CN208413206U - 一种用于电芯夹取的转动开夹机械手装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于电芯夹取的转动开夹机械手装置，包括设置于开夹机架内部的电机驱动单元，电机驱动单元包括电机驱动端的一主动链轮、以及与主动链轮同步转动的若干从动链轮；每个从动链轮中心轴孔内设置丝杠，丝杠跟随对应的从动链轮同步旋转并且使与丝杠相接的开夹压板产生向上或向下的运动；还具有开夹块，开夹块上端设置弹簧压盖并且使来自开夹压板的下压力传递至夹持单元。本实用新型采用转动开夹机械手装置，其抓取方式更加简单，组件不占用设备额外的空间，采用链轮转动可实现受力平稳，下压后带动夹子抓取电芯更稳定，有利于使丝杆上下运动的位置准确，提高开夹的一致性。

Description

一种用于电芯夹取的转动开夹机械手装置

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种用于电芯夹取的转动开夹机械手装置。

背景技术

随着经济和科技的发展，在工业生产中自动化设备的运用越来越广，对于锂电池生产领域也同样如此。

在锂离子电池生产过程中，往往需要进行电芯的夹抓操作，例如，化成工序，在对电芯进行化成时会用到相应的化成开夹装置，传统工序中，采用人工操作与机械设备相结合进行夹抓操作，一般包括左右两侧夹取方式、上下两侧夹取方式，无论何种方式，均需要人工在供料处放置电芯，然后再等待机械设备，将相应的电芯逐个取送。显然，这样的夹抓设备存在着人工操作较慢、成本较高等问题。

由于现有的开夹装置组成结构各有不同，开夹原理以及开夹方式也有所不同，经过本领域技术人员对现有公知技术的缺陷进行重点分析后发现，这些设备在机械手夹取过程中存在着开夹效率较低的问题，如，机械手的各个夹子分别由不同的气缸控制，然后再通过驱动气缸活塞杆，使活塞杆的运动对夹子产生驱动力，使一个夹子的两块夹板展开准备夹取，由于需要将多个夹具固定组装在同一个装置上，这种采用若干气缸逐个驱动的方式难以确保驱动力的同步性、以及驱动力的均衡问题，抓取力度也不一致，更重要的是，夹具运动位置不够准确，开夹一致性较差，从而影响整个电池生产设备的运行效率。

综上所述，本实用新型正是在现有公知技术的基础上，结合实际应用的验证，对同一技术领域内的产品结构提出进一步研发与设计的技术方案，这些所提出的技术方案完全能解决现有技术存在的问题，同时也有利于同一技术领域的众多技术问题的解决以及提高技术方案的可拓展性。

实用新型内容

针对以上缺陷，本实用新型提供一种用于电芯夹取的转动开夹机械手装置，便于控制相应的夹具上下抓取电芯、可确保开夹的同步性以及使每个夹体受力均衡，同时解决现有技术的诸多不足。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于电芯夹取的转动开夹机械手装置，用于不同数量锂电池电芯的夹抓工序，具有开夹机架，所述开夹机架顶层固定安装一横向设置的开夹压板，所述转动开夹机械手装置包括：

设置于所述开夹机架内部的电机驱动单元，包括安装于电机驱动端的一主动链轮、以及均匀分布于所述开夹压板上方且与所述主动链轮同步转动的若干从动链轮；

设置于每个从动链轮中心轴孔内的丝杠，所述丝杠跟随对应的从动链轮同步旋转并且使与所述丝杠相接的开夹压板产生向上或向下的运动；

用于夹取电芯的带有夹板的若干夹持单元，以水平方向分布于所述开夹机架底层；

垂直设置于所述开夹压板与每个夹持单元之间的开夹块，所述开夹块上端设置弹簧压盖并且使来自所述开夹压板的下压力传递至对应的夹持单元。

对于以上本实用新型技术方案的附加结构，还包括以下任意一项：

每个弹簧压盖在水平方向上对齐并且保持相同的高度；

对于夹持单元，每个夹持单元具有中心转轴，并且该中心转轴同时安装两个相互交错的料夹；

相应地，所述夹持单元通过开夹压板传递的下压力使料夹下方的两个夹板扩张，形成对若干锂电池电芯同时预备夹取状态。

相应地，所述开夹压板向上运动使开夹块向上提升，使所述夹持单元两端的料夹向内收紧，形成抓取电芯的动作。

进一步地，每个夹持单元的夹板固定在对应的料夹底部，每个料夹包括一弧形段与一垂直段，并且使同一个夹持单元的两个料夹弧形段相互交错固定在同一个转轴上。

对于本实用新型技术方案以及具有任一项附加结构的技术方案，还包括：

每个夹持单元的位置固定不变并且使所夹持的每两个相邻的电芯之间的距离相同。

对于本实用新型技术方案，还包括：

所述主动链轮与从动链轮设置于同一高度；

所述开夹压板通过螺母座与每个丝杠的螺母连接，从而实现当丝杠旋转时，开夹压板实现向上或向下的运动；

另外，所述丝杠与开夹压板之间可增加被动工件。

本实用新型所述的用于电芯夹取的转动开夹机械手装置的有益效果为：

(1)采用本实用新型的转动开夹机械手装置，相对于以往的装置，其抓取方式更加简单，组件不占用设备额外的空间，采用链轮的转动实现受力平稳，下压后带动夹子抓取电芯更稳定，有利于使丝杆上下运动的位置准确，提高开夹的一致性；

(2)可使所抓取的若干电芯在保持位置距离一致的基础上更准确的进入下一工序，减少检测环节，极大地提高了生产效率；

(3)可解决传统机械手装置因采用由复杂组件构成的单一夹体进行上下夹取电芯而导致的不便于操作、需要逐一夹取、以及最终导致整个开夹装置过于复杂等问题；

(4)有利于解决传统用于电芯夹取的机械手装置难以确保开夹的同步性以及驱动力均衡的问题。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述用于电芯夹取的转动开夹机械手装置的示意图一；

图2是本实用新型实施例所述用于电芯夹取的转动开夹机械手装置的示意图二；

图3是本实用新型实施例所述用于电芯夹取的转动开夹机械手装置的从动链轮与丝杠部位的示意图；

图4是本实用新型实施例所述用于电芯夹取的转动开夹机械手装置的夹持单元示意图。

图中：

1、开夹机架；2、开夹压板；3、伺服电机；4、主动链轮；5、从动链轮； 6、丝杠；7、开夹块；8、弹簧压盖；9、电芯；10、夹持单元；

101、转轴；102、夹板；103、料夹I；104、料夹II。

具体实施方式

如图1-4所示，本实用新型实施例所述的用于电芯夹取的转动开夹机械手装置，所实施的技术手段要实现的目的在于，解决传统用于电芯夹取的机械手装置因采用复杂的驱动***进行开夹操作而导致难以确保开夹的同步性、夹具运动位置不够准确以及开夹一致性较差的问题，在解决该技术问题的同时，需要避免使夹体进行上下夹取电芯时出现不便于操作、需要逐一夹取等问题，因而，所实施的技术方案包括水平设置于设备内部并且使若干电芯同时被夹取的开夹机架1。

对于以上设置的开夹机架1结构进行分析：

所实施的开夹机架1由上至下设置至少三层架体，这三层架体依次设置开夹压板2、开夹块7、若干夹持单元10，其中的开夹压板2以水平方向设置于开夹机架1内部，同时，该开夹压板2上方设置用于产生下压力而使各个夹持单元10实现夹持动作的电机驱动***，通过安装于开夹机架1内部空间的伺服电机3控制驱动一个主动链轮4转动，由于与主动链轮4同一高度的开夹压板 2上方均匀安装若干从动链轮5，因而，使主动链轮4通过传动链条或传动皮带等组件连接各个从动链轮5，能够实现当伺服电机3驱动主动链轮4进行转动时，各个从动链轮5也相应地同步进行转动；

进一步地，每个从动链轮5与对应的丝杠6相配合，即从动链轮5中心轴孔内固定安装对应的丝杠6，从而形成丝杠旋转单元，当某个从动链轮5转动时，对应的丝杠6进行旋转，根据丝杠6组件的特性，丝杠6作为主动体时，其自身的螺母就会随丝杆6的转动转化成直线运动，可采用开夹压板2作为被动工件，该被动工件通过螺母座与丝杠6的螺母连接，从而实现当丝杠6旋转时，被动工件实现相应的直线运动，即开夹压板2实现向上或向下的运动。

相应地，由于所实施的开夹压板2均匀装有若干开夹块7，当开夹压板2 实现向上或向下的运动时，使每个开夹块7能够承接开夹压板2的下压力而使其自身产生下压动作，具体实施为，每一个开夹块7上端实施一个内部具有弹簧的弹簧压盖8并且使该弹簧压盖8顶面与开夹压板2底面相接触，从而使其能够直接将产生的下压力传递至开夹块7，所实施的每个弹簧压盖8为水平方向上对齐并且保持相同的高度，当开夹压板2向下挤压时，使各个弹簧压盖8 受力均匀，从而在抓取时力度更平稳；

相应地，由于下层架体均匀装有若干组夹持单元10，每个夹持单元10顶部与开夹块7下端连接，当开夹压板2向下运动时，挤压弹簧压盖8，使开夹块7向下对夹持单元10施力，使夹持单元10两端的料夹呈外扩状态，达到准备抓取电芯9的状态；当开夹压板2向上运动时，开夹压板2离开弹簧压盖8，受到弹簧弹力作用，开夹块7向上提升，使夹持单元10两端的料夹呈向内收缩，形成抓取电芯9的动作。

对于以上设置的夹持单元10进行分析：

所实施的夹持单元10根据现有技术采用夹子来实现，夹子的功能以及结构完全属于公知常识，在本实施例中采用夹子为若干组，并且水平排列于所实施的开夹机架1底层，具体实施为，每一个夹持单元10包括转轴101、以及两个进行扩张状态与收紧状态的夹板102，每一个夹持单元10的两块夹板102用于夹持夹取电池电芯，每块夹板102固定在对应的料夹底部，所实施的料夹按照左右方向区分，分为料夹I103、料夹II104，每一个夹持单元10的两个料夹固定在同一个对应的转轴101上，当对应的开夹块7向夹持单元10下压施力时，可使夹具扩张展开。

在本说明书的描述中，若出现术语″实施例一″、″本实施例″、″具体实施″等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型或实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例；而且，所描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以恰当的方式结合。

在本说明书的描述中，术语″连接″、″安装″、″固定″、″设置″、″具有″等均做广义理解，例如，″连接″可以是固定连接或在不影响部件关系与技术效果的基础上通过中间组件间接进行，也可以是一体连接或部分连接，如同此例的情形对于本领域普通技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型或实用新型中的具体含义。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，对于以下几种情形的修改，都应该在本案的保护范围内：①以本实用新型技术方案为基础并结合现有公知常识所实施的新的技术方案，该新的技术方案所产生的技术效果并没有超出本实用新型技术效果之外，例如，采用链轮旋转带动丝杠转动对开夹压板与开夹块实现下压力的技术方案应用于其它电池制造设备；②采用公知技术对本实用新型技术方案的部分特征的等效替换，所产生的技术效果与本实用新型技术效果相同，例如，将部分夹持组件进行等效替换；③以本实用新型技术方案为基础进行可拓展，拓展后的技术方案的实质内容没有超出本实用新型技术方案之外；④利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域。

Claims (10)

1.一种用于电芯夹取的转动开夹机械手装置，用于不同数量锂电池电芯的夹抓工序，具有开夹机架，所述开夹机架顶层固定安装一横向设置的开夹压板，其特征在于，所述转动开夹机械手装置包括：

设置于所述开夹机架内部的电机驱动单元，包括安装于电机驱动端的一主动链轮、以及均匀分布于所述开夹压板上方且与所述主动链轮同步转动的若干从动链轮；

设置于每个从动链轮中心轴孔内的丝杠，所述丝杠跟随对应的从动链轮同步旋转并且使与所述丝杠相接的开夹压板产生向上或向下的运动；

用于夹取电芯的带有夹板的若干夹持单元，以水平方向分布于所述开夹机架底层；

垂直设置于所述开夹压板与每个夹持单元之间的开夹块，所述开夹块上端设置弹簧压盖并且使来自所述开夹压板的下压力传递至对应的夹持单元。

2.根据权利要求1所述的用于电芯夹取的转动开夹机械手装置，其特征在于：每个弹簧压盖在水平方向上对齐并且保持相同的高度。

3.根据权利要求1所述的用于电芯夹取的转动开夹机械手装置，其特征在于：每个夹持单元具有中心转轴，并且该中心转轴同时安装两个相互交错的料夹。

4.根据权利要求3所述的用于电芯夹取的转动开夹机械手装置，其特征在于：所述夹持单元通过开夹压板传递的下压力使料夹下方的两个夹板扩张，形成对若干锂电池电芯同时预备夹取状态。

5.根据权利要求3所述的用于电芯夹取的转动开夹机械手装置，其特征在于：所述开夹压板向上运动使开夹块向上提升，使所述夹持单元两端的料夹向内收紧，形成抓取电芯的动作。

6.根据权利要求1所述的用于电芯夹取的转动开夹机械手装置，其特征在于：每个夹持单元的夹板固定在对应的料夹底部，每个料夹包括一弧形段与一垂直段，并且使同一个夹持单元的两个料夹弧形段相互交错固定在同一个转轴上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的用于电芯夹取的转动开夹机械手装置，其特征在于：每个夹持单元的位置固定不变并且使所夹持的每两个相邻的电芯之间的距离相同。

8.根据权利要求1所述的用于电芯夹取的转动开夹机械手装置，其特征在于：所述主动链轮与从动链轮设置于同一高度。

9.根据权利要求1所述的用于电芯夹取的转动开夹机械手装置，其特征在于：所述开夹压板通过螺母座与每个丝杠的螺母连接，从而实现当丝杠旋转时，开夹压板实现向上或向下的运动。

10.根据权利要求1所述的用于电芯夹取的转动开夹机械手装置，其特征在于：所述丝杠与开夹压板之间增加被动工件。