本發(fā)明涉及鋰電池領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于方形鋰電池的夾爪。

背景技術(shù)：

1、方形鋰電池是當(dāng)前鋰離子電池領(lǐng)域的重要類型之一，采用金屬材料(如鋁合金、不銹鋼)作為外殼，內(nèi)部結(jié)構(gòu)與液態(tài)鋰離子電池基本一致，由正極、負(fù)極、隔膜和電解液構(gòu)成。其核心特點(diǎn)在于通過規(guī)則的長方體或正方形殼體設(shè)計(jì)，優(yōu)化了空間利用率，能量密度可達(dá)200wh/kg以上，顯著高于部分圓柱形電池。該類型電池的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，抗擠壓和震動(dòng)能力較強(qiáng)，配合殼體表面預(yù)置的防爆閥等安全設(shè)計(jì)，能有效降低熱失控風(fēng)險(xiǎn)，因此在新能源汽車動(dòng)力電池領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。

2、相較于軟包電池和圓柱電池，方形鋰電池在成組應(yīng)用時(shí)可通過疊片方式減少空間浪費(fèi)，更易實(shí)現(xiàn)模組標(biāo)準(zhǔn)化，配合ctp(無模組)技術(shù)的應(yīng)用，系統(tǒng)能量密度提升達(dá)15％-20％。但不同廠商的尺寸規(guī)格差異較大，導(dǎo)致市場選擇有限，后續(xù)維護(hù)成本較高。目前主要應(yīng)用于比亞迪刀片電池、寧德時(shí)代麒麟電池等高端產(chǎn)品，覆蓋電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域。隨著焊接工藝及散熱結(jié)構(gòu)的持續(xù)改進(jìn)，方形電池正朝著更高充放電效率(如4c快充)和更長循環(huán)壽命方向發(fā)展。

3、在方形鋰電池的生產(chǎn)過程中，其在產(chǎn)線上的搬運(yùn)通常依靠機(jī)械臂和夾爪，如申請(qǐng)?zhí)枮閏n202410981325.6的中國專利中提到一種方形鋰夾爪裝置，包含一個(gè)夾爪固定板，夾爪固定板左右兩端通過升降導(dǎo)軌底板，升降導(dǎo)軌底板通過升降導(dǎo)軌連接滑塊連接板；滑塊連接板底部夾爪固定板底部通過導(dǎo)向軸連接嵌入滑塊連接板的氣缸安裝板；滑塊連接板底部通過直線導(dǎo)軌連接夾爪副軌，氣缸安裝板底部通過連接塊連接夾爪副軌；夾爪副軌底部設(shè)有夾爪滑塊，夾爪滑塊內(nèi)側(cè)設(shè)有緩沖壓塊，外側(cè)設(shè)有電池夾爪；該機(jī)構(gòu)依靠夾爪副軌與直線導(dǎo)軌分散電池對(duì)電池夾爪產(chǎn)生的作用力，有效降低對(duì)電池夾爪和夾爪氣缸本身的磨損，提升了機(jī)構(gòu)的使用壽命；同時(shí)，夾爪滑塊與夾爪副軌的組合對(duì)電池施力更不易過量，能較好的保護(hù)電池。

4、但如上述專利中提到的方形鋰電池夾爪裝置一樣的現(xiàn)有技術(shù)存在一定的缺陷，生產(chǎn)效率在生產(chǎn)過程中是不可忽視的重要指標(biāo)，在產(chǎn)線上機(jī)械臂帶動(dòng)方形鋰電池運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中，電池一般會(huì)產(chǎn)生縱向移動(dòng)、橫向移動(dòng)、水平旋轉(zhuǎn)，機(jī)械臂在急停急起的過程中，方形鋰電池未被夾持的部分在慣性的作用下會(huì)產(chǎn)生歪斜，在后續(xù)的生產(chǎn)過程中這無疑是危險(xiǎn)的，以歪斜姿態(tài)放置到傳送帶或是電池載具中，可能會(huì)產(chǎn)生電池的傾倒，或是電池被擠壓形變，若是已經(jīng)充電的電池則可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的生產(chǎn)安全事故。

5、故需要一種能夠多方位夾持的適用于方形鋰電池的夾爪。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中方形鋰電池夾爪在帶動(dòng)電池運(yùn)動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生歪斜的情況，本發(fā)明提出了一種適用于方形鋰電池的夾爪，技術(shù)方案如下。

2、一種適用于方形鋰電池的夾爪，包括安裝座，所述安裝座兩側(cè)同軸對(duì)稱設(shè)置有氣缸，各氣缸包括主體與驅(qū)動(dòng)塊，一對(duì)所述氣缸的驅(qū)動(dòng)塊上對(duì)稱設(shè)置有夾持機(jī)構(gòu)，一對(duì)氣缸工作使驅(qū)動(dòng)塊帶動(dòng)一對(duì)夾持機(jī)構(gòu)沿氣缸軸向相向運(yùn)動(dòng)；

3、所述夾持機(jī)構(gòu)包括豎直設(shè)置在驅(qū)動(dòng)塊下側(cè)的夾持板，所述夾持板靠近電池的一側(cè)活動(dòng)嵌設(shè)有活動(dòng)板，所述活動(dòng)板能夠沿著垂直于夾持板板面的方向平移，所述夾持板兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有若干對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)塊，所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊一端與夾持板側(cè)面鉸接且轉(zhuǎn)動(dòng)面垂直于夾持板板面，所述轉(zhuǎn)動(dòng)面還平行于驅(qū)動(dòng)塊運(yùn)動(dòng)方向，轉(zhuǎn)動(dòng)塊另一端連接有軸線垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)塊轉(zhuǎn)動(dòng)面的夾持桿；

4、所述活動(dòng)板經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)塊，活動(dòng)板受壓向夾持板移動(dòng)時(shí)，能夠通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使夾持板兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)塊相向旋轉(zhuǎn)，使夾持桿鎖緊電池側(cè)面；

5、所述活動(dòng)板與夾持板之間設(shè)置有復(fù)位機(jī)構(gòu)，當(dāng)電池遠(yuǎn)離夾持板時(shí)，復(fù)位機(jī)構(gòu)使活動(dòng)板遠(yuǎn)離夾持板，從而通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)塊背向轉(zhuǎn)動(dòng)，解除夾持桿對(duì)電池側(cè)面的鎖定。

6、進(jìn)一步地，所述夾持板靠近電池一側(cè)開設(shè)有活動(dòng)盲孔，所述活動(dòng)板同軸活動(dòng)嵌設(shè)在活動(dòng)盲孔中，所述活動(dòng)盲孔開口處設(shè)置有限位凸起，所述活動(dòng)板嵌入活動(dòng)盲孔的一端邊沿設(shè)置有防脫凸緣，所述限位凸起配合防脫凸緣對(duì)活動(dòng)盲孔的活動(dòng)行程進(jìn)行限位。

7、進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括所述活動(dòng)板兩側(cè)開設(shè)的齒槽，轉(zhuǎn)動(dòng)塊與夾持板鉸接的一端側(cè)面開設(shè)有弧形齒部，所述弧形齒部與齒槽嚙合，當(dāng)活動(dòng)板在活動(dòng)盲孔中軸向平移時(shí)，能夠通過弧形齒部與齒槽的配合使轉(zhuǎn)動(dòng)塊相向旋轉(zhuǎn)或背向旋轉(zhuǎn)。

8、進(jìn)一步地，所述復(fù)位機(jī)構(gòu)包括垂直于活動(dòng)板板面設(shè)置的若干導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿一端與活動(dòng)板位于活動(dòng)盲孔中的一面固定連接，另一端貫穿活動(dòng)盲孔端面至夾持板外側(cè)，且所述導(dǎo)向桿位于夾持板與活動(dòng)板之間的部分同軸套設(shè)有彈簧。

9、進(jìn)一步地，所述夾持板、活動(dòng)板接觸電池的一面設(shè)置有彈性緩沖層，所述夾持桿外壁也包裹有一層彈性緩沖層，所述彈性緩沖層為橡膠或硅膠材質(zhì)，且表面設(shè)有均勻分布的防滑凸起紋路。

10、進(jìn)一步地，所述活動(dòng)板兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有若干平行于活動(dòng)盲孔軸線的活動(dòng)直軌，活動(dòng)盲孔側(cè)壁沿活動(dòng)板運(yùn)動(dòng)方向開設(shè)有若干列滾子孔，滾子孔中可活動(dòng)嵌設(shè)滾子，安裝滾子后在側(cè)壁安裝保持板，所述保持板開設(shè)有平行于活動(dòng)直軌的露出口，一列滾子通過露出口滑動(dòng)卡設(shè)于一條活動(dòng)直軌中，當(dāng)活動(dòng)板移動(dòng)時(shí)，滾子在滾子孔中旋轉(zhuǎn)。

11、進(jìn)一步地，所述夾持桿桿身設(shè)置有若干垂直于自身且互相平行的調(diào)節(jié)桿，所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊上設(shè)置有垂直于調(diào)節(jié)桿軸向的通孔，所述調(diào)節(jié)桿能夠同軸插設(shè)在通孔中，所述通孔一側(cè)側(cè)壁開設(shè)有貫穿轉(zhuǎn)動(dòng)塊的固定螺孔，其中可以同軸設(shè)置固定螺栓，通過松緊固定螺栓可以調(diào)節(jié)夾持桿相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)塊的距離。

12、進(jìn)一步地，所述安裝座下方安裝有導(dǎo)向軌，所述導(dǎo)向軌為剛性直線導(dǎo)軌，所述導(dǎo)向軌的延伸方向與驅(qū)動(dòng)塊的運(yùn)動(dòng)軸線平行，所述夾持機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在夾持板上方的導(dǎo)向連接塊，所述導(dǎo)向連接塊上設(shè)置有導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)向連接塊通過導(dǎo)向孔同軸滑動(dòng)設(shè)置在導(dǎo)向軌上，且所述導(dǎo)向連接塊與驅(qū)動(dòng)塊固定連接。

13、進(jìn)一步地，所述導(dǎo)向軌兩側(cè)設(shè)置有豎直向上的連接板件，與安裝座頂面之間通過連接板件進(jìn)行固定連接。

14、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中方形鋰電池夾爪在急停急起或運(yùn)動(dòng)時(shí)易因慣性導(dǎo)致電池傾斜、位移及旋轉(zhuǎn)引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)，本發(fā)明的夾爪通過以下設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)全方位穩(wěn)定夾持，首先采用雙向氣缸驅(qū)動(dòng)對(duì)稱分布的夾持機(jī)構(gòu)相向運(yùn)動(dòng)，結(jié)合夾持板兩側(cè)聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)塊及夾持桿的雙向側(cè)向鎖定，有效限制電池橫向偏移；其次通過活動(dòng)板與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的嚙合齒槽設(shè)計(jì)，將夾持桿的旋轉(zhuǎn)夾緊動(dòng)作與活動(dòng)板的線性位移動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，確保夾持力均勻傳遞至電池側(cè)面，抑制縱向位移和水平旋轉(zhuǎn)；活動(dòng)板內(nèi)置復(fù)位彈簧與導(dǎo)向桿保證了脫離時(shí)的快速可靠解鎖，而彈性緩沖層與防滑紋路則提升摩擦力并避免表面損傷。補(bǔ)充的調(diào)節(jié)桿結(jié)構(gòu)適配不同尺寸電池，剛性導(dǎo)向軌與連接板件協(xié)同增強(qiáng)夾爪移動(dòng)的直線性及抗扭剛度，活動(dòng)盲孔側(cè)壁的滾子配合活動(dòng)直軌顯著降低摩擦晃動(dòng)，形成多維度防偏斜約束，從而在運(yùn)輸、急停及放置過程中維持電池姿態(tài)穩(wěn)定，既避免因傾斜導(dǎo)致的擠壓、傾倒，又提升生產(chǎn)線安全性與效率。

技術(shù)特征：

1.一種適用于方形鋰電池的夾爪，其特征在于：包括安裝座(1)，所述安裝座(1)兩側(cè)同軸對(duì)稱設(shè)置有氣缸(2)，各氣缸(2)包括主體(3)與驅(qū)動(dòng)塊(4)，一對(duì)所述氣缸(2)的驅(qū)動(dòng)塊(4)上對(duì)稱設(shè)置有夾持機(jī)構(gòu)，一對(duì)氣缸(2)工作使驅(qū)動(dòng)塊(4)帶動(dòng)一對(duì)夾持機(jī)構(gòu)沿氣缸(2)軸向相向運(yùn)動(dòng)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于方形鋰電池的夾爪，其特征在于：所述夾持板(5)靠近電池(7)一側(cè)開設(shè)有活動(dòng)盲孔(10)，所述活動(dòng)板(6)同軸活動(dòng)嵌設(shè)在活動(dòng)盲孔(10)中，所述活動(dòng)盲孔(10)開口處設(shè)置有限位凸起(11)，所述活動(dòng)板(6)嵌入活動(dòng)盲孔(10)的一端邊沿設(shè)置有防脫凸緣(12)，所述限位凸起(11)配合防脫凸緣(12)對(duì)活動(dòng)盲孔(10)的活動(dòng)行程進(jìn)行限位。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于方形鋰電池的夾爪，其特征在于：所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括所述活動(dòng)板(6)兩側(cè)開設(shè)的齒槽(13)，轉(zhuǎn)動(dòng)塊(8)與夾持板(5)鉸接的一端側(cè)面開設(shè)有弧形齒部(14)，所述弧形齒部(14)與齒槽(13)嚙合，當(dāng)活動(dòng)板(6)在活動(dòng)盲孔(10)中軸向平移時(shí)，能夠通過弧形齒部(14)與齒槽(13)的配合使轉(zhuǎn)動(dòng)塊(8)相向旋轉(zhuǎn)或背向旋轉(zhuǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于方形鋰電池的夾爪，其特征在于：所述復(fù)位機(jī)構(gòu)包括垂直于活動(dòng)板(6)板面設(shè)置的若干導(dǎo)向桿(15)，所述導(dǎo)向桿(15)一端與活動(dòng)板(6)位于活動(dòng)盲孔(10)中的一面固定連接，另一端貫穿活動(dòng)盲孔(10)端面至夾持板(5)外側(cè)，且所述導(dǎo)向桿(15)位于夾持板(5)與活動(dòng)板(6)之間的部分同軸套設(shè)有彈簧(16)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于方形鋰電池的夾爪，其特征在于：所述夾持板(5)、活動(dòng)板(6)接觸電池(7)的一面設(shè)置有彈性緩沖層(17)，所述夾持桿(9)外壁也包裹有一層彈性緩沖層(17)，所述彈性緩沖層(17)為橡膠或硅膠材質(zhì)，且表面設(shè)有均勻分布的防滑凸起紋路。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于方形鋰電池的夾爪，其特征在于：所述活動(dòng)板(6)兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有若干平行于活動(dòng)盲孔(10)軸線的活動(dòng)直軌(18)，活動(dòng)盲孔(10)側(cè)壁沿活動(dòng)板(6)運(yùn)動(dòng)方向開設(shè)有若干列滾子孔(19)，滾子孔(19)中可活動(dòng)嵌設(shè)滾子(20)，安裝滾子(20)后在側(cè)壁安裝保持板(21)，所述保持板(21)開設(shè)有平行于活動(dòng)直軌(18)的露出口(22)，一列滾子(20)通過露出口(22)滑動(dòng)卡設(shè)于一條活動(dòng)直軌(18)中，當(dāng)活動(dòng)板(6)移動(dòng)時(shí)，滾子(20)在滾子孔(19)中旋轉(zhuǎn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于方形鋰電池的夾爪，其特征在于：所述夾持桿(9)桿身設(shè)置有若干垂直于自身且互相平行的調(diào)節(jié)桿(23)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊(8)上設(shè)置有垂直于調(diào)節(jié)桿(23)軸向的通孔(24)，所述調(diào)節(jié)桿(23)能夠同軸插設(shè)在通孔(24)中，所述通孔(24)一側(cè)側(cè)壁開設(shè)有貫穿轉(zhuǎn)動(dòng)塊(8)的固定螺孔(25)，其中可以同軸設(shè)置固定螺栓(26)，通過松緊固定螺栓(26)可以調(diào)節(jié)夾持桿(9)相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)塊(8)的距離。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于方形鋰電池的夾爪，其特征在于：所述安裝座(1)下方安裝有導(dǎo)向軌(27)，所述導(dǎo)向軌(27)為剛性直線導(dǎo)軌，所述導(dǎo)向軌(27)的延伸方向與驅(qū)動(dòng)塊(4)的運(yùn)動(dòng)軸線平行，所述夾持機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在夾持板(5)上方的導(dǎo)向連接塊(28)，所述導(dǎo)向連接塊(28)上設(shè)置有導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)向連接塊(28)通過導(dǎo)向孔同軸滑動(dòng)設(shè)置在導(dǎo)向軌(27)上，且所述導(dǎo)向連接塊(28)與驅(qū)動(dòng)塊(4)固定連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種適用于方形鋰電池的夾爪，其特征在于：所述導(dǎo)向軌(27)兩側(cè)設(shè)置有豎直向上的連接板件，與安裝座(1)頂面之間通過連接板件進(jìn)行固定連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種適用于方形鋰電池的夾爪，包括安裝座，安裝座兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有氣缸，含主體與驅(qū)動(dòng)塊，驅(qū)動(dòng)塊上對(duì)稱設(shè)夾持機(jī)構(gòu)。夾持機(jī)構(gòu)有夾持板豎于驅(qū)動(dòng)塊下側(cè)，其靠近電池側(cè)嵌活動(dòng)板，能垂直夾持板平移。夾持板兩側(cè)對(duì)稱設(shè)多對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)塊，一端鉸接夾持板側(cè)面，轉(zhuǎn)動(dòng)面垂直且平行相關(guān)方向，另一端連夾持桿，軸線垂直轉(zhuǎn)動(dòng)面。活動(dòng)板經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)塊，受壓向夾持板移動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)動(dòng)塊相向旋轉(zhuǎn)，夾持桿鎖緊電池側(cè)面。活動(dòng)板與夾持板間設(shè)復(fù)位機(jī)構(gòu)，電池遠(yuǎn)離時(shí)，復(fù)位機(jī)構(gòu)使活動(dòng)板遠(yuǎn)離，轉(zhuǎn)動(dòng)塊背向轉(zhuǎn)動(dòng)，解除鎖定。這種夾爪通過氣缸驅(qū)動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)，利用活動(dòng)板與轉(zhuǎn)動(dòng)塊配合實(shí)現(xiàn)對(duì)電池側(cè)面的有效夾持與松開，結(jié)構(gòu)簡單且操作方便。

技術(shù)研發(fā)人員：肖軍,劉春玉,王傳兵,阮修鵬,黃濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖北省立得爾克新能源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24