方形铝壳电池机械夹爪的制作方法

1.本实用新型涉及机械手技术领域，尤其涉及一种方形铝壳电池机械夹爪。


背景技术：

2.方形铝壳电池可以是裸电池，铝壳很软很薄，外壁易受到损伤以致影响到方形铝壳电池的美观性，更为严重的是，铝壳被刮擦产生的铝粉是重大污染物。方形铝壳电池也可以是已包绝缘膜或已涂覆绝缘层的成品电池，更应小心保护绝缘膜或绝缘层。方形铝壳电池物料铝壳、顶盖、裸电芯等的性状与裸电池或成品电池相同。由此，抓取方形铝壳电池或电池物料的机械夹爪的爪子或爪子包敷层须是硬度低于或接近铝壳或绝缘膜或绝缘层的软材料，且耐磨，且抗老化。
3.传统的方形铝壳电池机械夹爪包括支架、安装在支架上的软掌和用于驱动支架夹持电池的夹爪气缸，通常情况下，采用螺栓从爪内向爪外贯穿软掌以将软掌固定在支架上，使用时间长了以后，易出现螺栓松动后螺栓头突出于软掌，或软掌磨损后露出螺栓头以损伤电池或电池物料，并造成脱落物严重污染的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提出了一种方形铝壳电池机械夹爪，旨在解决现有电池夹爪，使用时间长了以后，易出现螺栓松动后螺栓头突出于软掌，或软掌磨损后露出螺栓头以损伤电池或电池物料，并造成脱落物严重污染的问题。
5.本实用新型提供了一种方形铝壳电池机械夹爪，包括软掌和套件，所述软掌是一种软材料块，用于抵接夹持电池。所述套件是一种具有螺纹强度的软材料块，用于套扣所述软掌间接将软掌固定在夹爪内。
6.采用这种套扣结构，可避免螺栓组件松动后或软掌磨损后露出螺栓组件对电池的损伤，并避免脱落物的严重污染。
7.在其中一种实施例中，方形铝壳电池机械夹爪包括夹持装置，所述夹持装置包括相对设置的两组夹爪组件和一个夹爪气缸，所述夹爪气缸与两组所述夹爪组件连接，所述夹爪气缸能驱动两组所述夹爪组件相互靠近以配合夹持电池，或相互背离以松开所述电池；
8.进一步的，所述夹爪组件包括夹爪支架、所述套件、所述软掌和螺栓组件，所述螺栓组件从所述夹爪支架背离所述电池一侧插入，并与所述套件连接，以使所述套件固定在所述夹爪支架靠近所述电池一侧，以将所述软掌套扣固定在所述夹爪支架内。
9.在其中一种实施例中，所述套件分为靠近所述电池的套件正面和相背的套件反面，所述套件正面上设有1至多个套装槽，1至多个所述套装槽在所述套件上沿水平方向和垂直方向间隔设置，所述套件反面上设有与所述套装槽等数量的1至多个套件沉台，所述套装槽从套件正面贯穿到所述套件沉台。
10.进一步的，所述套件反面上加工有套件螺纹盲孔，供所述螺栓组件连接所述套件
套扣所述软掌锁到所述夹爪支架上。
11.在其中一种实施例中，所述软掌分为软掌台肩和软掌心，所述软掌能全部进入所述套件沉台，所述软掌台肩贴合所述套件沉台，用于阻止所述软掌从所述套装槽中脱出，所述软掌心能穿过所述套装槽，并突出于所述套件正面，所述软掌且只有所述软掌能在夹持时与所述电池抵接，所述软掌采用软材料，具体的，采用耐磨、抗老化的三元乙丙胶制作，因三元乙丙螺纹强度太低而采用所述套件间接套扣所述软掌，将所述软掌固定到所述夹爪支架内。
12.在其中一种实施例中，所述夹爪支架分为夹爪支架立板及夹爪支架顶板，所述夹爪支架立板与所述夹爪支架顶板呈直角，夹爪支架立板及夹爪支架顶板上加工有供螺栓组件的螺杆穿过的过孔。
13.在其中一种实施例中，每个所述夹爪支架立板内沿水平方向设置有2个所述套件，每个所述套件上设置有4个套装槽，4个所述套装槽在所述套件上沿水平方向和垂直方向间隔设置，每个所述夹爪支架立板配装8个所述软掌，这8个所述软掌的软掌心在一个平面上构成机械手掌，将作用于所述电池的一个平面进行夹持。其它数量的套件、软掌、螺栓组件或其它的套件和软掌的固定方式如粘接也在此结构的创意之中。
14.在其中一种实施例中，所述夹爪组件还包括1个顶掌，所述顶掌通过所述螺栓组件安装在所述夹爪支架顶板内靠近所述电池的一侧，所述顶掌采用具有螺纹强度的软材料块制作。不同数量的螺栓组件或其它的顶掌固定方式如粘接也在此结构的创意之中。
15.在其中一种实施例中，所述方形铝壳电池机械夹爪还包括感测装置，所述感测装置包括感测器、感测器支架、感测器支架安装板，所述感测器安装在所述夹持装置内所述夹爪气缸正下方，所述感测装置用于方形铝壳电池机械夹爪抓取时感测上下料位有无所述电池和在移动中感测有无所述电池脱落。
16.在其中一种实施例中，所述方形铝壳电池机械夹爪还包括回转装置，所述回转装置包括回转气缸和气缸连接板，所述气缸连接板连接所述回转气缸与所述夹爪气缸，所述回转气缸用于驱动所述夹爪气缸带着所述夹持装置旋转，以调整所述电池再放落后的朝向。
17.在其中一种实施例中，所述方形铝壳电池机械夹爪还包括机械手安装板，所述机械手安装板一面连接所述回转气缸，另一面待与外部机械臂连接，供实现方形铝壳电池机械夹爪的对外装配。当然，也可以省略机械手安装板，以回转气缸的连接孔直接对外部机械臂连接。
18.本实用新型实施例的方形铝壳电池机械夹爪，采用硬度低，且耐磨，且抗老化的三元乙丙胶软掌不会损伤电池或电池物料，但因三元乙丙螺纹强度太低不能直接加工螺丝孔被螺栓固定，而从软掌穿螺栓固定又担心螺栓松动后螺栓头突出于软掌，或软掌磨损后露出螺栓头以损伤电池或电池物料，并造成脱落物严重污染的问题。就采用套件使软掌间接套扣固定在夹爪支架内，既避免了螺栓松动后螺栓头突出于软掌，又无软掌磨损后露出螺栓头以损伤电池或电池物料并造成脱落物严重污染的问题，保证了抓取后电池或电池物料表面完好并不产生脱落物严重污染。
19.本实施例的方形铝壳电池机械夹爪适用于方形铝壳电池自动化生产设备上、下料和机内转运抓取铝壳、裸电池、成品电池，也可抓取顶盖、电芯等物料，也可用于抓取水果、
包裹等易损物料，无损伤污染忧患。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
21.其中：
22.图1为一个实施例中方形铝壳电池机械夹爪的爆炸图。
23.图2为图1中的a部放大示意图。
24.图3为一个实施例中夹爪组件的示意图。
25.图4为图3所示夹爪组件的爆炸图。
26.附图标记说明：
27.10-电池；
28.100-夹持装置；110-夹爪组件；111-夹爪支架；1111-夹爪支架立板；1112、夹爪支架顶板；112-套件；1121-套件正面；1122-套装槽；1123-套件反面；1124-套件螺纹盲孔；1125-套件沉台；113-软掌；1131-软掌台肩；1132-软掌心；114-螺栓组件；115-顶掌；1151-螺纹盲孔；120-夹爪气缸；
29.200-回转装置；210-回转气缸；220-气缸连接板；
30.300-感测装置；310-感测器；320-感测器支架；330-感测器支架安装板；
31.400-机械手安装板。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、里、外
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果所述特定姿态发生改变时，则所述方向性指示也相应地随之改变。
34.另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
35.本实用新型一种方形铝壳电池机械夹爪适用于方形铝壳电池自动化生产设备上、下料和机内转运抓取铝壳、裸电池、成品电池，也可抓取顶盖、电芯等物料，也可用于抓取水果、包裹等易损物料，无损伤污染忧患。
36.方形铝壳电池可以是裸电池，铝壳很软很薄，外壁易受到损伤以致影响到方形铝壳电池的美观性，更为严重的是，铝壳被刮擦产生的铝粉是重大污染物。方形铝壳电池也可以是已包绝缘膜或已涂覆绝缘层的成品电池，更应小心保护绝缘膜或绝缘层。方形铝壳电
池物料铝壳、顶盖、裸电芯等的性状与裸电池或成品电池相同。由此，抓取方形铝壳电池或电池物料(以下统称电池10)的机械夹爪的爪子或爪子包敷层须是硬度低于或接近铝壳或绝缘膜或绝缘层的软材料，且耐磨，且抗老化。
37.请参阅图1-图4，一实施例的方形铝壳电池机械夹爪包括软掌113和套件112，所述软掌是一种软材料块，用于抵接夹持电池10。所述套件112是一种具有螺纹强度的软材料块，用于套扣所述软掌113间接将软掌113固定在夹爪内。
38.采用这种套扣结构，可避免螺栓组件114松动后或软掌磨损后露出螺栓组件114对电池10的损伤，并避免脱落物的严重污染。
39.本实施例的方形铝壳电池机械夹爪具体结构包括夹持装置100，夹持装置100包括相对设置的2组夹爪组件110和1个夹爪气缸120，夹爪气缸120连接2组夹爪组件110，夹爪气缸120能驱动2组夹爪组件110相互靠近以夹持电池10，夹爪气缸120还能驱动2组夹爪组件110相互背离以松开电池10。
40.进一步的，夹爪组件110包括夹爪支架111、套件112、软掌113和螺栓组件114，螺栓组件114从夹爪支架111背离电池10一侧插入，并与套件112连接，以使套件112固定在夹爪支架111靠近电池10一侧，以将软掌113套扣固定在夹爪支架111内。
41.由于是将螺栓组件114从夹爪支架111背离电池10一侧插入，可避免螺栓组件114松动或软掌113磨损后露出螺栓组件114对电池10的损伤并产生污染。
42.在本实施例中，请继续参阅图1至图4，套件112分为靠近所述电池的套件正面1121和相背的套件反面1123，套件正面1121上开设有4个或多个套装槽1122，4个或多个套装槽1122在套件112上沿水平方向和垂直方向间隔设置，套件反面1123上开设有与套装槽1122等数量的4个或多个套件沉台1125，套装槽1122从套件正面1121贯穿到套件沉台1125。
43.进一步的，套件112反面上加工有套件螺纹盲孔1124，供螺栓组件114连接套件112套扣软掌113锁到夹爪支架111上，具体的，套件112采用高密pp胶制作，使套件112对电池10无接触损伤，又有足够的螺纹强度。
44.套件正面1121下方加工成倒钩，突出高于软掌113，用于兜底夹持电池10，当然如用于在腰上夹持电池10的场景，套件正面1121下方应取消倒钩作成平面。
45.在本实施例中，请继续参阅图1至图4，软掌113分为软掌台肩1131和软掌心1132，所述软掌113能全部进入所述套件沉台1125，软掌台肩1131贴合套件沉台1125，用于阻止软掌113从套装槽1122中脱出，软掌113的软掌心1132能穿过套装槽1122，并突出于套件正面1121，软掌113且只有软掌113能在夹持时与电池10抵接，软掌113采用软材料，具体的采用耐磨、抗老化的三元乙丙胶制作，因三元乙丙螺纹强度太低而采用套件112间接套扣软掌113将软掌113固定在夹爪支架111内。
46.需要说明的是，软掌113是软塑胶不宜直接加工螺丝孔通过螺栓直接锁到夹爪支架111上。
47.在其它的一些实施例中，可通过多种方式来实现软掌台肩1131和套件沉台1125的具体设置。
48.软掌台肩1131可开在软掌113四边上，套装槽1122开在套件沉台1125的中心，这样更有利于套件112对软掌113的扣合，软掌113的软掌心1132及与其配合的套装槽1122也可以是按需要的形状如圆形。当然，在其它实施方式中，该软掌台肩1131和套件沉台1125的具
体设置还可以是其它表现形式，该软掌台肩1131和套件沉台1125的设置目的为将软掌113稳定可靠地安装在套装槽1122中。
49.进一步说，软掌113的软掌心1132表面应粗糙或经刻花以增大对电池10的摩擦力。
50.在本实施例中，夹爪支架111分为夹爪支架立板1111及夹爪支架顶板1112，夹爪支架立板1111与夹爪支架顶板1112呈直角，夹爪支架立板1111及夹爪支架顶板1112上加工有供螺栓组件114的螺杆穿过的过孔。
51.在本实施例中，螺栓组件114指螺栓，一般还包括弹簧垫圈、平垫圈各一个。螺栓的强度等级和尺寸大小必要时需经计算和验证，螺杆长度需满足套件螺纹盲孔1124深度。
52.具体详实的实施方式是，将软掌113以软掌台肩1131朝前从套件112的套件反面1123装入套件沉台1125，使软掌台肩1131贴合套件沉台1125，同时并且必然使软掌113的软掌心1132穿过套装槽1122，这样软掌113被套件112卡住软掌台肩1131同时从套件112的套装槽1122中露出软掌113的软掌心1132，再将套件112连同软掌113以套件反面1123贴向夹爪支架立板1111的朝向电池10的里面，然后以螺栓组件114的螺杆从夹爪支架立板1111的外面穿过夹爪支架立板1111的过孔，插入套件112对应的套件螺纹盲孔1124然后锁紧螺杆，以将套件112套住软掌113扣在夹爪支架立板1111的里面。
53.通过将软掌113的软掌心1132从套件112的套件正面1121一侧露出，并突出于套件正面1121，可使软掌113的软掌心1132且只有软掌113的软掌心1132能抵接电池10实现夹持电池10。
54.本实施例中，每个夹爪支架立板1111内沿水平方向设置有2个套件112，每个套件112与夹爪支架111采用3套螺栓组件114固定，每个套件112上设置有4个套装槽，4个套装槽1122在套件112上沿水平方向和垂直方向间隔设置，每个夹爪支架立板1111配装8个软掌113，这8个软掌113的软掌心1132在一个平面上构成机械手掌，将作用于所述电池10的一个平面进行夹持。其它数量的套件112、软掌113、螺栓组件114或其它的套件112和软掌113的固定方式如粘接也在此结构的创意之中。
55.本实施例中，夹爪组件110还包括顶掌115，顶掌115是一块方形高密pp胶板，顶掌115反面加工有螺纹盲孔1151，螺栓组件114从夹爪支架顶板1112背离电池10的一侧插入，将顶掌115安装在夹爪支架顶板1112内，用于防止损伤电池10。因顶掌115一般情况下不接触电池10仅起防护作用，需保证螺纹强度且其上的螺丝孔作成盲孔可避免螺栓头可能的损伤电池即可。具体的，该螺栓组件114的数量为4套，其它数量的螺栓组件114或其它的顶掌115固定方式如粘接也在此结构的创意之中。
56.一方面，通过2组夹爪组件110的软掌113可以对电池10相对的两个面进行弹性夹持以避免电池10受损，另一方面，通过顶掌115可以对电池10的其它可能接触面进行防护，以全面保证电池10在抓取过程中的无损。
57.本实施例中，请继续参阅图1，方形铝壳电池机械夹爪还包括感测装置300，感测装置300用于感测电池10。通过感测装置300可实现对上下料位有无电池10的识别，以及判断电池10是否被夹持装置100所夹持。例如，抓取及移动中当电池10从夹持状态的夹持装置100上脱落，感测装置300就可感测到电池10未在夹持装置100上，以判断方形铝壳电池机械夹爪发生了脱落事故。
58.进一步的，感测装置300包括感测器310、感测器支架320、感测器支架安装板330，
感测器支架安装板330用螺栓固定安装在气缸连接板220的固定端，感测器支架320一端固定有感测器310，另一端用螺栓固定安装在感测器支架安装板330上，使感测器310安装在夹持装置100内所述夹爪气缸120正下方，感测器支架320和感测器支架安装板330均设有可调整二者相对高度位置的螺丝过孔和丝孔，可以通过调整感测器支架320在感测器支架安装板330上的安装位置高度，来调整感测器310相对电池10的位置高度以保证对电池10感测的准确性，并提高感测装置300对不同抓取高度尺寸的电池10感测的适用性。
59.当然，感测器支架安装板330也可以和感测器支架320合并成一体的感测器支架320，保留供调整安装高度的长形过孔使安装高度保留一定幅度的可调。
60.本实施例中，请继续参阅图1，方形铝壳电池机械夹爪还包括回转装置200，回转装置200包括回转气缸210和气缸连接板220，气缸连接板220连接回转气缸210与夹爪气缸120，回转气缸210可用于驱动夹爪气缸120带着夹持装置100旋转，以调整电池10再放落后的朝向，可旋转的角度根据需要选用回转气缸210的规格，一般为正反90
°
、正反180
°
等。
61.本实施例中，方形铝壳电池机械夹爪还包括机械手安装板400，机械手安装板400一面连接回转气缸210，另一面待与外部机械臂连接，供方形铝壳电池机械夹爪的对外装配。
62.当然，也可以省略机械手安装板400，以回转气缸210的连接孔直接对外部机械臂连接。
63.以上所披露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。