一种机械手夹爪的制作方法

本发明涉及一种机械手夹爪，属于锂电池测试设备领域。

背景技术：

在电池生产过程中，软包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，需要将电池从输送线上夹取到测试区域，准备连接极耳，进行测试。传统的人工操作方式，存在以下缺点：人力放取时，电池位置放置不准确；人力取电池时容易破坏电池；人力工作效率非常低，极大地提高了成本。为了解决其问题，现在自动化设备提供一种机械手用于夹取电池，而机械手夹子的质量好坏直接影响电池的夹取的效率，而现有的机械手夹爪存在质量笨重、结构复杂、维修困难的特点。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种结构简单及稳定、质量轻、成本低、故障率低及使用寿命长的机械手夹爪。

本发明所述的一种机械手夹爪，其特征在于，包括：

支撑单元，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；

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；

以及夹紧单元，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。

所述支撑组件包括导轨安装板、夹子组件固定板和夹子组连接轴，导轨安装板的两安装端面均铺装彼此平行的导轨，导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，并保持导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导轨安装板上，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导轨的铺设方向一致；

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导轨滑动配合的第一滑块，用于配合导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导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导轨的安装面上固装可与导轨滑动配合的第二滑块，用于引导第二夹子连接板沿导轨轴向滑动；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、用于导向的导轴、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导轨滑动配合的第三滑块，用于带动夹子安装件沿导轨轴向滑动；夹子安装件通过导轴安装在对应的夹子固定件的下部，并且导轴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。

所述导轴的轴向与夹子安装件的运动方向一致。

本发明的有益效果体现在：结构简单及稳定、质量轻、使用寿命长、故障率低等优点；不仅广泛适用于锂电池、锂电容及超级电容器等储能器件的自动化生产设备中。

附图说明

图1是机械手夹爪的左视图；

图2是机械手夹爪的右视图；

图3是机械手夹爪的支撑组件的结构图；

图4是机械手夹爪的第一夹子片连接组件的结构图；

图5是机械手夹爪的限位块组件的结构图；

图6是机械手夹爪的气缸组件的结构图；

图7是机械手夹爪的夹子传动组件的结构图之一；

图8是机械手夹爪的夹子传动组件的结构图之二；

图9是机械手夹爪的夹子缓冲组件的结构图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。

参照附图：

实施例1本发明所述的本发明所述的一种机械手夹爪，包括：

支撑单元，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；

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；

以及夹紧单元，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。

所述支撑组件包括导轨安装板、夹子组件固定板和夹子组连接轴，导轨安装板的两安装端面均铺装彼此平行的导轨，导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，并保持导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导轨安装板上，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导轨的铺设方向一致。

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导轨滑动配合的第一滑块，用于配合导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导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导轨的安装面上固装可与导轨滑动配合的第二滑块，用于引导第二夹子连接板沿导轨轴向滑动；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、用于导向的导轴、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导轨滑动配合的第三滑块，用于带动夹子安装件沿导轨轴向滑动；夹子安装件通过导轴安装在对应的夹子固定件的下部，并且导轴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。

所述导轴的轴向与夹子安装件的运动方向一致。

实施例2本发明所述的一种机械手夹爪，包括导轨1、支撑组件2、第一夹子片连接组件3、限位块组件4、气缸组件5、夹子传动组件6和夹子缓冲组件7等七个部分组成。

导轨1起导向作用，使第一夹子片连接组件3、夹子传动组件6和夹子缓冲组件7按照导轨1轴向方向运动。导轨1通过螺钉安装固定在支撑组件2上，并通过第一第三滑块2与第二滑块65与第一夹子片连接组件6和夹子缓冲组件7进行连接。

支撑组件2与导轨1配合使用，起连接与支撑作用，用于连接和支撑连接导轨1、限位块组件4、气缸组件5等组件。包括导轨安装板21、夹子组件固定板22和夹子组连接轴23等三个部分组成。其中，导轨安装板21用于安装固定导轨1，两者之间通过螺钉连接；夹子组件固定板22和夹子组连接轴23都是起支撑连接作用。

第一夹子片连接组件3，用配合导轨使第一夹子片31沿指定方向运动。第一夹子片连接组件3包括第一夹子片31、第一第三滑块2、第一夹子连接板33和第一气缸连接件34等四个部分组成。第一夹子片连接组件3通过第一第三滑块2与导轨1进行固定连接，并安装在支撑组件2上。第一夹子片31与第二夹子片75配合使用；第一第三滑块2起限位作用；第一夹子连接板33和第一气缸连接件34均起支撑连接作用。

限位块组件4，起限位作用，用于限制气缸的运动行程，安装固定在支撑组件2上。由螺母41、限位块42和螺钉43等三个部分组成。其中，螺母41起配合作用、限位块42起限位作用和螺钉43起连接作用。

气缸组件5，是整个机械手夹爪的动力输出，安装紧固在支撑组件2上。由气缸加长杆51、气缸安装板52和气缸53等三个部分组成。其中，气缸加长杆51用于延长气缸53的运动行程；气缸安装板52起支撑作用，用于安装固定气缸53；气缸53是整个机械手夹爪的动力来源。

夹子传动组件6，起动力传动作用，将气缸组件5的输出动力传递给夹子缓冲组件7，通过第二滑块2与导轨的配合共同连接在支撑组件2上，并且通过夹子固定件61与导轴73的配合共同连接在夹子缓冲组件7上。

夹子传动组件6由夹子固定件61、第二夹子连接板62、加强筋63、第二气缸连接件64和第二滑块65等四个部分组成。其中，夹子固定件61、第二夹子连接板62、第二气缸连接件64起支撑作用；加强筋63用于增强强度的作用；第二滑块65起限位作用，用于实现第二夹子连接板62与导轨1之间的滑动连接。

夹子缓冲组件7，起导向作用，使夹子缓冲组件7按照导轨1轴向方向运动。夹子缓冲组件7通过第三滑块73与导轨1配合共同连接固定在支撑组件2上，并且通过夹子固定件61与导轴73的配合共同连接在夹子传动组件6上。

夹子缓冲组件7由第三滑块71、弹簧72、导轴73、夹子安装件74和第二夹子片75等五个部分组成。其中，第三滑块71起限位作用；弹簧72与导轴73配合连接，起缓冲和储能作用；导轴73起导向作用；夹子安装件74起支撑连接作用；第二夹子片75与第一夹子片连接配合使用，形成可夹持在电池外壁的夹持部，并通过调整第一夹子片与第二夹子片之间的相对位置调整夹持部的张开与放松。

实施例3从图1-2看出，本实施例所述的机械手夹爪，包括导轨1、支撑组件2、第一夹子片连接组件3、限位块组件4、气缸组件5、夹子传动组件6和夹子缓存7等七个部分组成。

从图3看出，支撑组件2，由导轨安装板21、夹子组件固定板22和夹子组连接轴23等三个部分组成。

从图4看出，机械手夹爪的第一夹子片连接组件3，由第一夹子片31、第一滑块32、第一夹子连接板33和第一气缸连接件34等四个部分组成。

从图5看出，限位块组件4，由螺母41、限位块42和螺钉43等三个部分组成。

从图6看出，气缸组件5，由气缸加长杆51、气缸安装板52和气缸53等三个部分组成。

从图7看出，夹子传动组件6，由夹子固定件61、第二夹子连接板62、加强筋63、第二气缸连接件64和第二滑块65等五个部分组成。

从图8看出，夹子缓冲组件7，由第三滑块71、弹簧72、导轴73、夹子安装件74和第二夹子片75等五个部分组成

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参照图1-2，机械手夹爪的导轨1起导向作用，使第一夹子片连接组件3、夹子传动组件6和夹子缓冲组件7按照导轨1方向运动，通过螺钉安装固定在支撑组件2上，并通过第一滑块32与第三滑块71与第一夹子片连接组件3和夹子缓冲组件7进行连接。

参照图3，支撑组件2与导轨1配合使用，起连接与支撑作用，用于连接和支撑连接导轨1、限位块组件4、气缸组件5等组件。由导轨安装板21、夹子组件固定板22和夹子组连接轴23等三个部分组成。其中，导轨安装板21用于安装固定导轨1，两者之间通过螺钉连接；夹子组件固定板22和夹子组连接轴23都是起支撑连接作用。

参照图4，第一夹子片连接组件3，用配合导轨1使第一夹子片沿指定方向运动。由第一夹子片21、第一滑块32、第一夹子连接板33和第一气缸连接件34等四个部分组成。第一夹子片连接组件3通过第一滑块32与导轨1进行固定连接，并安装在支撑组件2上。第一夹子片21与第二夹子片75配合使用；第一滑块32起限位作用；第一夹子连接板33和第一气缸连接件34均起支撑连接作用。

参照图5，限位块组件4，起限位作用，用于限制气缸53的运动行程，安装固定在支撑组件2上。由螺母41、限位块42和螺钉43等三个部分组成。其中，螺母41起配合作用、限位块42起限位作用和螺钉43起连接作用。

参照图6，机气缸组件5，是整个机械手夹爪的动力输出，安装紧固在支撑组件2上，由气缸加长杆51、气缸安装板52和气缸53等三个部分组成。其中，气缸加长杆51用于延长气缸53的运动行程；气缸安装板52起支撑作用，用于安装固定气缸；气缸54是整个机械手夹爪的动力来源。

参照图7，夹子传动组件6，起动力传动作用，将气缸组件5的输出动力传递给夹子缓冲组件7，通过第二滑块65与导轨1的配合共同连接在支撑组件2上，并且通过夹子固定件61与导轴73的配合共同连接在夹子缓冲组件7上。由夹子固定件61、第二夹子连接板62、加强筋63、第二气缸连接件64和第二滑块65等四个部分组成。其中，夹子固定件61、第二夹子连接板62、第二气缸连接件62起支撑作用；加强筋63用于增强强度的作用；第二滑块265起限位作用。

参照图8，夹子缓冲组件7，起导向作用，使夹子缓冲组件7按照导轨1方向运动。由第三滑块73、弹簧72、导轴73、夹子安装件74和第二夹子片75等五个部分组成。夹子缓冲组件7通过第三滑块71与导轨1配合共同连接固定在支撑组件2上，并且通过夹子固定件61与导轴73的配合共同连接在夹子传动组件6上。其中，第三滑块71起限位作用；弹簧72与导轴73配合连接，起缓冲和储能作用；导轴73起导向作用；夹子安装件74起支撑连接作用；第二夹子片75与第一夹子片21连接配合使用。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明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，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。