一种电池夹取机械手装置的制作方法

本实用新型涉及一种电池夹取的机械手装置，属于电池生产自动化物流领域。

背景技术：

在电池生产过程中，锂电池要经过高温化成、分容、ocv(opencircuitvoltage，开路电压)测试，这一系列测试过程中，需要将电池从托盘中运输到测试线上。当电池从运输线运动指定测试位置时，需要采用电池夹取机械手装置来将单个电池放置放到指定测试位置，用于与极耳探针夹紧测试。现有的抓取机械手装置存在机构复杂及成本高等一系列问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种使设备占空间小，同时设备成本低，且可以适应不同尺寸的电池的电池夹取机械手装置。

本实用新型所述的一种电池夹取机械手装置，其特征在于，包括：

支撑单元，包括底部支撑框组件和设置于底部支撑框组件两端部的侧支撑，侧支撑安装于底部支撑框组件上，并且侧支撑外部配有滑动轴承，用于实现支撑单元与外部设备的导轨滑动配合，使机械手装置沿导轨轴向移动；

防掉落单元，安装于支撑单元的底部支撑框组件下方，包括支撑底座、防掉落驱动机构以及防短路机构，所述支撑底座包括水平支撑框和竖支撑，水平支撑框为矩形框，且矩形框的长边框对称安装竖支撑，用于支撑连接驱动机构；所述竖支撑的顶部与底部支撑框组件相连；所述防掉落驱动机构安装于支撑底座的水平支撑框上，包括气缸组件和传动组件，水平支撑框的两条短边上各安装一套气缸组件，每套气缸组件具有至少两个相互独立的活动部，且活动部沿水平支撑框的宽度方向直线往复运动，用于提供沿水平支撑框宽度方向的直线驱动力；所述气缸组件的活动部配装传动组件，用于将气缸组件的动力传输到防短路单元；所述防短路机构安装在传动组件底部，包括绝缘板和绝缘板支撑底座，其中所述绝缘板支撑底座位于水平支撑框的下方；绝缘板支撑底座的两端部分别与对应的传动组件相连，使得绝缘板支撑底座在两端的传动组件带动下沿水平支撑框宽度方向直线往复运动，用于支撑绝缘板并带动绝缘板运动；所述绝缘板铺设在绝缘板支撑底座的表面，用于防止电池掉落短路；

电池夹取单元，设置于底部支撑框组件和支撑底座之间，包括夹爪调节机构和夹紧机构，所述夹爪调节机构包括夹爪安装部、夹爪驱动部以及间距调节部，所述夹爪驱动部安装于夹爪安装部上，并且夹爪驱动部的输出端与间距调节部的动力输入端相连；间距调节部具有两相向或反向运动的夹爪连接组件；夹紧机构安装在夹爪连接件的底部，使得夹紧机构在夹爪驱动机构的带动下相向或反向运动以调节两套夹紧机构之间的间距；所述夹紧机构包括夹爪支撑装置、夹爪驱动单元以及夹紧装置，所述夹爪支撑装置包括用于支撑的支撑组件和用于导向的导轨，支撑组件具有相互平行的两安装端面，并且两安装端面均铺装彼此平行的导轨，并保持导轨均沿支撑组件的轴向布置；所述夹爪驱动单元设置在支撑组件上，包括两组气缸组件和限位块组件，两组气缸组件的动力输出端分别与夹紧单元相连，并保持动力输出端运动方向与支撑组件的轴向一致，两组气缸组件的动力输出端反向或相向运动，用于带动夹紧单元沿支撑组件轴向移动；限位块组件设置在气缸组件的动力输出端的运动轨迹上，用于限制气缸组件的运动行程；所述夹紧机构包括第一夹片连接组件和第二夹片连接组件，第一夹片连接组件和第二夹片连接组件分别滑动安装于支撑组件的两个安装端面上，第一夹片连接组件的底部轴向间隔设有第一夹片，第二夹片连接组件的底部轴向间隔设有第二夹片，第一夹片和第二夹片一一对应，并成对交错排布，形成可夹持电池的夹持部；第一夹片连接组件、第二夹片连接组件分别与对应的气缸组件的动力输出端相连接，使得第一夹片连接组件和第二夹片连接组件在相应气缸组件的带动下沿支撑组件轴向反向或相向运动，以使得第一夹片和第二夹片形成的夹持部夹紧或放松；

水平驱动单元，安装在侧支撑上，包括水平驱动机构以及水平动力传输机构，水平驱动机构的输出端与动力传输机构的输入端皮带连接，用于将水平驱动机构的驱动力传输给动力传输机构；所述水平动力传输机构的动力输出端与外部设备齿轮齿条啮合，使得整个电池夹取机械手装置在水平驱动单元的带动下沿外部设备的导轨轴向滑动；

以及垂直驱动单元，安装在底部支撑框组件和支撑底座之间，包括安装框架、垂直驱动电机以及动力传输组件，安装框架的顶部与底部支撑框组件固接，底部与支撑底座的水平支撑框固接；垂直驱动电机、水平驱动单元均安装于安装框架顶部，垂直驱动电机的输出端与动力传输组件的动力输入端相连；动力传输组件安装于安装框架上，并保持动力传输组件的垂直丝杆与安装框架转动连接；丝杆穿设于夹爪调节机构的夹爪安装部，二者螺接形成丝杆螺母副，使得夹爪调节机构在丝杆的转动下可沿丝杆轴向垂直升降。

所述底部支撑框组件包括铝型材支撑框和机械手支撑连接块，所述铝型材支撑框为一水平设置的矩形框，铝型材支撑框的短边上各安装一块侧支撑；机械手支撑连接块设置在铝型材支撑框与侧支撑的连接处，用于实现铝型材支撑框与侧支撑的连接固定。

所述水平支撑框包括两根第一铝型材和两根第二铝型材，其中第一铝型材作为水平支撑框的长边，第二铝型材作为水平支撑框的短边，第一铝型材和第二铝型材首尾相连围成一矩形框；竖支撑包括四根第三铝型材，四根第三铝型材等间距垂直安装于两根第一铝型材上；

所述气缸组件包括两块防掉落气缸端部固定块、两个气缸以及一块防掉落气缸中部固定块，气缸的一端分别连接一块防掉落气缸端部固定块，气缸的另一端共同连接在一块防掉落气缸中部固定块上，并保持气缸均沿第二铝型材轴向布置，形成两个相互独立的活动部，活动部可沿第二铝型材轴向直线往复运动；防掉落气缸端部固定块、防掉落气缸中部固定块安装在作为短边的第二铝型材表面，用于固定两套气缸；

所述气缸组件的两个活动部各安装一套传动组件，所述传动组件包括防掉落滑块安装块、防掉落气缸中滑动板和防掉落气缸上滑动块，防掉落滑块安装块是基座，通过螺丝与绝缘板支撑底座的端部固接；防掉落气缸中滑动板的一端与防掉落滑块安装块连接，另一端与防掉落气缸上滑动块连接；防掉落气缸上滑动块安装固定在气缸的活动部，使得传动组件在活动部的带动下沿第二铝型材轴向直线往复移动，从而将气缸组件的动力传输到绝缘板支撑底座；

所述防短路单元共两套，分别位于两根第一铝型材下方；所述防短路单元的绝缘板支撑底座包括至少一根第四铝型材和至少一根第五铝型材，其中第四铝型材与第五铝型材固接，形成用于支撑绝缘板的架体；第四铝型材的轴线与水平支撑框的长边平行。

所述夹爪安装部包括机械手丝杆夹子固定板、导轨单元、直线轴承以及螺母，夹爪驱动部包括夹爪驱动单元、夹爪传动单元、驱动单元保护罩和夹爪传动单元保护罩，所述间距调节部共两套，每套间距调节部包括一对夹爪连接单元；所述机械手丝杆夹子固定板的表面沿夹具机构的运动方向铺装导轨单元，用于实现间距调节部与机械手丝杆夹子固定板之间的滑动连接；直线轴承、螺母嵌装在机械手丝杆夹子固定板上，并保持直线轴承中心轴、螺母中心轴均与垂直丝杆平行，螺母套设于垂直丝杆外部，二者组成丝杆螺母副；夹爪驱动单元安装于机械手丝杆夹子固定板上，并与夹爪传动单元的动力输入端相连，夹爪传动单元架装在机械手丝杆夹子固定板上，并保持夹爪传动单元沿导轨单元轴向布置，夹爪传动单元具有两相向或反向运动的夹爪调节块，每个夹爪调节块配装一个夹爪连接单元，用于将夹爪驱动单元的驱动力传送到夹爪连接单元，使得夹爪连接单元在对应夹爪调节块带动下相向或反向运动；夹爪连接单元的上部与导轨单元滑动连接，底部安装夹紧机构，用于将夹爪与夹爪传动单元和导轨单元进行连接；夹爪传动单元保护罩与机械手丝杆夹子固定板进行连接，并罩在夹爪传动单元表面，用于防止机械手装置维修过程中，夹爪传动单元运动对操作人员的伤害；驱动单元保护罩与机械手丝杆夹子固定板进行连接，并罩在机械手丝杆夹子固定板表面，用于防止机械手装置维修过程中，夹爪驱动单元运动对操作人员的伤害。

所述夹紧机构的支撑组件包括滑轨安装板、夹子组件固定板和夹子组连接轴，滑轨安装板的两安装端面均铺装彼此平行的滑轨，滑轨安装板的上部通过夹子组连接轴悬装在夹子组件固定板的下部，并保持滑轨安装板与夹子组件固定板垂直；

气缸组件是整个机械手夹爪的动力输出，分为两组，分别与夹紧单元的第一夹片连接组件和第二夹片连接组件相连，并且异组的气缸组件的伸缩端相向或反向，同组的气缸组件的伸缩端同向，气缸组件包括气缸加长杆、气缸安装板和气缸，其中，气缸加长杆的安装端与气缸的伸缩端相连，用于延长气缸的运动行程；气缸安装板安装在支撑组件的滑轨安装板上，用于安装固定气缸；气缸安装在气缸安装板上，并保持气缸的伸缩端沿滑轨的铺设方向一致；

所述限位块组件包括螺母、限位块和螺钉，限位块安装于对应的气缸组件的伸缩端运动轨迹上，用于限制气缸的运动行程；限位块上设有供螺钉贯穿的安装孔；螺钉穿设于限位块上的安装孔后安装螺母，使得螺钉的螺帽作为阻挡部对准气缸组件的伸缩端，用于限制气缸伸缩端运动；

第一夹片连接组件包括第一夹片、第一滑块、第一夹子连接板和第一气缸连接件，第一夹子连接板的安装面固装用于与滑轨滑动配合的第一滑块，用于配合滑轨使第一夹片沿指定方向运动；第一夹子连接板的底部沿轴向间隔设置一排第一夹片；第一气缸连接件安装在第一夹子连接板上，用于支撑相应的气缸组件；

第二夹片连接组件包括用于将气缸组件的输出动力传递给夹子缓冲组件的夹子传动组件和用于导向第二夹片连接组件按照滑轨方向运动的夹子缓冲组件，每个夹子固定件的底部对应固装一套夹子缓冲组件，所述夹子传动组件包括夹子固定件、第二夹子连接板、加强筋、第二气缸连接件和第二滑块，夹子固定件、第二夹子连接板、第二气缸连接件起支撑作用，第二夹子连接板面向滑轨的安装面上固装可与滑轨滑动配合的第二滑块，用于引导第二夹子连接板沿滑轨轴向滑动；第二夹子连接板的下部沿轴向间隔设置一排与第一夹片一一对应的夹子固定件，用于安装夹子缓冲组件；第二气缸连接件安装在第二夹子连接板上部，并在二者连接处增设加强筋，用于增强强度的作用。

夹子缓冲组件包括用于限位的第三滑块、用于缓冲储能的弹簧、用于导向的导杆、用于支撑的夹子安装件和用于夹持电池的第二夹子片，夹子安装件上部固装可与滑轨滑动配合的第三滑块，用于带动夹子安装件沿滑轨轴向滑动；夹子安装件通过导杆安装在对应的夹子固定件的下部，并且导杆的按压端部套设弹簧，弹簧的两端分别与相邻两夹子安装件正对的端面相连；第二夹子片安装在夹子安装件的下部，并与第一夹片一一对应，并成对交错排布，形成可夹持电池的夹持部；所述导杆的轴向与夹子安装件的运动方向一致。

所述水平动力传输机构包括齿轮、第一机械手水平轴、第二机械手水平轴、联轴器、菱形固定座、抱箍以及轴承支撑单元，第一机械手水平轴、第二机械手水平轴均通过套设其上的菱形固定座、轴承支撑单元水平支撑在安装框架的顶部，并且第一机械手水平轴、第二机械手水平轴均可绕自身中心轴周向旋转；第一机械手水平轴的第一端通过联轴器与第二机械手水平轴的第一端相连，第一机械手水平轴与水平驱动机构的输出轴皮带连接，使第一机械手水平轴和第二机械手水平轴在水平驱动机构的驱动下共同旋转以传递出扭矩；所述第一机械手水平轴的第二端部、第二机械手水平轴的第二端部分别架装在同侧的侧支撑上，并且所述第一机械手水平轴的第二端、第二机械手水平轴的第二端各固装一可与外部设备上的齿条啮合的齿轮，齿条与导轨相互平行，通过齿轮与齿条之间的啮合来传动动力；抱箍套设在第一机械手水平轴和第二机械手水平轴上，用于限制水平驱动机构的位置。

所述垂直驱动单元的安装框架包括机械手丝杆上固定板、机械手丝杆下固定板和导轴，所述机械手丝杆上固定板、所述机械手丝杆下固定板分别固装在底部支撑框组件以及支撑底座上，所述机械手丝杆上固定板与所述机械手丝杆下固定板平行，分别安装于导轴的上、下两端；所述动力传输组件包括垂直丝杆以及皮带轮组件，所述垂直驱动电机以及所述皮带轮组件安装在机械手丝杆上固定板上，垂直丝杆贯穿夹爪安装部的螺母，二者组成丝杆螺母副，垂直丝杆的两端分别通过相应轴承支撑在机械手丝杆上固定板与所述机械手丝杆下固定板上，并且垂直丝杆的上端通过皮带轮组件与垂直驱动电机相连，使得垂直丝杆在垂直驱动电机带动下可绕自身中心轴周向旋转垂直丝杆，从而带动螺母沿垂直丝杆轴向升降；所述导轴上套设直线轴承，使夹爪调节组件沿导轴轴向升降。

所述绝缘板支撑底座包括两根彼此平行的第四铝型材和三根彼此平行的第五铝型材，其中三根第五铝型材等间距的平行排列在两根第四铝型材之间，形成梯子状架体。

本实用新型的有益效果体现在：首先，该电池夹取机械手装置能够在垂直运动方向，在相同运动行程下，此机械手装置的垂直方向高度更低，这样会使配套设备的高度也会降低，进而使设备占空间小，同时成本也大幅度降低；其次，该电池夹取机械手装置可以在垂直和水平方向自由运动，且机械手的夹爪间距是可以自动调节，可以适应不同尺寸的电池；不仅仅适用于软包电池的自动化测试设备，还适用于其他储能电池的自动化测试设备，比如软包锂离子电容，软包超级电容器等自动化测试设备。

附图说明

图1是电池夹取机械手装置的结构图；

图2是电池夹取机械手装置的主视图；

图3是电池夹取机械手装置的附视图；

图4是电池夹取机械手装置的左视图；

图5是电池夹取机械手装置的支撑组件的结构图；

图6a是电池防掉落装置的结构图；

图6b是电池防掉落装置的气缸组件的结构图；

图6c是电池防掉落装置的传动组件的结构图；

图6d是电池防掉落装置的支撑底座的结构图；

图6e是电池防掉落装置的绝缘板支撑底座的结构图。

图7a是夹紧机构的夹爪组件的结构图之一；

图7b是夹紧机构的夹爪组件的结构图之二；

图7c是支撑组件的结构图；

图7d是第一夹子片连接组件的结构图；

图7e是限位块组件的结构图；

图7f是气缸组件的结构图；

图7g是夹子传动组件的结构图；

图7h是夹子缓冲组件的结构图；

图7i是夹子缓冲组件的结构图之二。

图8是夹爪调节组件的结构图；

图9是水平驱动单元的结构图；

图10是垂直驱动单元的结构图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

参照附图：

实施例1本实用新型所述的一种电池夹取机械手装置，包括：

支撑单元1，包括底部支撑框组件和设置于底部支撑框组件两端部的侧支撑11，侧支撑11安装于底部支撑框组件上，并且侧支撑外部配有滑动轴承5，用于实现支撑单元1与外部设备的导轨滑动配合，使机械手装置沿导轨轴向移动；

防掉落单元2，安装于支撑单元1的底部支撑框组件下方，包括支撑底座23、防掉落驱动机构以及防短路机构，所述支撑底座包括水平支撑框和竖支撑，水平支撑框为矩形框，且矩形框的长边框对称安装竖支撑，用于支撑连接驱动机构；所述竖支撑的顶部与底部支撑框组件相连；所述防掉落驱动机构安装于支撑底座的水平支撑框上，包括气缸组件和传动组件，水平支撑框的两条短边上各安装一套气缸组件21，每套气缸组件具有至少两个相互独立的活动部，且活动部沿水平支撑框的宽度方向直线往复运动，用于提供沿水平支撑框宽度方向的直线驱动力；所述气缸组件的活动部配装传动组件，用于将气缸组件的动力传输到防短路单元；所述防短路机构安装在传动组件底部，包括绝缘板24和绝缘板支撑底座25，其中所述绝缘板支撑底座位于水平支撑框的下方；绝缘板支撑底座的两端部分别与对应的传动组件相连，使得绝缘板支撑底座在两端的传动组件带动下沿水平支撑框宽度方向直线往复运动，用于支撑绝缘板并带动绝缘板运动；所述绝缘板铺设在绝缘板支撑底座的表面，用于防止电池掉落短路；

电池夹取单元，设置于底部支撑框组件和支撑底座之间，包括夹爪调节机构4和夹紧机构3，所述夹爪调节机构4包括夹爪安装部、夹爪驱动部以及间距调节部，所述夹爪驱动部安装于夹爪安装部上，并且夹爪驱动部的输出端与间距调节部的动力输入端相连；间距调节部具有两相向或反向运动的夹爪连接组件；夹紧机构5安装在夹爪连接件的底部，使得夹紧机构在夹爪驱动机构的带动下相向或反向运动以调节两套夹紧机构之间的间距；所述夹紧机构包括夹爪支撑装置、夹爪驱动单元以及夹紧装置，所述夹爪支撑装置包括用于支撑的支撑组件和用于导向的导轨，支撑组件具有相互平行的两安装端面，并且两安装端面均铺装彼此平行的导轨，并保持导轨均沿支撑组件的轴向布置；所述夹爪驱动单元设置在支撑组件上，包括两组气缸组件和限位块组件，两组气缸组件的动力输出端分别与夹紧单元相连，并保持动力输出端运动方向与支撑组件的轴向一致，两组气缸组件的动力输出端反向或相向运动，用于带动夹紧单元沿支撑组件轴向移动；限位块组件设置在气缸组件的动力输出端的运动轨迹上，用于限制气缸组件的运动行程；所述夹紧机构包括第一夹片连接组件和第二夹片连接组件，第一夹片连接组件和第二夹片连接组件分别滑动安装于支撑组件的两个安装端面上，第一夹片连接组件的底部轴向间隔设有第一夹片，第二夹片连接组件的底部轴向间隔设有第二夹片，第一夹片和第二夹片一一对应，并成对交错排布，形成可夹持电池的夹持部；第一夹片连接组件、第二夹片连接组件分别与对应的气缸组件的动力输出端相连接，使得第一夹片连接组件和第二夹片连接组件在相应气缸组件的带动下沿支撑组件轴向反向或相向运动，以使得第一夹片和第二夹片形成的夹持部夹紧或放松；

水平驱动单元6，安装在侧支撑上，包括水平驱动机构以及水平动力传输机构，水平驱动机构的输出端与动力传输机构的输入端皮带连接，用于将水平驱动机构的驱动力传输给动力传输机构；所述水平动力传输机构的动力输出端与外部设备齿轮齿条啮合，使得整个电池夹取机械手装置在水平驱动单元的带动下沿外部设备的导轨轴向滑动；

以及垂直驱动单元7，安装在底部支撑框组件和支撑底座之间，包括安装框架、垂直驱动电机以及动力传输组件，安装框架的顶部与底部支撑框组件固接，底部与支撑底座的水平支撑框固接；垂直驱动电机、水平驱动单元均安装于安装框架顶部，垂直驱动电机的输出端与动力传输组件的动力输入端相连；动力传输组件安装于安装框架上，并保持动力传输组件的垂直丝杆与安装框架转动连接；丝杆穿设于夹爪调节机构的夹爪安装部，二者螺接形成丝杆螺母副，使得夹爪调节机构在丝杆的转动下可沿丝杆轴向垂直升降。

所述底部支撑框组件包括铝型材支撑框12和机械手支撑连接块13，所述铝型材支撑框12为一水平设置的矩形框，铝型材支撑框12的短边上各安装一块侧支撑11；机械手支撑连接块13设置在铝型材支撑框12与侧支撑13的连接处，用于实现铝型材支撑框与侧支撑的连接固定。

所述水平支撑框包括两根第一铝型材231和两根第二铝型材232，其中第一铝型材231作为水平支撑框的长边，第二铝型材232作为水平支撑框的短边，第一铝型材231和第二铝型材232首尾相连围成一矩形框；竖支撑包括四根第三铝型材233，四根第三铝型材等间距垂直安装于两根第一铝型材231上；

所述气缸组件21包括两块防掉落气缸端部固定块211、两个气缸212以及一块防掉落气缸中部固定块213，气缸的一端分别连接一块防掉落气缸端部固定块，气缸的另一端共同连接在一块防掉落气缸中部固定块上，并保持气缸均沿第二铝型材轴向布置，形成两个相互独立的活动部，活动部可沿第二铝型材轴向直线往复运动；防掉落气缸端部固定块、防掉落气缸中部固定块安装在作为短边的第二铝型材表面，用于固定两套气缸；

所述气缸组件21的两个活动部各安装一套传动组件22，所述传动组件22包括防掉落滑块安装块221、防掉落气缸中滑动板222和防掉落气缸上滑动块223，防掉落滑块安装块是基座，通过螺丝与绝缘板支撑底座的端部固接；防掉落气缸中滑动板的一端与防掉落滑块安装块连接，另一端与防掉落气缸上滑动块连接；防掉落气缸上滑动块安装固定在气缸的活动部，使得传动组件在活动部的带动下沿第二铝型材轴向直线往复移动，从而将气缸组件的动力传输到绝缘板支撑底座；

所述防短路单元共两套，分别位于两根第一铝型材231下方；所述防短路单元的绝缘板支撑底座25包括至少一根第四铝型材251和至少一根第五铝型材252，其中第四铝型材与第五铝型材固接，形成用于支撑绝缘板的架体；第四铝型材的轴线与水平支撑框的长边平行。

所述夹爪安装部包括机械手丝杆夹子固定板49、导轨单元43、直线轴承47以及螺母48，夹爪驱动部包括夹爪驱动单元46、夹爪传动单元42、驱动单元保护罩45和夹爪传动单元保护罩44，所述间距调节部共两套，每套间距调节部包括一对夹爪连接单元；所述机械手丝杆夹子固定板的表面沿夹具机构的运动方向铺装导轨单元，用于实现间距调节部与机械手丝杆夹子固定板之间的滑动连接；直线轴承、螺母嵌装在机械手丝杆夹子固定板上，并保持直线轴承中心轴、螺母中心轴均与垂直丝杆平行，螺母套设于垂直丝杆外部，二者组成丝杆螺母副；夹爪驱动单元安装于机械手丝杆夹子固定板上，并与夹爪传动单元的动力输入端相连，夹爪传动单元架装在机械手丝杆夹子固定板上，并保持夹爪传动单元沿导轨单元轴向布置，夹爪传动单元具有两相向或反向运动的夹爪调节块，每个夹爪调节块配装一个夹爪连接单元，用于将夹爪驱动单元的驱动力传送到夹爪连接单元，使得夹爪连接单元在对应夹爪调节块带动下相向或反向运动；夹爪连接单元的上部与导轨单元滑动连接，底部安装夹紧机构，用于将夹爪与夹爪传动单元和导轨单元进行连接；夹爪传动单元保护罩与机械手丝杆夹子固定板进行连接，并罩在夹爪传动单元表面，用于防止机械手装置维修过程中，夹爪传动单元运动对操作人员的伤害；驱动单元保护罩与机械手丝杆夹子固定板进行连接，并罩在机械手丝杆夹子固定板表面，用于防止机械手装置维修过程中，夹爪驱动单元运动对操作人员的伤害。

所述夹紧机构3的支撑组件32包括滑轨安装板321、夹子组件固定板322和夹子组连接轴323，滑轨安装板的两安装端面均铺装彼此平行的滑轨，滑轨安装板的上部通过夹子组连接轴悬装在夹子组件固定板的下部，并保持滑轨安装板与夹子组件固定板垂直；

气缸组件35是整个机械手夹爪的动力输出，分为两组，分别与夹紧单元的第一夹片连接组件和第二夹片连接组件相连，并且异组的气缸组件的伸缩端相向或反向，同组的气缸组件的伸缩端同向，气缸组件35包括气缸加长杆351、气缸安装板352和气缸353，其中，气缸加长杆的安装端与气缸的伸缩端相连，用于延长气缸的运动行程；气缸安装板安装在支撑组件的滑轨安装板上，用于安装固定气缸；气缸安装在气缸安装板上，并保持气缸的伸缩端沿滑轨的铺设方向一致；

所述限位块组件34包括第二螺母341、限位块342和螺钉343，限位块安装于对应的气缸组件的伸缩端运动轨迹上，用于限制气缸的运动行程；限位块上设有供螺钉贯穿的安装孔；螺钉穿设于限位块上的安装孔后安装第二螺母，使得螺钉的螺帽作为阻挡部对准气缸组件的伸缩端，用于限制气缸伸缩端运动；

第一夹片连接组件33包括第一夹片331、第一滑块332、第一夹子连接板333和第一气缸连接件334，第一夹子连接板的安装面固装用于与滑轨滑动配合的第一滑块，用于配合滑轨使第一夹片沿指定方向运动；第一夹子连接板的底部沿轴向间隔设置一排第一夹片；第一气缸连接件安装在第一夹子连接板上，用于支撑相应的气缸组件；

第二夹片连接组件包括用于将气缸组件的输出动力传递给夹子缓冲组件的夹子传动组件36和用于导向第二夹片连接组件按照滑轨方向运动的夹子缓冲组件37，每个夹子固定件的底部对应固装一套夹子缓冲组件，所述夹子传动组件36包括夹子固定件361、第二夹子连接板362、加强筋363、第二气缸连接件364和第二滑块365，夹子固定件、第二夹子连接板、第二气缸连接件起支撑作用，第二夹子连接板面向滑轨的安装面上固装可与滑轨滑动配合的第二滑块，用于引导第二夹子连接板沿滑轨轴向滑动；第二夹子连接板的下部沿轴向间隔设置一排与第一夹片一一对应的夹子固定件，用于安装夹子缓冲组件；第二气缸连接件安装在第二夹子连接板上部，并在二者连接处增设加强筋，用于增强强度的作用。

夹子缓冲组件37包括用于限位的第三滑块371、用于缓冲储能的弹簧372、用于导向的导杆373、用于支撑的夹子安装件374和用于夹持电池的第二夹子片375，夹子安装件上部固装可与滑轨滑动配合的第三滑块，用于带动夹子安装件沿滑轨轴向滑动；夹子安装件通过导杆安装在对应的夹子固定件的下部，并且导杆的按压端部套设弹簧，弹簧的两端分别与相邻两夹子安装件正对的端面相连；第二夹子片安装在夹子安装件的下部，并与第一夹片一一对应，并成对交错排布，形成可夹持电池的夹持部；所述导杆的轴向与夹子安装件的运动方向一致。

所述水平动力传输机构包括齿轮61、第一机械手水平轴63、第二机械手水平轴67、联轴器66、菱形固定座62、抱箍64以及轴承支撑单元65，第一机械手水平轴、第二机械手水平轴均通过套设其上的菱形固定座、轴承支撑单元水平支撑在安装框架的顶部，并且第一机械手水平轴、第二机械手水平轴均可绕自身中心轴周向旋转；第一机械手水平轴的第一端通过联轴器与第二机械手水平轴的第一端相连，第一机械手水平轴与水平驱动机构的输出轴皮带连接，使第一机械手水平轴和第二机械手水平轴在水平驱动机构的驱动下共同旋转以传递出扭矩；所述第一机械手水平轴的第二端部、第二机械手水平轴的第二端部分别架装在同侧的侧支撑上，并且所述第一机械手水平轴的第二端、第二机械手水平轴的第二端各固装一可与外部设备上的齿条啮合的齿轮，齿条与导轨相互平行，通过齿轮与齿条之间的啮合来传动动力；抱箍套设在第一机械手水平轴和第二机械手水平轴上，用于限制水平驱动机构的位置。

所述垂直驱动单元7的安装框架包括机械手丝杆上固定板75、机械手丝杆下固定板71和导轴73，所述机械手丝杆上固定板、所述机械手丝杆下固定板分别固装在底部支撑框组件以及支撑底座上，所述机械手丝杆上固定板与所述机械手丝杆下固定板平行，分别安装于导轴的上、下两端；所述动力传输组件包括垂直丝杆72以及皮带轮组件，所述垂直驱动电机74以及所述皮带轮组件安装在机械手丝杆上固定板上，垂直丝杆贯穿夹爪安装部的螺母，二者组成丝杆螺母副，垂直丝杆的两端分别通过相应轴承支撑在机械手丝杆上固定板与所述机械手丝杆下固定板上，并且垂直丝杆的上端通过皮带轮组件与垂直驱动电机相连，使得垂直丝杆在垂直驱动电机带动下可绕自身中心轴周向旋转垂直丝杆，从而带动螺母沿垂直丝杆轴向升降；所述导轴上套设直线轴承，使夹爪调节组件沿导轴轴向升降。

所述绝缘板支撑底座包括两根彼此平行的第四铝型材和三根彼此平行的第五铝型材，其中三根第五铝型材等间距的平行排列在两根第四铝型材之间，形成梯子状架体。

实施例2本实用新型所述的一种电池夹取机械手装置，由支撑单元1、防掉落单元2、电池夹取单元水平驱动单元6及垂直驱动单元7组成，其中电池夹取单元包括夹爪组件3和夹爪调节组件4，支撑单元1的外侧设有可与外部设备的导轨滑动配合的滑动轴承5，水平驱动单元6及垂直驱动单元7安装在支撑单元1上部，且水平驱动单元6的端部与外部设备的配合，用于带动电池假期机械手装置的水平移动；夹爪调节组件4安装在垂直驱动单元7上，二者滑动连接；夹爪组件3安装在夹爪调节组件4上。

支撑单元1用于承载与固定机械手装置的其他组件，主要用来支撑连接防掉落单元2、水平驱动单元6及垂直驱动单元7。由侧支撑11、铝型材支撑框12和机械手支撑连接块13等三部分组成。

支撑单元1的侧支撑11通过螺钉分别与滑动轴承5、铝型材支撑框12和机械手支撑连接块13进行连接，用于承载整个机械手装置的重量，并起连接其他组件的作用；铝型材支撑框12起支撑与连接作用，分别与侧支撑11、机械手支撑连接块13、防掉落单元6水平驱动单元及垂直驱动单元7等部件进行连接；机械手支撑连接块起连接作用。

防掉落单元2与铝型材支撑框进行连接，是为了接住机械手装置夹取掉落的电池，防止电池掉落而引起短路进而引起火灾。防掉落单元2包括：

支撑底座23，包括水平支撑框和竖支撑，水平支撑框为矩形框，且矩形框的长边框对称安装竖支撑，用于支撑连接驱动机构；

驱动机构，安装于支撑底座的水平支撑框上，包括气缸组件21和传动组件22，水平支撑框的两条短边上各安装一套气缸组件21，每套气缸组件21具有至少两个相互独立的活动部，且活动部沿水平支撑框的宽度方向直线往复运动，用于提供沿水平支撑框宽度方向的直线驱动力；所述气缸组件21的活动部配装传动组件，用于将气缸组件的动力传输到防短路单元；

以及防短路单元，安装在传动组件底部，包括绝缘板24和绝缘板支撑底座25，其中所述绝缘板支撑底座25位于水平支撑框的下方；绝缘板支撑底座25的两端部分别与对应的传动组件22相连，使得绝缘板支撑底座25在两端的传动组件带动下沿水平支撑框宽度方向直线往复运动，用于支撑绝缘板并带动绝缘板运动；所述绝缘板铺设在绝缘板支撑底座的表面，用于防止电池掉落短路。

所述水平支撑框包括两根第一铝型材231和两根第二铝型材232，其中第一铝型材231作为水平支撑框的长边，第二铝型材232作为水平支撑框的短边，第一铝型材231和第二铝型材232首尾相连围成一矩形框；竖支撑包括四根第三铝型材233，四根第三铝型材233等间距垂直安装于两根第一铝型材231上。

所述气缸组件21包括两块防掉落气缸端部固定块211、两个气缸212以及一块防掉落气缸中部固定块213，气缸212的一端分别连接一块防掉落气缸端部固定块211，气缸212的另一端共同连接在一块防掉落气缸中部固定块213上，并保持气缸212均沿第二铝型材轴向布置，形成两个相互独立的活动部，活动部可沿第二铝型材轴向直线往复运动；防掉落气缸端部固定块、防掉落气缸中部固定块安装在作为短边的第二铝型材表面，用于固定两套气缸。

所述气缸组件21的两个活动部各安装一套传动组件22，所述传动组件22包括防掉落滑块安装块221、防掉落气缸中滑动板222和防掉落气缸上滑动块223，防掉落滑块安装块221是基座，通过螺丝与绝缘板支撑底座25的端部固接；防掉落气缸中滑动板222的一端与防掉落滑块安装块221连接，另一端与防掉落气缸上滑动块223连接；防掉落气缸上滑动块223安装固定在气缸的活动部的顶部，而防掉落滑块安装块221落于第二铝型材下方，使得传动组件在活动部的带动下沿第二铝型材轴向直线往复移动，从而将气缸组件的动力传输到绝缘板支撑底座。

所述防短路单元共两套，分别位于两根第一铝型材231下方；所述防短路单元的绝缘板支撑底座25包括至少一根第四铝型材251和至少一根第五铝型材252，其中第四铝型材251与第五铝型材252固接，形成用于支撑绝缘板的架体。

第四铝型材251的轴线与水平支撑框的长边平行。

所述绝缘板支撑底座25包括两根彼此平行的第四铝型材251和三根彼此平行的第五铝型材252，其中三根第五铝型材252等间距的平行排列在两根第四铝型材251之间，形成梯子状架体。

夹紧机构3通过螺钉与夹爪连接单元41进行连接，通过控制夹爪驱动单元的伸缩来控制夹紧机构的夹爪的张开与闭合，进而来抓取与投放电池。夹紧机构包括：

夹爪支撑装置，包括用于支撑的支撑组件32和用于导向的滑轨31，支撑组件32具有相互平行的两安装端面，并且两安装端面均铺装彼此平行的滑轨31，并保持滑轨31均沿支撑组件32的轴向布置；

驱动单元，设置在支撑组件32上，包括两组气缸组件35和限位块组件34，两组气缸组件35的动力输出端分别与夹紧装置相连，并保持动力输出端运动方向与支撑组件的轴向一致，两组气缸组件35的动力输出端反向或相向运动，用于带动夹紧装置沿支撑组件轴向移动；限位块组件34设置在气缸组件35的动力输出端的运动轨迹上，用于限制气缸组件35的运动行程；

以及夹紧装置，包括第一夹片连接组件33和第二夹片连接组件，第一夹片连接组件33和第二夹片连接组件分别滑动安装于支撑组件32的两个安装端面上，第一夹片连接组件33的底部轴向间隔设有第一夹片，第二夹片连接组件的底部轴向间隔设有第二夹片，第一夹片和第二夹片一一对应，并成对交错排布，形成可夹持电池的夹持部；第一夹片连接组件、第二夹片连接组件分别与对应的气缸组件的动力输出端相连接，使得第一夹片连接组件和第二夹片连接组件在相应气缸组件的带动下沿支撑组件轴向反向或相向运动，以使得第一夹片和第二夹片形成的夹持部夹紧或放松。

所述支撑组件32包括滑轨安装板321、夹子组件固定板322和夹子组连接轴323，滑轨安装板321的两安装端面均铺装彼此平行的滑轨31，滑轨安装板321的上部通过夹子组连接轴323悬装在夹子组件固定板322的下部，并保持滑轨安装板321与夹子组件固定板323垂直。

气缸组件35是整个机械手夹爪的动力输出，分为两组，分别与夹紧单元的第一夹片连接组件和第二夹片连接组件相连，并且异组的气缸组件的伸缩端相向或反向，同组的气缸组件的伸缩端同向，气缸组件35包括气缸加长杆351、气缸安装板352和气缸353，其中，气缸加长杆351的安装端与气缸353的伸缩端相连，用于延长气缸的运动行程；气缸安装板352安装在支撑组件32的滑轨安装板321上，用于安装固定气缸353；气缸353安装在气缸安装板352上，并保持气缸的伸缩端沿滑轨的铺设方向一致。

所述限位块组件34包括第二螺母341、限位块342和螺钉343，限位块341安装于对应的气缸组件35的伸缩端运动轨迹上，用于限制气缸的运动行程；限位块342上设有供螺钉343贯穿的安装孔；螺钉343穿设于限位块上的安装孔后安装第二螺母341，使得螺钉343的螺帽作为阻挡部对准气缸组件35的伸缩端，用于限制气缸伸缩端运动。

第一夹片连接组件33包括第一夹片331、第一滑块332、第一夹子连接板333和第一气缸连接件334，第一夹子连接板333的安装面固装用于与滑轨31滑动配合的第一滑块332，用于配合滑轨使第一夹片沿指定方向运动；第一夹子连接板的底部沿轴向间隔设置一排第一夹片；第一气缸连接件安装在第一夹子连接板上，用于支撑相应的气缸组件。

第二夹片连接组件包括用于将气缸组件的输出动力传递给夹子缓冲组件的夹子传动组件36和用于导向第二夹片连接组件按照滑轨方向运动的夹子缓冲组件37，每个夹子固定件的底部对应固装一套夹子缓冲组件，所述夹子传动组件36包括夹子固定件361、第二夹子连接板362、加强筋363、第二气缸连接件364和第二滑块365，夹子固定件、第二夹子连接板、第二气缸连接件起支撑作用，第二夹子连接板面向滑轨的安装面上固装可与滑轨滑动配合的第二滑块，用于引导第二夹子连接板沿滑轨轴向滑动；第二夹子连接板的下部沿轴向间隔设置一排与第一夹片一一对应的夹子固定件，用于安装夹子缓冲组件；第二气缸连接件安装在第二夹子连接板上部，并在二者连接处增设加强筋，用于增强强度的作用；

夹子缓冲组件37包括用于限位的第三滑块371、用于缓冲储能的弹簧372、用于导向的导杆373、用于支撑的夹子安装件374和用于夹持电池的第二夹子片375，夹子安装件上部固装可与滑轨滑动配合的第三滑块，用于带动夹子安装件沿滑轨轴向滑动；夹子安装件通过导杆安装在对应的夹子固定件的下部，并且导杆的按压端部套设弹簧，弹簧的两端分别与相邻两夹子安装件正对的端面相连；第二夹子片安装在夹子安装件的下部，并与第一夹片一一对应，并成对交错排布，形成可夹持电池的夹持部。

所述导杆的轴向与夹子安装件的运动方向一致。

夹爪调节组件4通过螺母与菱形固定座进行配合连接，且与夹爪连接单元与夹紧机构进行连接；其作用是，控制与调节两个夹紧机构3之间的距离，通过螺母与菱形固定座的配合控制夹爪调节组件和夹紧机构的垂直方向运动。具体的，夹爪调节组件4由夹爪连接单元41、夹爪传动单元42、导轨单元43、夹爪传动单元保护罩44、驱动单元保护罩45、夹爪驱动单元46、直线轴承47、螺母48和机械手丝杆夹子固定板49等九大部分组成。

夹爪连接单元与夹爪传动单元和导轨单元连接，用于将夹爪与夹爪传动单元和导轨单元进行连接；夹爪传动单元与夹爪连接单元和夹爪驱动单元进行连接，用于将夹爪驱动单元的驱动力传送到夹爪连接单元；导轨单元与夹爪连接单元和机械手丝杆夹子固定板进行连接，用于起导向作用；夹爪传动单元保护罩与机械手丝杆夹子固定板进行连接，用于防止机械手装置维修过程中，夹爪传动单元运动对操作人员的伤害；驱动单元保护罩与机械手丝杆夹子固定板进行连接，用于防止机械手装置维修过程中，夹爪驱动单元运动对操作人员的伤害；夹爪驱动单元与夹爪传动单元和机械手丝杆夹子固定板进行连接，用于提供机械手装置的驱动力；直线轴承与机械手丝杆夹子固定板进行连接，起导向作用，使夹爪调节组件沿指定方向运动；螺母与机械手丝杆夹子固定板进行连接，起传动作用，配合菱形固定座来控制夹紧机构和夹爪调节组件的垂直方向运动；机械手丝杆夹子固定板起支撑连接作用，用于固定夹爪调节组件各部件，承载各部件的重量。

滑动轴承5通过螺钉与侧支撑进行连接，通过导轨与滑块的配合来与外部连接；主要是起导向限位作用，通过与外部导轨配合，使机械手装置沿指定方向运动。

水平驱动单元6与侧支撑与机械手丝杆上固定板进行连接，起动力传动作用，用来控制机械手装置的水平方向的运动。具体的，水平驱动单元由齿轮61、菱形固定座62、第一机械手水平轴63、抱箍64、轴承支撑单元65、联轴器66、第二机械手水平轴67及水平驱动机构68等八大部分组成。

齿轮通过轴孔的配合与第一机械手水平轴和第二机械手水平轴进行连接，起传动作用，通过齿轮与外部齿条的啮合来传动动力；菱形固定座起支撑作用，通过轴孔配合与第一机械手水平轴和第二机械手水平轴进行连接，通过螺钉与侧支撑进行连接；第一机械手水平轴通过轴孔配合与齿轮、菱形固定座和轴承支撑单元进行连接，起传动作用，将水平驱动机构输出的动力传递给齿轮；抱箍通过轴孔配合与第一机械手水平轴和第二机械手水平轴进行连接，起限位作用，用于限制水平驱动机构的位置；轴承支撑单元通过轴孔配合与第一机械手水平轴进行连接，起支撑连接作用；联轴器通过轴孔配合与第一机械手水平轴和第二机械手水平轴进行连接，使第一机械手水平轴和第二机械手水平轴共同旋转以传递出扭矩；第二机械手水平轴通过轴孔配合与齿轮、菱形固定座和轴承支撑单元进行连接，起传动作用，将水平驱动机构输出的动力传递给齿轮；水平驱动机构作为动力输出，通过螺钉与轴承支撑单元进行连接，通过轴孔配合与第一机械手水平轴进行连接。

垂直驱动电机7通过螺钉与铝型材支撑框12、防掉落单元2和轴承支撑单元65进行连接，且通过垂直丝杆与螺母进行啮合连接，起动力传动作用，控制夹紧机构和夹爪调节组件的垂直方向的运动。具体的，垂直驱动电机由机械手丝杆下固定板71、垂直丝杆72、导轴73、垂直驱动电机74和机械手丝杆上固定板75等五大部分组成。

机械手丝杆下固定板起连接作用，与防掉落单元、垂直丝杆和导轴进行连接；丝杆与螺母进行啮合连接，起传动作用，将垂直驱动电机的输出动力传递给夹爪调节组件；导轴起导向作用，使夹爪调节组件沿指定方向运动，通过螺钉与机械手丝杆下固定板和机械手丝杆上固定板进行连接，且通过螺母与垂直驱动电机进行连接；垂直驱动电机作为动力输出部件，通过螺钉与机械手丝杆上固定板进行连接，通过螺母与丝杆进行连接；机械手丝杆上固定板起支撑连接作用，通过螺钉与铝型材支撑框和轴承支撑单元进行连接。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。