夹持装置和电池生产线的制作方法

1.本发明涉及电池生产技术领域，具体而言，涉及一种夹持装置和电池生产线。


背景技术：

2.新能源行业是目前国际上比较重视的未来发展方向，锂电池是其中相对成熟且发展前景较好的一个方向。面对如此前景的发展情况，全自动生产线是技术的代表及实力的展示，而锂电池电芯的抓手作为全自动化生产线中最为重要的转运载体更是必不可少。
3.对于锂电池来讲生产安全是行业要求最为严格的一个关键点，因为锂电池作为能量密度较高，且化学性能比较活跃的能源载体，碰撞及挤压极易造成发热自燃，很容易造成严重的生产事故。而锂电池电芯在生产线上的抓取过程中，基本都是机械手从电池上方向下移动到指定高度后进行抓取，如果出现电芯定位不准确或者机械手移动位置不准确则会出现夹手下压压住电池的情况比较容易出现产品损坏及事故，非常危险。所以各种避免夹爪碰撞电芯并持续下压的结构就尤为必要。
4.图1和图2示出了一种相关技术的夹持装置的结构示意图，如图1和2所示，相关技术的夹持装置包括基座10和与基座10可浮动地连接的夹爪60。夹持装置还包括用于承载夹爪60并与基座10连接的浮动部件50。基座10和浮动部件50中的一个上安装有直线轴承20，另一个上安装有光轴30，光轴30被配置成可相对于直线轴承20沿竖直方向滑动。夹持装置还包括连接在基座10和浮动部件50之间的复位弹簧40，复位弹簧40被配置成将浮动部件50朝远离基座10的方向推压。
5.夹持装置还包括检测基座10与浮动部件之间的距离的位置检测部件70。
6.图1为普通电芯的浮动防碰撞结构图，一般情况下，在发生碰撞的情况时，由于着力点与几何中心较近，在作用力f的作用下，整个夹持装置会在直线轴承20和光轴30的作用下整体向上浮动，在达到一定位置后感位置检测部件70发出信号，系统判断发生碰撞，复位弹簧40会辅助夹爪60复位。图2为抓取刀片式的电芯80使用的常规结构时的状态，由图2可见着力点相较普通电芯有着明显的外移。由于夹持范围的变大，整体重量也会跟着增加，另外刀片电芯还比较薄，在增大尺寸后的浮动力会有很大程度的提升，进一步地，由于相关技术的浮动部件50仅能沿竖直方向浮动，在夹爪60的外端触及电芯80时，作用力f向光轴30施加一个使光轴30偏离竖直的运动方向的扭矩，该作用力f将光轴30朝直线轴承20的内周面推压，因此容易造成浮动卡顿进而导致刀片电芯压坏产生事故。


技术实现要素：

7.本发明旨在提供一种夹持装置和电池生产线，以改善现有技术中存在的防碰撞机构容易因卡顿而失效的问题。
8.根据本发明的一个方面，提供了一种夹持装置，夹持装置包括：
9.夹爪；
10.承载部件，在其上安装夹爪；
11.基座，设在承载部件的远离夹爪的一侧并与承载部件连接，承载部件的中部与基座铰接，以使承载部件的端部可在夹爪的推压下朝基座转动；以及
12.位置检测部件，被配置成检测基座和承载部件之间的距离。
13.在一些实施例中，承载部件被配置成可沿靠近或远离基座的方向移动。
14.在一些实施例中，夹持装置还包括可转动地安装在基座上的转动部件和可相对于转动部件沿靠近基座的方向移动且沿该方向延伸的杆状部件，杆状部件安装在转动部件上以随转动部件转动，杆状部件与承载部件连接。
15.在一些实施例中，转动部件上设置有安装孔，杆状部件可滑动地安装在安装孔中。
16.在一些实施例中，转动部件包括用于形成球铰结构的球状部件。
17.在一些实施例中，夹爪包括沿直线方向布置的两个夹持部件，承载部件相对于基座转动的转动轴线与直线方向垂直。
18.在一些实施例中，夹持装置包括两个位置检测部件，两个位置检测部件分别位于基座的沿直线方向的两端。
19.在一些实施例中，夹持装置还包括由基座朝承载部件延伸的连接部件，基座和承载部件分别与连接部件的两端铰接，基座和承载部件中的至少一个与连接部件的连接位置可沿连接部件的延伸方向调整。
20.在一些实施例中，夹持装置还包括安装在基座或承载部件上的铰接轴，连接部件上设有引导铰接轴沿靠近或远离基座的方向移动的导向槽。
21.在一些实施例中，连接部件包括由基座朝承载部件延伸的并排设置的两个纵梁和连接在两个纵梁之间的横梁。
22.在一些实施例中，夹持装置还包括被配置成将承载部件朝远离基座的方向推压的复位弹性部件。
23.根据本发明的另一方面，还提供了一种电池生产线，在一些实施例中，包括上述的夹持装置。
24.应用本技术的技术方案，在本实施例中，承载部件与基座铰接，在夹爪碰撞到待夹持的物体时承载部件的端部可朝基座转动，位置检测部件通过检测基座与承载部件之间的距离判断夹爪是否误碰到待夹持的物体，相对于相关技术中的承载部件和基座通过直线轴承连接，降低了出现卡顿的概率，改善了相关技术中存在的防碰撞机构容易因卡顿而失效的问题。
25.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1示出了相关技术的电池夹持装置的结构示意图；
28.图2示出了另一种相关技术的电池夹持装置的结构示意图；
29.图3示出了本发明的实施例的用于抓取电池的夹持装置的结构示意图；
30.图4示出了本发明的实施例的夹持装置的原理示意图；
31.图5示出了本发明的实施例的夹持装置的另一状态下的原理示意图；
32.图6示出了本发明的实施例的夹持装置的另一状态下的原理示意图；
33.图7示出了本发明的实施例的夹持装置的另一状态下的原理示意图；
34.图8示出了本发明的实施例的夹持装置的基座的结构示意图；以及
35.图9示出了本发明的实施例的夹持装置的局部结构示意图。
36.图中：
37.1、基座；2、转动部件；3、杆状部件；4、复位弹性部件；5、位置检测部件；6、承载部件；7、驱动部件；8、夹爪；9、电池；10、连接部件；11、导向槽；12、纵梁；13、横梁。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.结合图3至6所示，本实施例中夹持装置包括用于夹持物体9的夹爪8、用于承载夹爪8的承载部件6、与承载部件6连接的基座1和被配置成检测基座1和承载部件6之间的距离的位置检测部件5。
40.基座1设在承载部件6的远离夹爪8的一侧并与承载部件6连接，承载部件6的中部与基座1铰接，以使承载部件6的端部可在夹爪8的推压下朝基座1转动。
41.在本实施例中，承载部件6与基座1铰接，在夹爪8碰撞到待夹持的物体9时承载部件6的端部可朝基座1转动，位置检测部件5通过检测基座1与承载部件6之间的距离判断夹爪8是否误碰到待夹持的物体9，相对于相关技术中的承载部件和基座通过直线轴承连接，降低了出现卡顿的概率，改善了相关技术中存在的防碰撞机构容易因卡顿而失效的问题。
42.位置检测部件5设在偏离承载部件6相对于基座1转动的转动轴线的位置，以在承载部件6转动时检测基座1与承载部件6之间的距离变化。
43.在一些实施例中，位置检测部件5设在基座1的远离承载部件6相对于基座1转动的转动轴线的端部，在承载部件6转动的过程中，承载部件6的距离上述转动轴线越远的位置的运动距离越大，将位置检测部件5设在基座1的远离承载部件6相对于基座1转动的转动轴线的端部，有利于精确的检测承载部件6的位置变化。
44.在一些实施例中，承载部件6被配置成可沿靠近或远离基座1的方向移动，进一步地降低了对承载部件6的运动的自由度的限制，有利于降低承载部件6相对于基座1运动时出现卡顿的概率，也降低了防碰撞机构失效的概率。
45.如图3至8所示，夹持装置还包括可转动地安装在基座1上的转动部件2和可相对于转动部件2沿靠近基座1的方向移动且沿该方向延伸的杆状部件3，杆状部件3安装在转动部件2上以随转动部件2转动，杆状部件3与承载部件6连接。
46.转动部件2上设置有安装孔，杆状部件3可滑动地安装在安装孔中，杆状部件2的端
部穿过安装孔与承载部件6连接。
47.在一些实施例中，转动部件2包括用于形成球铰结构的球状部件。
48.夹爪8包括沿直线方向布置的两个夹持部件，承载部件6相对于基座6转动的转动轴线与直线方向垂直。
49.一个夹持部件与物体9的碰撞时，承载部件6大概率地以与上述的直线方向垂直的转动轴线转动，因此转动部件2可配置成仅以与上述的直线方向垂直的转动轴线转动，当然，转动部件2也可以为可任意方向转动的球铰机构。
50.在一些实施例中，夹持装置包括两个位置检测部件5，两个位置检测部件5分别位于基座1的沿直线方向的两端，以分别检测两个夹持部件因碰到物体而推压承载部件时承载部件6的端部与基座1的距离。
51.结合图3至7和图9所示，夹持装置还包括由基座1朝承载部件6延伸的连接部件10，基座1和承载部件6分别与连接部件10的两端铰接，基座1和承载部件6中的至少一个与连接部件10的连接位置可沿连接部件10的延伸方向调整。在承载部件6向基座1移动时，基座1和/或承载部件6与连接部件10连接位置随之调整。
52.夹持装置还包括安装在基座1或承载部件6上的铰接轴14，连接部件10上设有引导铰接轴14沿靠近或远离基座1的方向移动的导向槽11。在本实施例中，铰接轴14安装在承载部件6上。
53.连接部件10包括由基座1朝承载部件6延伸的并排设置的两个纵梁12和连接在两个纵梁12之间的横梁13。连接部件10为h型结构，以增强连接部件10的结构强度和刚性。
54.承载部件6和基座1均位于两个纵梁12之间，两个纵梁12之间的间距与承载部件6和基座1的宽度相适配。由于球铰是可以多个角度方向摆动的，如果此处两个纵梁12不对承载部件6及基座1沿宽度方向的运动做限制，在运行时基座1和承载部件6的姿态将会出现不可控的现象，并出现多个维度上的扭动的情况。所以控制好两个纵梁12之间的距离、基座1宽度和承载部件6的宽度可以保证在运行或浮动时，基座1和承载部件6的相对运动实现一个面上的摆动及移动，既保证灵活性又保证浮动的灵敏性。
55.夹持装置还包括被配置成将承载部件6朝远离基座1的方向推压的复位弹性部件4。
56.结合图5和6所示，当夹爪8的单侧的夹持部件碰撞到物体9时，承载部件6浮动适应防碰撞结构的状态，图5为右侧夹持部件碰撞物体9的状态，该状态主要对应的情况为夹爪8与物体9发生图中左右两端位移偏差时的防碰撞。在右侧发生碰撞后，承载部件6的右端受到一个向上的力，在复位弹性部件4的作用下，承载部件6会以左侧的铰接轴14所在的导向槽11的下端为支点和转动轴线转动，承载部件6上的杆状部件3带动转动部件2旋转，产生单侧摆动形式的浮动，承载部件6到达预定位置后右侧的位置检测部件5感应到信号，确定报警信息上传至控制系统。同理图6为左侧夹爪发生碰撞的状态。
57.如图7示出了为左右两侧的夹持部件同时碰撞物体的状态，该状态主要对应的情况为夹爪8与物体9发生垂直图片方向位移偏差时的防碰撞。由图7可见，两个夹持部件同时与物体9碰撞时，承载部件6的两端都收到一个向上的力，承载部件6在杆状部件3、转动部件2、连接部件10的共同作用下竖直向上地浮动。
58.根据本发明的另一方面，还提供了一种电池生产线，该电池生产线包括上述的夹
持装置。
59.以上仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。