，所述限位板上设有与所述感应块对应配合的接近开关，通过感应块与接近开关的配合以判断浮动架的位置。6.如权利要求4所述的一种电池模组上料夹爪，其特征在于，所述减重单元为直线气缸，所述直线气缸的缸体固定在所述安装板上，所述直线气缸的伸缩杆通过延伸板固定在所述固定板上，且直线气缸的伸缩方向与所述浮动滑块的滑动方向一致。7.如权利要求4所述的一种电池模组上料夹爪，其特征在于，所述夹爪单元安装在所述安装板上，且多个所述夹爪单元呈等间距直线分布，所述夹爪单元包括固定在所述安装板上的夹爪气缸和两个对称设置的夹爪单体，所述夹爪单体滑动安装在所述安装板上，且两个所述夹爪单体分别连接在夹爪气缸的两个驱动件上，所述夹爪气缸驱动两个夹爪单体同步相向或反向移动，以通过两个夹爪单体夹紧或者松开电池模组。8.如权利要求7所述的一种电池模组上料夹爪，其特征在于，所述夹爪单体包括滑动板及固定在滑动板上的夹头，所述夹头为用于抵接在电池模组端面以夹紧电池模组的部件，所述滑动板上固定有夹紧导轨，所述夹紧导轨上滑动安装有与其匹配的夹紧滑块，所述夹紧滑块固定在所述安装板上，所述夹爪气缸驱动两个滑动板分别沿对应的夹紧导轨同步相向或反向移动。9.如权利要求8所述的一种电池模组上料夹爪，其特征在于，所述夹头包括转接块和夹紧块，所述转接块固定在对应的滑动板上，所述夹紧块固定在所述转接块上，所述夹紧块上设有用于匹配抵接在电池模组端面上的定位槽，所述定位槽上固定有与所述电池模组抵接的防滑垫。10.如权利要求9所述的一种电池模组上料夹爪，其特征在于，所述夹紧块的定位槽内
设有用于卡接所述防滑垫两端的卡槽，所述防滑垫通过其两端设置的定位部匹配卡入所述卡槽上，且防滑垫的两侧分别设有防止其脱离卡槽的挡块和插板，所述挡块固定在所述夹紧块上，所述插板为l状，且插板的其中一端通过螺钉固定在所述夹紧块上，插板的另一端匹配插入防滑垫对应侧面上设置的插接槽内。

技术总结
本发明公开了一种电池模组上料夹爪，包括：固定座，所述固定座连接在驱动其在空间上移动的动力源上；浮动架，所述浮动架滑动安装在所述固定座上，所述浮动架与固定座之间连接有减重单元，该减重单元向浮动架施加与浮动架在固定座上的滑动方向一致的且朝向固定座的拉力；夹爪单元，所述夹爪单元用于抓取电池模组，夹爪单元的数量为多个且均安装在所述浮动架上。本发明设有多个夹爪单元，能够同时抓取多个电池模组，大幅提高搬运效率，并且本发明的夹爪单元安装在浮动架上，浮动架能够带动夹爪单元上下浮动，在抓取电池模组的过程中，夹爪单元不会直接通过硬接触力与电池模组接触，有效保护电池模组，减少磕碰与刮伤。减少磕碰与刮伤。减少磕碰与刮伤。


技术研发人员：宋道航 祝海仕 汪涛
受保护的技术使用者：博众精工科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.19
技术公布日：2022/3/7