CN110053962B - 一种电池模组的自适应夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池模组的自适应夹具，包括机器人快换母头，还包括夹爪支撑座以及夹爪组；所述机器人快换母头能滑动地连接于所述夹爪支撑座，所述夹爪组能滑动地连接于所述夹爪支撑座。将本发明所述的自适应夹具安装在机器人上，在进行抓取、搬运电池模组的过程中，通过将所述机器人快换母头和夹爪支撑座进行滑动连接，进行缓冲，吸收机器人搬运过程中的震动，从而达到柔性连接，提高抓取或搬运过程的平稳性，并且可以防止原有刚性连接存在震坏零部件的风险，从而提高安全性。

Description

一种电池模组的自适应夹具

【技术领域】

本发明涉及新能源汽车、电动自行车或电动摩托车的电池组装设备技术领域，特别是一种电池模组的自适应夹具。

【背景技术】

在新能源汽车、电动自行车或电动摩托车领域，电池模组要组装成电池包作为新能源动力使用。在电池包装配流水线上，需要将电池模组搬运至电池包箱体上。目前常使用半自动化工装，由人工使用工装进行抓取，夹紧，起吊，平移等动作，这种通过人工使用工装的方式存在效率低下、危险性高以及精度差的缺点。

因此，中国专利申请号为201710366093.3，公布号为106981678A，公告日为2017.07.25，具体公开了一种用于动力电池模组入箱的抓手夹具，包括机器人快换母头、支撑板、第一驱动气缸、第二驱动气缸以及尺寸检测板等，可以采用工业机器人配合抓手夹具对模组进行抓取，从而提高了工作效率，降低了危险性，提高了工作精度。但是，还存在以下缺点：(1)、由于机器人在工作是自身存在震动，且在抓取移动过程也存在震动或晃动，而抓手夹具与机器人是非柔性连接的，无法缓冲或者吸收这些震动，使得抓取及放置动作不够平稳，抓取风险大；(2)、采用尺寸检测板进行检测，不够精准，抓取模组识别误差大，精度还不够高；(3)、采用气缸驱动挂钩，调节范围小，通用性低，且位置调节精度低，而且针对不同的电池模组，需要重新调节气缸的行程开关从而调节挂钩的位置，调节不方便；(4)、夹具走线裸露，占用空间大，结构不紧凑，使用过程中易因模组或其余工件勾连使夹具本身线缆产生松脱或勾连工件或模组的风险。

【发明内容】

为克服现有设备存在的缺陷，本发明在于提供一种电池模组的自适应夹具，具有缓冲、避震功能，夹爪的位置可以调节，适应不同模组，使用范围广，且夹爪的调节精度更高。

本发明是这样实现的：一种电池模组的自适应夹具，包括机器人快换母头，还包括夹爪支撑座以及夹爪组；所述机器人快换母头能滑动地连接于所述夹爪支撑座，所述夹爪组能滑动地连接于所述夹爪支撑座。

进一步地，所述机器人快换母头能前后滑动地连接于所述夹爪支撑座。

进一步地，所述机器人快换母头还能左右滑动地连接于所述夹爪支撑座。

进一步地，还包括第一支撑板和第二支撑板；所述机器人快换母头安装在所述第一支撑板上，所述第一支撑板通过第一滑块和第一滑轨连接于所述第二支撑板，所述第二支撑板通过第二滑块和第二滑轨连接于所述夹爪支撑座。

进一步地，还包括连接件，所述第一滑块和第一滑轨呈前后水平方向布置在所述第一支撑板和第二支撑板之间；所述第二滑块和第二滑轨呈左右水平方向布置在所述第一支撑板和第二支撑板之间，且所述第二滑块通过所述连接件固定连接于所述夹爪支撑座。

进一步地，所述第一支撑板的前后两侧分别至少布置有一个第一缓冲组，且所述第一支撑板通过每所述第一缓冲组和所述第二支撑板进行柔性连接；所述第二支撑板的左右两侧分别至少布置有一个第二缓冲组，且所述第二支撑板通过每所述第二缓冲组和所述夹爪支撑座进行柔性连接。

进一步地，每所述第一缓冲组包括第一固定座、第一螺栓和第一弹簧；所述第一支撑板的前后两侧分别开设有第一沉孔，所述第一沉孔和第一螺栓一一对应，所述第一固定座固定连接于所述第二支撑板上，所述第一螺栓通过螺纹连接于所述第一固定座，且所述第一螺栓还依次穿过所述第一固定座、第一弹簧后伸进所述第一沉孔内，所述第一弹簧分别抵住所述第一支撑板和所述第一固定座；

每所述第二缓冲组包括第二固定座、第二螺栓和第二弹簧；所述第二支撑板的前后两侧分别开设有第二沉孔，所述第二沉孔和第二螺栓一一对应，所述第二固定座固定连接于所述夹爪支撑座上，所述第二螺栓通过螺纹连接于所述第二固定座，且所述第二螺栓还依次穿过所述第二固定座、第二弹簧后伸进所述第二沉孔内，所述第二弹簧分别抵住所述第二支撑板和所述第二固定座。

进一步地，还包括气缸、锁止销和第一衬套；所述第一衬套安装在所述夹爪支撑座上；所述气缸安装在所述第一支撑板上，且所述气缸的活塞杆穿过所述第一支撑板并竖直向下；所述锁止销竖直安装在所述气缸的活塞杆上，且所述锁止销随所述气缸的活塞杆伸出后，伸进所述第一衬套的内孔。

进一步地，所述夹爪组包括第一夹爪模块、第二夹爪模块、以及用于检测是否有电池模组和装夹高度的传感器；所述第一夹爪模块和第二夹爪模块分别能滑动的连接于所述夹爪支撑座的底面，且所述第一夹爪模块和第二夹爪模块间隔布置；所述传感器安装在所述夹爪支撑座的底面。

进一步地，所述第一夹爪模块包括第一夹爪、第一驱动电机、第一丝杆、第一螺母、用于检测所述第一螺母和第二螺母的间距的第一位置传感器、第二夹爪、第二驱动电机、第二丝杆、第二螺母、第三导轨、第三滑块以及第四滑块；所述第三导轨安装在所述夹爪支撑座的底面；所述第一丝杆和第二丝杆平行且能转动地架设在所述夹爪支撑座的底面，且所述第一丝杆和所述第三导轨平行；所述第一丝杆通过皮带和带轮连接于所述第一驱动电机的输出轴；所述第二丝杆通过皮带和带轮连接于所述第二驱动电机的输出轴，所述第一驱动电机和第二驱动电机安装在所述夹爪支撑座上；所述第一螺母连接于所述第一丝杆，所述第一螺母通过所述第三滑块连接于所述第三导轨，所述第一夹爪固定连接于所述第一螺母，所述第一位置传感器固定连接于所述第一螺母；所述第二螺母连接于所述第二丝杆，所述第二螺母通过所述第四滑块连接于所述第三导轨，所述第二夹爪固定连接于所述第二螺母；

所述第二夹爪模块包括第三夹爪、第四夹爪、第三驱动电机、第三丝杆、第三螺母、第四螺母、第四导轨、第五滑块以及第六滑块；所述第三丝杆包括第一螺纹部、中间光杆部以及第二螺纹部，所述第一螺纹部和所述第二螺纹部以所述中间光杆部对称布置，且两者的螺纹反向布置；所述第四导轨安装在所述夹爪支撑座的底面；所述第三丝杆能转动地架设在所述夹爪支撑座的底面，且所述第三丝杆、第四导轨、第一丝杆三者相互平行，所述第三丝杆还通过皮带和带轮连接于所述第三驱动电机的输出轴，所述第三驱动电机安装在所述夹爪支撑座上；所述第三螺母和第四螺母分别对应连接于所述第一螺纹部和第二螺纹部；所述第三螺母通过所述第五滑块连接于所述第四导轨；所述第四螺母通过所述第六滑块连接于所述第四导轨。

进一步地，还包括第一柔性走线模块和第二柔性走线模块；所述第一柔性走线模块包括第一软管、第二软管、第一卡钩、第二卡钩、第一支撑杆以及第二支撑杆；所述第一支撑杆和第二支撑杆分别固定安装在所述夹爪支撑座的底面，且所述第一支撑杆、第二支撑杆和第一丝杆平行布置；所述第一软管呈螺旋状安装在所述第一支撑杆上；所述第一螺母通过第一卡钩滑动连接于所述第一支撑杆，且所述第一位置传感器的电缆线从所述第一卡钩和第一软管相邻的位置穿入第一软管内，并从所述第一软管的一端口穿出；所述第二软管呈螺旋状安装在所述第二支撑杆上；所述第二螺母通过第二卡钩滑动连接于所述第二支撑杆，；

所述第二柔性走线模块包括第三软管、第四软管、第三卡钩、第四卡钩、第三支撑杆以及第四支撑杆；所述第三支撑杆和第四支撑杆分别固定安装在所述夹爪支撑座的底面，且所述第三支撑杆、第四支撑杆和第三丝杆平行布置；所述第三软管呈螺旋状安装在所述第三支撑杆上；所述第三螺母通过第三卡钩滑动连接于所述第三支撑杆；所述第四软管呈螺旋状安装在所述第四支撑杆上；所述第四螺母通过第四卡钩滑动连接于所述第四支撑杆。

本发明的优点在于：本发明提供一种电池模组的自适应夹具，包括机器人快换母头，还包括夹爪支撑座以及夹爪组；所述机器人快换母头能滑动地连接于所述夹爪支撑座，所述夹爪组能滑动地连接于所述夹爪支撑座。将本发明所述的自适应夹具安装在机器人上，在进行抓取、搬运电池模组的过程中，通过将所述机器人快换母头和夹爪支撑座进行滑动连接，进行缓冲，吸收机器人搬运过程中的震动，从而达到柔性连接，提高抓取或搬运过程的平稳性，并且可以防止原有刚性连接存在震坏零部件的风险，从而提高安全性。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明所述的自适应夹具的立体图一。

图2为本发明所述的机器人快换母头、夹爪支撑座的分解示意图。

图3为本发明所述的自适应夹具的立体图二。

图4为本发明所述的自适应夹具的立体图三。

图5为本发明的实施例的机器人的视觉模块、法兰盘、视觉护罩、快换公头的分解示意图。

图6为本发明所述的自适应夹具和机器人连接的分解示意图。

图7为本发明所述的自适应夹具的放置方式的一实施例。

图8为本发明所述的放置装置的立体图。

图9为本发明所述的电池模组的实施例一。

图10为本发明所述的电池模组的实施例二。

图11为本发明所述的电缆线穿入第一软管的局部示意图。

图中：100、自适应夹具，1、机器人快换母头，2、夹爪支撑座，21、第一衬套，211、内孔，3、夹爪组，31、第一夹爪模块，311、第一夹爪，3111、第三滑块，3112、第三导轨，3113、第四滑块，312、第一驱动电机，313、第一丝杆，314、第一螺母，315、第一位置传感器，316、第二夹爪，317、第二驱动电机，318、第二丝杆，319、第二螺母，32、第二夹爪模块，321、第三夹爪，322、第三螺母，323、第三丝杆，3231、第一螺纹部，3232、中间光杆部，3233、第二螺纹部，324、第三驱动电机，325、第四夹爪，326、第四螺母，327、第五滑块，328、第六滑块，329、第四导轨，33、传感器，34、第一柔性走线模块，341、第一软管，342、第一支撑杆，343、第一卡钩，344、第二软管，345、第二支撑杆，346、第二卡钩，35、第二柔性走线模块，351、第三软管，352、第三支撑杆，353、第三卡钩，354、第四软管，355、第四支撑杆，356、第四卡钩，4、第一支撑板，41、第一沉孔，5、第二支撑板，51、第二沉孔，6、第一滑块，7、第一滑轨，8、第二滑块，9、第二滑轨，10、连接件，20、第一缓冲组，201、第一固定座，202、第一螺栓，203、第一弹簧，30、第二缓冲组，301、第二固定座，302、第二螺栓，303、第二弹簧，40、第二衬套，50、气缸，60、锁止销，70、第二位置传感器，80、第三位置传感器，90、第四位置传感器，200、另一夹具，300、机器人，3001、视觉护罩，3002、法兰盘，3003、视觉模块，3004、快换公头，400、放置装置，4001、限位销轴，4002、支撑垫块，4003、支撑板，4004、支撑架，500、吊装固定销，600、电池模组，601、吊装孔，700、电缆线。

【具体实施方式】

请参阅图1至11所示，本发明提供一种电池模组的自适应夹具100，包括机器人快换母头1，还包括夹爪支撑座2以及夹爪组3；所述机器人快换母头1能滑动地连接于所述夹爪支撑座2，所述夹爪组3能滑动地连接于所述夹爪支撑座2。在使用时，将本发明所述的自适应夹具100通过所述机器人快换母头1安装在机器人的手臂的快换公头上，在进行抓取、搬运电池模组600的过程中，通过将所述机器人快换母头1和夹爪支撑座2进行滑动连接，进行缓冲，吸收机器人搬运过程中的震动，从而达到柔性连接，提高抓取或搬运过程的平稳性，并且可以防止原有刚性连接存在震坏零部件的风险，从而提高安全性。机器人为现有设备，例如，型号为KUKA KR210R2700，按使用说明书接线即可。

在具体一实施例中，所述机器人快换母头1能前后滑动地连接于所述夹爪支撑座2，通过前后滑动从而在前后方向吸收震动，进行缓冲，提高抓取或搬运过程的稳定性和安全性。

在另一实施例中，所述机器人快换母头1能前后滑动地连接于所述夹爪支撑座2，所述机器人快换母头1还能左右滑动地连接于所述夹爪支撑座2，通过机器人快换母头1在前后方向和左右方向滑动进行缓冲，避震效果相比于只在前后或左右一个方向上滑动，效果更好。

在具体一实施例中，还包括第一支撑板4和第二支撑板5；所述机器人快换母头1安装在所述第一支撑板4上，所述第一支撑板4通过第一滑块6和第一滑轨7连接于所述第二支撑板5，从而实现前后滑动，所述第二支撑板5通过第二滑块8和第二滑轨9连接于所述夹爪支撑座2，从而实现左右滑动。当然，实现滑动的方式不仅限于滑块和滑轨配合，例如在其它实施例中，还可以通过滑块和滑槽，或者其它的滑动方式连接。

还包括连接件10，所述第一滑块6和第一滑轨7呈前后水平方向布置在所述第一支撑板4和第二支撑板5之间，例如，在附图中提供的实施例中，所述第一滑块6固定连接于所述第一支撑板4的底面，所述第一滑轨7固定连接于所述第二支撑板5上，当然在其它实施例中第一滑块6和第一滑轨7的位置还可以互换，或者第一滑块6和第一滑轨7布置在侧边也可以，只要能够实现前后滑动即可；所述第二滑块8和第二滑轨9呈左右水平方向布置在所述第一支撑板4和第二支撑板5之间，且所述第二滑块8通过所述连接件10固定连接于所述夹爪支撑座5，在本发明附图中提供的实施例，所述连接件10为L型，所述连接件起固定连接第二滑块8和夹爪支撑座5的作用，所述连接件的可以设计成其它形状，并不仅限于附图提供的实施例，所述第二滑块8不和所述第一支撑板4有连接，所述第二滑轨8固定安装在所述第二支撑板5上，从而使得在左右滑动时，第二滑块8和夹爪支撑座5保持静止，而第二滑轨9相对第二滑块8进行左右滑动，从而实现在左右方向上的缓冲、避震功能。本发明之所以将所述第一滑块6、第一滑轨7、第二滑块8、第二滑轨9同时布置在第一支撑板4和第二支撑板5之间，是因为这样布置可以降低所述机器人快换母头1相对夹爪支撑座5的重心，从而使得在左右滑动或者前后滑动进行缓冲、避震时，不会因为机器人快换母头1的重心过高，降低前倾的风险，从而保证缓冲、避震时的稳定性。当然在其它实施例中，所述第一滑块6、第一滑轨7、第二滑块8、第二滑轨9还可以有其它的布置方式，例如所述第一滑块6、第一滑轨7布置在所述第一支撑板4和第二支撑板5之间，所述第二滑块8、第二滑轨9布置在所述第二支撑板5和夹爪支撑座2之间，但是这样机器人快换母头1的重心相比于本发明附图提供的实施例会更高，或者设置在侧边都可以。另一方面，附图提供的实施例，所述第一滑块6、第一滑轨7、第二滑块8、第二滑轨9、连接件10分别有两个，各自呈对称布置，使得运动更平稳、精确。

所述第一支撑板4的前后两侧分别至少布置有一个第一缓冲组20，且所述第一支撑板4通过每所述第一缓冲组20和所述第二支撑板5进行柔性连接，通过所述第一缓冲组20在所述第一支撑板4的前后两侧进行限位缓冲，从而吸收抓取或搬运电池模组600过程的震动，避免缓冲过程产生新的冲击，实现整个缓冲过程为柔性运动；同理，所述第二支撑板5的左右两侧分别至少布置有一个第二缓冲组30，且所述第二支撑板5通过每所述第二缓冲组30和所述夹爪支撑座5进行柔性连接，从而对左右方向的滑动进行缓冲，实现整个左右滑动为柔性运行。在本发明附图中提供的实施例，所述第一缓冲组20和第二缓冲组30分别有两个，呈对角线布置，使得更结构紧凑，无需增加所述第二支撑板5的体积。

每所述第一缓冲组20包括第一固定座201、第一螺栓202和第一弹簧203；所述第一支撑板4的前后两侧分别开设有第一沉孔41，所述第一沉孔41和第一螺栓202一一对应，所述第一固定座201固定连接于所述第二支撑板5上，所述第一螺栓202通过螺纹连接于所述第一固定座201，且所述第一螺栓202还依次穿过所述第一固定座201、第一弹簧203后伸进所述第一沉孔41内，所述第一弹簧203分别抵住所述第一支撑板4和所述第一固定座201，起缓冲、复位的作用，从而保证在缓冲后能够复位，确保运动的精确性；

每所述第二缓冲组30包括第二固定座301、第二螺栓302和第二弹簧303；所述第二支撑板5的前后两侧分别开设有第二沉孔51，所述第二沉孔51和第二螺栓302一一对应，所述第二固定座301固定连接于所述夹爪支撑座2上，所述第二螺栓302通过螺纹连接于所述第二固定座301，且所述第二螺栓302还依次穿过所述第二固定座301、第二弹簧303后伸进所述第二沉孔51内，所述第二弹簧303分别抵住所述第二支撑板5和所述第二固定座301，起缓冲和复位作用，保证运动的精确性。当然，所述第一缓冲组20和第二缓冲组30可以采用其它的弹性材料来替代，只需能够起缓冲和复位作用。本发明采用弹簧和螺栓的组合，一是取材方便，成本低，同时方便维修，在弹簧损坏后，只需旋出对应的螺栓，更换新的弹簧即可，维修方便，且维护成本低。

在另一实施例中，还包括气缸50、锁止销60和第一衬套21；所述第一衬套21安装在所述夹爪支撑座2上；所述气缸50安装在所述第一支撑板4上，且所述气缸50的活塞杆穿过所述第一支撑板4并竖直向下；所述锁止销60竖直安装在所述气缸50的活塞杆上，从而由所述气缸50来驱动所述锁止销60进行上下伸缩运动，只需将气缸50电连接于机器人的控制***，即可实现由机器人进行自动控制，且所述锁止销60随所述气缸50的活塞杆伸出后，伸进所述第一衬套21的内孔，从而通过气缸50驱动锁止销60将所述第一支撑板4和夹爪支撑座2进行进一步地限位、固定，同时起辅助支撑或者吊挂的作用，确保抓取或搬运电池模组600过程的安全性，因为，在抓取或搬运电池模组600的过程，机器人的手臂的运动可能会旋转，或者倾斜，此时，整个电池模组600的重量和所述的自适应夹具的重量肯会由于倾斜或旋转，只能靠一侧的第一缓冲组20或者第二缓冲组30支撑，这样容易造成受力不均，且所受的力可能超过弹簧的弹性极限，从而造成弹簧失效的风险，因此，通过所述气缸50驱动锁止销60进行辅助限位、支撑，起辅助支撑或者辅助吊挂的功能，降低对弹簧的压力或拉力，从而确保抓取或搬运过程的安全性，也可以延长弹簧的使用寿命。具体使用方式，当所述夹爪组3抓取好电池模组600后，机器人的控制***控制气缸50，使气缸50的活塞杆伸出，进而驱动锁止销60***所述第一衬套21的内孔，将所述第一支撑板4和夹爪支撑座5进行限位，当电池模组600搬运到指定地方，夹爪组3松开电池模组600后，机器人的控制***控制气缸50，使气缸50的活塞杆缩回复位即可，整个过程实现自动控制。当然在其它实施例中，也可以直接在所述夹爪支撑座上开设限位孔和所述锁止销60进行配合，而无需安装所述第一衬套21，但是这样的话，使用一段时间后限位孔容易磨损，在磨损到一定程度限位孔失效后，只能更换整个夹爪支撑座2，这样维修成本高，而本发明采用增加所述第一衬套21，可以在第一衬套21的内孔发生磨损失效后，只需更换第一衬套21即可，维修成本大大降低。

所述夹爪组3包括第一夹爪模块31、第二夹爪模块32、以及用于检测是否有电池模组600和装夹高度的传感器33；所述第一夹爪模块31和第二夹爪模块32分别能滑动的连接于所述夹爪支撑座5的底面，从而使得夹爪组3可以抓取不同尺寸的电池模组600，使用范围广，且所述第一夹爪模块31和第二夹爪模块32间隔布置；所述传感器33安装在所述夹爪支撑座2的底面，在具体一实施例中，所述传感器33可以采用光电传感器。在具体实施中，将传感器33连接于机器人的控制***由其进行控制，且第一夹爪模块31和第二夹爪模块32也连接于机器人的控制***，由其进行控制，在所述夹爪组3对接抓取电池模组600的时候，通过所述传感器33先检测是否有电池模组600，并将信号反馈给机器人的控制***，当没检测到有电池模组600时，机器人的手臂不进行运动；当检测到有电池模组600后，控制***控制机器人的手臂按事先设定的运动轨迹进行运动，并且控制第一夹爪模块31和第二夹爪模块32按事先设的轨迹进行移动，进行对接，并通过所述传感器33实时检测夹爪组3的装夹高度，当检测到的高度和事先设定好的高度一致时，则表明抓取成功，机器人进行移动，将电池模组600搬运到指定的地点，到指定地点后，控制***控制第一夹爪模块31和第二夹爪模块32退夹，并控制机器人的手臂远离电池模组600，控制***控制机器人进行下一个电池模组600的搬运。

所述第一夹爪模块31包括第一夹爪311、第一驱动电机312、第一丝杆313、第一螺母314、用于检测所述第一螺母314和第二螺母的间距的第一位置传感器315、第二夹爪316、第二驱动电机317、第二丝杆318、第二螺母319、第三导轨3112、第三滑块3111以及第四滑块3113；所述第三导轨3112安装在所述夹爪支撑座2的底面；所述第一丝杆313和第二丝杆318平行且能转动地架设在所述夹爪支撑座2的底面，且所述第一丝杆313和所述第三导轨3112平行；在附图提供的实施例中，所述第一丝杆313通过皮带和带轮连接于所述第一驱动电机312的输出轴；所述第二丝杆318通过皮带和带轮连接于所述第二驱动电机317的输出轴，所述第一驱动电机313和第二驱动电机317安装在所述夹爪支撑座2上，在其它实施例中还可以有其它的布置方式，作用是通过第一驱动电机313和第二驱动电机317分别对应控制第一夹爪311和第二夹爪316各自独立运动，从而实现第一夹爪311和第二夹爪316的位置可调，并且可以实现偏心调节，调节范围更广，从而适应不同的电池模组600；所述第一螺母314连接于所述第一丝杆313，所述第一螺母314通过所述第三滑块3111连接于所述第三导轨3112，所述第一夹爪311固定连接于所述第一螺母314，从而通过所述第一驱动电机312驱动第一丝杆313运动，进而带动第一螺母314旋转，最终驱动第一夹爪311进行直线运动，调节第一夹爪311的位置，所述第一位置传感器固定连接于所述第一螺母314，用于检测第一夹爪311和第二夹爪316直接的间距，防止两者在相向靠近时发生碰撞，起安全防护作用；所述第二螺母319连接于所述第二丝杆318，所述第二螺母319通过所述第四滑块3113连接于所述第三导轨3112，所述第二夹爪316固定连接于所述第二螺母319，从而通过所述第二驱动电机317驱动第二丝杆318运动，进而带动第二螺母319旋转，最终驱动第二夹爪316进行直线运动，调节第二夹爪316的位置。本发明通过将第一夹爪311和第二夹爪316进行各自独立控制，使得可以实现位置偏心调节，从而增加了两个夹爪的间距和位置调节范围，且通过第一丝杆313和第一螺母314组成丝杆螺母副，相比于采用气缸来控制，本发明的调节精度更高，在抓取过程的位置调节更精准，使得抓取更平稳、安全，同理，第二丝杆318和第二螺母319也具有相同的功能。在具体实施中，第一夹爪311的位置通过第一丝杆311和第一螺母314组成的滚珠丝杆螺母副自带的第二位置传感器70来检测其位置是否到位，第二夹爪316的位置通过第二丝杆318和第二螺母319组成的滚珠丝杆螺母副自带的第三位置传感器80来检测其位置是否到位，第一驱动电机312、第二驱动电机317、第一丝杆311和第一螺母314、第二丝杆318和第一螺母319可以采用滚珠丝杆螺母副，这些都是现有设备，市面上直接即可购买，这边不再进行详细描述。使用时将第一驱动电机311、第二驱动电机317、第一位置传感器315、第二位置传感器70、第三位置传感器80分别电连接于机器人的控制***即可，由控制***控制。

所述第二夹爪模块32包括第三夹爪321、第四夹爪325、第三驱动电机324、第三丝杆323、第三螺母322、第四螺母326、第四导轨329、第五滑块327以及第六滑块328；所述第三丝杆323包括第一螺纹部3231、中间光杆部3232以及第二螺纹部3233，所述第一螺纹部3231和所述第二螺纹部3233以所述中间光杆部3232对称布置，且两者的螺纹反向布置，从而实现在第三驱动电机324驱动所述第三丝杆323旋转后，所述第三夹爪321和第三夹爪325相向或背离同步运动，从而实现位置调节；所述第四导轨327安装在所述夹爪支撑座5的底面；所述第三丝杆324能转动地架设在所述夹爪支撑座2的底面，且所述第三丝杆323、第四导轨329、第一丝杆313三者相互平行，所述第三丝杆323还通过皮带和带轮连接于所述第三驱动电机324的输出轴，所述第三驱动电机324安装在所述夹爪支撑座2上；所述第三螺母322和第四螺母326分别对应连接于所述第一螺纹部3231和第二螺纹部3233，在较佳的一实施例中，所述第三螺母322和第四螺母326呈对称布置，确保第三夹爪321和第四夹爪325也为对称布置；所述第三螺母322通过所述第五滑块327连接于所述第四导轨329；所述第四螺母326通过所述第六滑块328连接于所述第四导轨329。第三夹爪321和第四夹爪325采用滚珠丝杆螺母副配套的第四位置传感器90来检测位置，使用时也电连接于机器人的控制***。在附图提供的实施例中，所述第一夹爪311、第二夹爪316、第三夹爪321、第四夹爪325分别凸设有一吊装固定销500，所述第一夹爪311和第二夹爪316上的吊装固定销500对称布置在两者相背离的一侧面，所述第三夹爪321和第四夹爪325的吊装固定销500也对称布置在两者相背离的一侧面，所述第一夹爪311和第三夹爪321的吊装固定销500同向平行布置，所述第二夹爪316和第四夹爪325的吊装固定销500同向平行布置，在使用时电池模组600上设置有对应的吊装孔601，吊装固定销500从内侧往外穿过吊装孔601，进而将电池模组600吊装起来，这种由内往外的吊装固定销设计方式，使得吊装更牢固，不容易脱落。当然在其它实施例中，还可以不要设置吊装固定销500，直接采用夹爪抱夹的方式，但是由于电池模组时有复数个单体电池串联或并联，然后粘接而成，抱夹过程可能存在将电池模组600夹的风险。

还包括第一柔性走线模块34和第二柔性走线模块35；所述第一柔性走线模块34包括第一软管341、第二软管344、第一卡钩343、第二卡钩346、第一支撑杆342以及第二支撑杆345；所述第一支撑杆342和第二支撑杆346分别固定安装在所述夹爪支撑座2的底面，且所述第一支撑杆342、第二支撑杆346和第一丝杆313平行布置，保证第一卡钩343和第二卡钩346的移动方向和第一夹爪311、第二夹爪316平行，从而保证布线后，电线不会产生干涉；所述第一软管341呈螺旋状安装在所述第一支撑杆346上，螺旋状布置，使得当电缆线穿入第一软管后，在第一卡钩343的推动下进行，第一软管341内的电缆线跟随移动时，电缆线有足够的余量进行拉伸或压缩，而不会被拉断，产生干涉，可以根据具体使用需求，来设置第一软管341螺旋缠绕的圈数，来保证有足够长度的余量；所述第一螺母314通过第一卡钩343滑动连接于所述第一支撑杆342，且所述第一位置传感器315的电缆线从所述第一卡钩343和第一软管341相邻的位置穿入第一软管内，具体一实施例中，在所述第一卡钩343和第一软管341相邻的位置开一个口，用于穿电缆线，并从所述第一软管的一端口穿出，从而使得电缆线包裹在第一软管内，而第一位置传感器315到第一软管341这段距离裸露的电缆线，可以用扎带或者线卡固定在第一卡钩343上，从而在第一夹爪311运动的过程，第一软管341和其内部的电缆线跟随第一夹爪311同向运动，从而保证电缆线既不会干涉夹爪的运动，又不会被拉断，当然在布线的时候，其它电子元器件的电缆线也可以穿入第一软管内，使得电缆线不裸露在外造成干涉运动的风险；同理，所述第二软管344呈螺旋状安装在所述第二支撑杆345上；所述第二螺母319通过第二卡钩346滑动连接于所述第二支撑杆345，可以将第二夹爪316运动区域内的电子元器件的电缆线穿入第二软管346内，具体可根据实际情况进行穿设布置；

所述第二柔性走线模块35包括第三软管351、第四软管354、第三卡钩353、第四卡钩356、第三支撑杆352以及第四支撑杆355；所述第三支撑杆352和第四支撑杆355分别固定安装在所述夹爪支撑座2的底面，且所述第三支撑杆352、第四支撑杆353和第三丝杆323平行布置；所述第三软管351呈螺旋状安装在所述第三支撑杆352上；所述第三螺母322通过第三卡钩353滑动连接于所述第三支撑杆352；所述第四软管354呈螺旋状安装在所述第四支撑杆355上；所述第四螺母326通过第四卡钩356滑动连接于所述第四支撑杆355。所述第二软管344、第三软管351、第三软管354的使用方式和功能通所述第一软管341的原理相同，这边不再重复描述，参见上述第一软管的描述。

具体一实施例：包括一放置装置400，放置装置用于放置本发明所述的自适应夹具100，同时还放置其它夹，例如附图提供的实施例中的另一夹具200，将各个夹具放置在一起，方便机器人对接使用；放置装置包括支撑板4003和支撑架4004，支撑板4003上设置有限位销轴4001、支撑垫块4002，所述的自适应夹具100的夹爪支撑座2的底部设置有和限位销轴4001相匹配的第二衬套40，放置所述的自适应夹具100时，通过限位销轴4001穿进第二衬套40进行放置，并通过支撑垫块4002支撑，通过支撑架4004固定安装在其它物体上。使用时，机器人对接所述的自适应夹具，当使用完成后，根据产品，对接其它的夹具，从而缩短机器人移动的行程，提高工作效率；

还包括视觉模块3003、机器人300，机器人300的手臂上安装有视觉护罩3001，和视觉护罩3001相连接的法兰盘3002，法兰盘3002连接于快换公头3004，视觉模块3003包括CCD视觉检测仪和配套的灯泡，这两者也为现有设备，市面上直接购买即可，视觉模块3003安装在视觉护罩3001内，且镜头向下布置，机器人和CCD视觉检测仪都为现有设备，其中机器人的型号为KUKA KR210 R2700。

使用时，将所述的自适应夹具的第一驱动电机311、第二驱动电机317、第三驱动电机324、传感器33采用光电传感器、第一位置传感器315、第二位置传感器70、第三位置传感器80、第四位置传感器90、气缸50、CCD视觉检测仪、灯泡分别电连接于机器人的控制***，由控制***控制。使用时，实现在机器人的控制***设定好加工程序，控制***控制机器人移动，通过快换公头3004和所述机器人快换母头1连接，从而将所述的自适应夹具连接好，然后控制***控制机器人移动到待搬运的电池模组上方，当传感器33检测到下方有电池模组600时，控制***控制机器人的手臂移动，调整好位置，并控制第一驱动电机311、第二驱动电机317、第三驱动电机324旋转，从而调节四个夹爪的位置，然后控制机器人下移，使得四个夹爪上的吊装固定销500和电池模组600的吊装孔601相对，然后控制***控制第一驱动电机311、第二驱动电机317、第三驱动电机324旋转，调节四个夹爪的位置，从而将四个吊装固定销500***电池模组600的吊装孔601内，当传感器33检测到装夹的高度和事先预设的高度一致时，反馈信号给控制***，表明吊装到位，然后控制***控制气缸50工作，将锁止销60***第一衬套21的内孔内，从而起辅助限位支撑或者吊挂左右，提高安全性，然后控制***控制机器人移动到目标区域，将电池模组600放下，接着控制第一驱动电机311、第二驱动电机317、第三驱动电机324旋转，将吊装固定销500从吊装孔601内退出，通过视觉检测仪来检测自适应夹具的位置位置调节精度高、快换公头和机器人快换母头1的位置对接精度高、检测自适应夹具100和电池模组的对接其检测精度相比于现有技术采用尺寸检测板的精度更高，提高了整个抓取过程的精度，保证抓取和搬运的平稳性和安全性，整个过程的震动通过夹爪支撑座2前后滑动或者左右移动来实现缓冲避震，并通过第一缓冲组20和第二缓冲组30来实现缓冲复位，然后继续下一个电池模组的搬运。需要换另一夹具200时，控制***控制机器人将所述的自适应夹具100放置到放置装置400上，并通过快换公头3004对接另一夹具的机器人快换母头即可。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种电池模组的自适应夹具，包括机器人快换母头，其特征在于：还包括夹爪支撑座以及夹爪组；所述机器人快换母头能滑动地连接于所述夹爪支撑座，所述夹爪组能滑动地连接于所述夹爪支撑座；

所述机器人快换母头能前后滑动地连接于所述夹爪支撑座；

所述机器人快换母头还能左右滑动地连接于所述夹爪支撑座；

还包括第一支撑板和第二支撑板；所述机器人快换母头安装在所述第一支撑板上，所述第一支撑板通过第一滑块和第一滑轨连接于所述第二支撑板，所述第二支撑板通过第二滑块和第二滑轨连接于所述夹爪支撑座；

还包括连接件，所述第一滑块和第一滑轨呈前后水平方向布置在所述第一支撑板和第二支撑板之间；所述第二滑块和第二滑轨呈左右水平方向布置在所述第一支撑板和第二支撑板之间，且所述第二滑块通过所述连接件固定连接于所述夹爪支撑座；

所述第一支撑板的前后两侧分别至少布置有一个第一缓冲组，且所述第一支撑板通过每所述第一缓冲组和所述第二支撑板进行柔性连接；所述第二支撑板的左右两侧分别至少布置有一个第二缓冲组，且所述第二支撑板通过每所述第二缓冲组和所述夹爪支撑座进行柔性连接；

所述夹爪组包括第一夹爪模块、第二夹爪模块、以及用于检测是否有电池模组和装夹高度的传感器；所述第一夹爪模块和第二夹爪模块分别能滑动的连接于所述夹爪支撑座的底面，且所述第一夹爪模块和第二夹爪模块间隔布置；所述传感器安装在所述夹爪支撑座的底面。

2.如权利要求1所述的一种电池模组的自适应夹具，其特征在于：每所述第一缓冲组包括第一固定座、第一螺栓和第一弹簧；所述第一支撑板的前后两侧分别开设有第一沉孔，所述第一沉孔和第一螺栓一一对应，所述第一固定座固定连接于所述第二支撑板上，所述第一螺栓通过螺纹连接于所述第一固定座，且所述第一螺栓还依次穿过所述第一固定座、第一弹簧后伸进所述第一沉孔内，所述第一弹簧分别抵住所述第一支撑板和所述第一固定座；

每所述第二缓冲组包括第二固定座、第二螺栓和第二弹簧；所述第二支撑板的前后两侧分别开设有第二沉孔，所述第二沉孔和第二螺栓一一对应，所述第二固定座固定连接于所述夹爪支撑座上，所述第二螺栓通过螺纹连接于所述第二固定座，且所述第二螺栓还依次穿过所述第二固定座、第二弹簧后伸进所述第二沉孔内，所述第二弹簧分别抵住所述第二支撑板和所述第二固定座。

3.如权利要求1所述的一种电池模组的自适应夹具，其特征在于：还包括气缸、锁止销和第一衬套；所述第一衬套安装在所述夹爪支撑座上；所述气缸安装在所述第一支撑板上，且所述气缸的活塞杆穿过所述第一支撑板并竖直向下；所述锁止销竖直安装在所述气缸的活塞杆上，且所述锁止销随所述气缸的活塞杆伸出后，伸进所述第一衬套的内孔。

4.如权利要求1所述的一种电池模组的自适应夹具，其特征在于：所述第一夹爪模块包括第一夹爪、第一驱动电机、第一丝杆、第一螺母、用于检测所述第一螺母和第二螺母的间距的第一位置传感器、第二夹爪、第二驱动电机、第二丝杆、第二螺母、第三导轨、第三滑块以及第四滑块；所述第三导轨安装在所述夹爪支撑座的底面；所述第一丝杆和第二丝杆平行且能转动地架设在所述夹爪支撑座的底面，且所述第一丝杆和所述第三导轨平行；所述第一丝杆通过皮带和带轮连接于所述第一驱动电机的输出轴；所述第二丝杆通过皮带和带轮连接于所述第二驱动电机的输出轴，所述第一驱动电机和第二驱动电机安装在所述夹爪支撑座上；所述第一螺母连接于所述第一丝杆，所述第一螺母通过所述第三滑块连接于所述第三导轨，所述第一夹爪固定连接于所述第一螺母，所述第一位置传感器固定连接于所述第一螺母；所述第二螺母连接于所述第二丝杆，所述第二螺母通过所述第四滑块连接于所述第三导轨，所述第二夹爪固定连接于所述第二螺母；

所述第二夹爪模块包括第三夹爪、第四夹爪、第三驱动电机、第三丝杆、第三螺母、第四螺母、第四导轨、第五滑块以及第六滑块；所述第三丝杆包括第一螺纹部、中间光杆部以及第二螺纹部，所述第一螺纹部和所述第二螺纹部以所述中间光杆部对称布置，且两者的螺纹反向布置；所述第四导轨安装在所述夹爪支撑座的底面；所述第三丝杆能转动地架设在所述夹爪支撑座的底面，且所述第三丝杆、第四导轨、第一丝杆三者相互平行，所述第三丝杆还通过皮带和带轮连接于所述第三驱动电机的输出轴，所述第三驱动电机安装在所述夹爪支撑座上；所述第三螺母和第四螺母分别对应连接于所述第一螺纹部和第二螺纹部；所述第三螺母通过所述第五滑块连接于所述第四导轨；所述第四螺母通过所述第六滑块连接于所述第四导轨。

5.如权利要求4所述的一种电池模组的自适应夹具，其特征在于：还包括第一柔性走线模块和第二柔性走线模块；所述第一柔性走线模块包括第一软管、第二软管、第一卡钩、第二卡钩、第一支撑杆以及第二支撑杆；所述第一支撑杆和第二支撑杆分别固定安装在所述夹爪支撑座的底面，且所述第一支撑杆、第二支撑杆和第一丝杆平行布置；所述第一软管呈螺旋状安装在所述第一支撑杆上；所述第一螺母通过第一卡钩滑动连接于所述第一支撑杆，且所述第一位置传感器的电缆线从所述第一卡钩和第一软管相邻的位置穿入第一软管内，并从所述第一软管的一端口穿出；所述第二软管呈螺旋状安装在所述第二支撑杆上；所述第二螺母通过第二卡钩滑动连接于所述第二支撑杆；

所述第二柔性走线模块包括第三软管、第四软管、第三卡钩、第四卡钩、第三支撑杆以及第四支撑杆；所述第三支撑杆和第四支撑杆分别固定安装在所述夹爪支撑座的底面，且所述第三支撑杆、第四支撑杆和第三丝杆平行布置；所述第三软管呈螺旋状安装在所述第三支撑杆上；所述第三螺母通过第三卡钩滑动连接于所述第三支撑杆；所述第四软管呈螺旋状安装在所述第四支撑杆上；所述第四螺母通过第四卡钩滑动连接于所述第四支撑杆。