CN108146406A

CN108146406A - 电动汽车用电池更换机器人

Info

Publication number: CN108146406A
Application number: CN201810045794.1A
Authority: CN
Inventors: 杨涛
Original assignee: Jinan Biluoci Information Technology Co Ltd
Current assignee: Yangzhou Zhi Chuang Enterprise Operation Management Service Co., Ltd.
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2018-06-12
Anticipated expiration: 2038-01-17
Also published as: CN108146406B

Abstract

电动汽车用电池更换机器人，包括矩形框架，矩形框架的四个侧面均开设开口，矩形框架两侧分别固定安装侧端开口的放置箱，两个放置箱的开口相对，矩形框架底端内壁中部活动安装带有电机的第一链轮，第一链轮的前后两端分别设有第二链轮，第二链轮的旋转轴底端与矩形框架的底端内壁通过轴承活动连接，第一链轮能与第二链轮啮合配合。第二螺杆旋转时，第二螺母随第二螺杆自转，并带动固定杆转动，固定杆向下转动一定角度后，通过固定板的限定，固定杆不再转动，进而开始水平移动，从而防止第二螺母随第二螺杆产生自转而无法移动。燕尾型的导向槽与活动块配合，可以防止活动块掉落，使结构更加稳定。

Description

电动汽车用电池更换机器人

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体地说是一种电动汽车用电池更换机器人。

背景技术

作为新能源战略和智能电网的重要组成部分，电动汽车逐渐成为汽车工业和能源

发展的重点。在电动汽车领域，电动商用车的商业化运营显得尤为突出，电动商用车商业化运营的关键点在于车辆的能量补给，所谓能量由电池箱提供，为了解决电动汽车的续航里程，受单箱电池容量的限制，需要由多箱电池成组使用。而目前换电设备通常安装在一个设备上，使其换电设备具有的一定的高度，进而对底盘较低的车辆无法完成换电操作，并且在换电操作时，又需要对旧电池、新电池进行搬运，增加工作行程，换电时间延长，从而在使用中效率较低。

发明内容

本发明提供一种电动汽车用电池更换机器人，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

电动汽车用电池更换机器人，包括矩形框架，矩形框架的四个侧面均开设开口，矩形框架两侧分别固定安装侧端开口的放置箱，两个放置箱的开口相对，矩形框架底端内壁中部活动安装带有电机的第一链轮，第一链轮的前后两端分别设有第二链轮，第二链轮的旋转轴底端与矩形框架的底端内壁通过轴承活动连接，第一链轮能与第二链轮啮合配合，矩形框架的底端内壁四角均分别活动安装水平的第三链轮，四个第三链轮通过一条链条活动连接，两个第二链轮位于链条内并能与链条啮合配合，每个第三链轮顶端固定安装竖向的第一螺杆，每根第一螺杆的顶端通过轴承与矩形框架的顶端内壁活动连接，矩形框架内设有水平的支撑板，支撑板顶面四角分别开设通孔，每根第一螺杆能穿过对应一个通孔，每个通孔中部内壁开设圆形槽，每个圆形槽内壁固定安装球轴承，球轴承的内环内壁固定安装第一螺母，每根第一螺杆能穿过对应的一个第一螺母并与第一螺母螺纹配合，第一螺母顶端开设插孔，每个圆形槽底端内壁一侧固定安装具有伸缩功能的插杆，插杆位于球轴承下方，插杆能插入至插孔内，每个第二链轮顶端固定安装竖向的升降杆，支撑板顶面开设截面为T型的环形槽，环形槽内设有两块对称分布的滑块，两块滑块通过一个水平的齿圈固定连接，齿圈位于支撑板上方，支撑板顶面前后两端分别活动安装齿轮，两个齿轮位于齿圈内并能与齿圈啮合配合，每根升降杆顶端能与对应的一个齿轮的旋转轴固定连接，齿圈顶端固定安装水平的固定板，固定板顶面两侧分别固定安装导向轨，每条导向轨内配合设有带有动力装置的导向块，两块导向块之间通过一块竖板固定连接，竖板的前面底端固定安装水平的第一卡板，第一卡板与竖板相互垂直，竖板前面两侧分别固定安装竖向的第一伸缩杆，两根第一伸缩杆的顶端通过一块水平的第二卡板固定连接，第二卡板位于第一卡板的上方并与第一卡板相互平行，竖板的前面中部固定安装水平的第二伸缩杆，第一卡板的底面两侧分别开设截面为燕尾型的导向槽，每条导向槽内配合设有截面为燕尾型的活动块，每块活动块底端固定安装固定块，两块固定块的相对端分别通过轴承活动安装水平的第二螺杆，两根第二螺杆的螺纹方向相反，其中一根第二螺杆带有电机，两根第二螺杆的相对端之间通过连接杆固定连接，连接杆的外周设有圆环，第一卡板底面后端固定安装水平的第三伸缩杆，第三伸缩杆的前端与圆环固定连接，每根第二螺杆配合设有第二螺母，每根第二螺母前端固定安装水平的固定杆。

如上所述的电动汽车用电池更换机器人，所述的矩形框架底端活动安装数个刹车轮。

如上所述的电动汽车用电池更换机器人，所述的固定杆的底端中部活动安装万向轮，万向轮能与固定板的顶面接触配合。

如上所述的电动汽车用电池更换机器人，所述的竖板后端与固定板后端顶面之间通过第四伸缩杆铰接连接。

本发明的优点是：电动汽车的电池在需要进行更换时，将电动汽车移动到矩形框架前，第一链轮与第二链轮啮合配合，四个第三链轮通过一条链条活动连接，并且第二链轮与链条啮合配合，第一链轮旋转，可以带动第二链轮旋转，进而带动四个第三链轮旋转，第三链轮与第一螺杆固定连接，第三链轮旋转带动第一螺杆旋转，同时第一螺杆穿过第一螺母并与第一螺母螺纹配合，第一螺母与球轴承的内环固定连接，球轴承的外环与圆形槽的内壁固定连接，插杆具有伸缩功能，插杆伸展时插入至插孔内，对第一螺母进行限定，使第一螺母不再随第一螺杆旋转，进而第一螺杆旋转，可以使第一螺母上下移动，进而带动支撑板上下移动，支撑板顶面开设环形槽，滑块位于环形槽内，齿圈与滑块固定连接，齿圈与固定板固定连接，同时导向轨与固定板固定连接，导向块与竖板固定连接，支撑板的上下移动可以带动竖板的上下移动，进而调整竖板的高度使竖板与电动汽车电池放置腔处于同一水平面，然后第三伸缩杆伸展，第三伸缩杆与圆环固定连接，连接杆穿过圆环，并连接杆与第二螺杆固定连接，第二螺杆与活动块之间通过固定块、轴承连接，进而可以推动连接杆、第二螺杆、活动块向前移动，第二螺杆与第二螺母螺纹配合，第二螺母与固定杆固定连接，可以使固定杆插入至电动汽车电池放置腔内，然后第二螺杆旋转，两根第二螺杆螺纹方向相反，使两个第二螺母带动固定杆分别向电动汽车电池放置腔两侧内壁移动，进而对其进行定位操作，此时导向块带动竖板向前移动使旧电池逐渐移动到第一卡板上，然后两根第一伸缩杆收缩，使第二卡板向下移动，第二卡板与旧电池顶端接触，使第一卡板与第二卡板将旧电池卡住，然后导向块带动竖板向后移动，使旧电池移出电动汽车放置腔，同时插杆插入至插孔内，第一螺杆旋转使支撑板向上移动，并且齿圈旋转，使旧电池朝向其中一个放置箱的开口处，使支撑板再次静止不动，导向块带动竖板移动同时第二伸缩杆伸展将旧电池推动到放置箱内，固定板旋转，使第一卡板与第二卡板朝向另一侧放置箱开口处，并通过第一卡板与第二卡板将新电池取出，然后通过上述步骤使支撑板向下移动，使竖板与电动汽车电池放置腔处于水平面，将新电池放置到电动汽车电池放置腔内，从而完成电动汽车的电池更换。通过本发明可以对底盘高低不同的车辆的电池进行更换，进而满足更多型号车辆更换需要，同时定位简单，使旧电池能更好的取出、新电池放置时摆放更为准确，无需再人工调整，并且省去旧电池与新电池之间的搬运，工作行程减小，缩短更换时间，从而使其效率也得到提高。第二螺杆旋转时，第二螺母随第二螺杆自转，并带动固定杆转动，固定杆向下转动一定角度后，通过固定板的限定，固定杆不再转动，进而开始水平移动，从而防止第二螺母随第二螺杆产生自转而无法移动。燕尾型的导向槽与活动块配合，可以防止活动块掉落，使结构更加稳定。

附图说明

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A的向视图；图3是图1的B的向视图；图4是图1的C的向视图的放大图；图5是图1的D的向视图的放大图；图6是沿图1的E-E线的剖视图的放大图；图7是图2的I的局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

电动汽车用电池更换机器人，如图所示，包括矩形框架1，矩形框架1的四个侧面均开设开口，矩形框架1两侧分别固定安装侧端开口的放置箱2，其中一个放置箱2放置旧电池，另一个放置箱2放置新电池，两个放置箱2的开口相对，矩形框架1底端内壁中部活动安装带有电机的第一链轮3，第一链轮3的前后两端分别设有第二链轮4，第二链轮4的旋转轴底端与矩形框架1的底端内壁通过轴承活动连接，第一链轮3能与第二链轮4啮合配合，矩形框架1的底端内壁四角均分别活动安装水平的第三链轮5，四个第三链轮5通过一条链条6活动连接，两个第二链轮4位于链条6内并能与链条6啮合配合，第一链轮3与第二链轮4啮合配合，四个第三链轮5通过一条链条6活动连接，并且第二链轮4与链条6啮合配合，第一链轮3旋转，可以带动第二链轮4旋转，进而带动四个第三链轮5旋转，每个第三链轮5顶端固定安装竖向的第一螺杆7，每根第一螺杆7的顶端通过轴承与矩形框架1的顶端内壁活动连接，矩形框架1内设有水平的支撑板8，支撑板8顶面四角分别开设通孔9，每根第一螺杆7能穿过对应一个通孔9，每个通孔9中部内壁开设圆形槽10，每个圆形槽10内壁固定安装球轴承11，球轴承11的内环内壁固定安装第一螺母12，每根第一螺杆7能穿过对应的一个第一螺母12并与第一螺母12螺纹配合，第一螺母12顶端开设插孔13，每个圆形槽10底端内壁一侧固定安装具有伸缩功能的插杆14，插杆14位于球轴承11下方，插杆14能插入至插孔13内，第一螺杆7穿过第一螺母12并与第一螺母12螺纹配合，第一螺母12与球轴承11的内环固定连接，球轴承11的外环与圆形槽10的内壁固定连接，插杆14具有伸缩功能，插杆14伸展时插入至插孔13内，第一螺母12不再随第一螺杆7旋转，进而第一螺杆7旋转，使第一螺母12上下移动，进而带动支撑板8上下往复移动，支撑板8移动一定高度需要静止不动时，插杆14收缩与插孔13分离，进而第一螺母12通过球轴承11的作用随第一螺杆7进行自转，从而支撑板8可以移动一定高度后静止不动，并进行后续操作，每个第二链轮4顶端固定安装竖向的升降杆15，支撑板8顶面开设截面为T型的环形槽16，环形槽16内设有两块对称分布的滑块17，两块滑块17通过一个水平的齿圈18固定连接，齿圈18位于支撑板8上方，支撑板8顶面前后两端分别活动安装齿轮19，两个齿轮19位于齿圈18内并能与齿圈18啮合配合，每根升降杆15顶端能与对应的一个齿轮19的旋转轴固定连接，每个第二链轮4与一个齿轮19之间通过一根升降杆15固定连接，升降杆15能穿过支撑板8，第二链轮4旋转，可以同步带动齿轮19进行旋转，齿轮19与齿圈18啮合配合，进而可以带动齿圈18进行旋转，齿圈18顶端固定安装水平的固定板20，固定板20顶面两侧分别固定安装导向轨21，每条导向轨21内配合设有带有动力装置的导向块22，两块导向块22之间通过一块竖板23固定连接，竖板23的前面底端固定安装水平的第一卡板24，第一卡板24与竖板23相互垂直，竖板23前面两侧分别固定安装竖向的第一伸缩杆25，两根第一伸缩杆25的顶端通过一块水平的第二卡板26固定连接，第二卡板26位于第一卡板24的上方并与第一卡板24相互平行，竖板23的前面中部固定安装水平的第二伸缩杆27，导向轨21安装在固定板20顶面上，导向块22能沿导向轨21移动，导向块22与竖板23固定连接，进而导向块22移动可以带动竖板23移动，竖板23与第一卡板24固定连接，竖板23与第一伸缩杆25固定连接，两根第一伸缩杆25与第二卡板26固定连接，通过第二卡板26的上下移动，可以根据不同电池进行选择，使第一卡板24与第二卡板26能将不同高度的电池夹住，然后进行新旧电池更换，第一卡板24的底面两侧分别开设截面为燕尾型的导向槽28，每条导向槽28内配合设有截面为燕尾型的活动块29，每块活动块29底端固定安装固定块30，两块固定块30的相对端分别通过轴承活动安装水平的第二螺杆31，两根第二螺杆31的螺纹方向相反，其中一根第二螺杆31带有电机，两根第二螺杆31的相对端之间通过连接杆32固定连接，连接杆32的外周设有圆环，第一卡板24底面后端固定安装水平的第三伸缩杆33，第三伸缩杆33的前端与圆环固定连接，每根第二螺杆31配合设有第二螺母34，每根第二螺母34前端固定安装水平的固定杆35第二螺杆31旋转时，第二螺母34随第二螺杆31自转，并带动固定杆35转动，固定杆35向下转动一定角度后，通过固定板20的限定，固定杆35不再转动，进而开始水平移动，使两根固定杆35插入汽车电池放置腔内，两根固定杆35插入汽车电池放置腔后通过第二螺杆31旋转，带动两个第二螺母34向两侧移动，使两根固定杆35分别与汽车电池放置腔两侧内壁接触，使矩形框架1与汽车电池放置腔相互平行，对其进行定位，同时两根固定杆35插入汽车电池放置腔后能先将电池翘起，然后使电池移动第一卡板24上，从而使其在拆卸时更为便利。电动汽车的电池在需要进行更换时，将电动汽车移动到矩形框架1前，第一链轮3与第二链轮4啮合配合，四个第三链轮5通过一条链条6活动连接，并且第二链轮4与链条6啮合配合，第一链轮3旋转，可以带动第二链轮4旋转，进而带动四个第三链轮5旋转，第三链轮5与第一螺杆7固定连接，第三链轮5旋转带动第一螺杆7旋转，同时第一螺杆7穿过第一螺母12并与第一螺母12螺纹配合，第一螺母12与球轴承11的内环固定连接，球轴承11的外环与圆形槽10的内壁固定连接，插杆14具有伸缩功能，插杆14伸展时插入至插孔13内，对第一螺母12进行限定，使第一螺母12不再随第一螺杆7旋转，进而第一螺杆7旋转，可以使第一螺母12上下移动，进而带动支撑板8上下移动，支撑板8顶面开设环形槽16，滑块17位于环形槽16内，齿圈18与滑块17固定连接，齿圈18与固定板20固定连接，同时导向轨21与固定板20固定连接，导向块22与竖板23固定连接，支撑板8的上下移动可以带动竖板23的上下移动，进而调整竖板23的高度使竖板23与电动汽车电池放置腔处于同一水平面，然后第三伸缩杆33伸展，第三伸缩杆33与圆环固定连接，连接杆32穿过圆环，并连接杆32与第二螺杆31固定连接，第二螺杆31与活动块29之间通过固定块30、轴承连接，进而可以推动连接杆32、第二螺杆31、活动块29向前移动，第二螺杆31与第二螺母34螺纹配合，第二螺母34与固定杆35固定连接，可以使固定杆35插入至电动汽车电池放置腔内，然后第二螺杆31旋转，两根第二螺杆331螺纹方向相反，使两个第二螺母34带动固定杆35分别向电动汽车电池放置腔两侧内壁移动，进而对其进行定位操作，此时导向块22带动竖板23向前移动使旧电池逐渐移动到第一卡板24上，然后两根第一伸缩杆25收缩，使第二卡板26向下移动，第二卡板26与旧电池顶端接触，使第一卡板24与第二卡板26将旧电池卡住，然后导向块22带动竖板23向后移动，使旧电池移出电动汽车放置腔，同时插杆14插入至插孔13内，第一螺杆7旋转使支撑板8向上移动，并且齿圈18旋转，使旧电池朝向其中一个放置箱2的开口处，使支撑板8再次静止不动，导向块22带动竖板23移动同时第二伸缩杆27伸展将旧电池推动到放置箱2内，固定板20旋转，使第一卡板24与第二卡板26朝向另一侧放置箱2开口处，并通过第一卡板24与第二卡板26将新电池取出，然后通过上述步骤使支撑板8向下移动，使竖板23与电动汽车电池放置腔处于水平面，将新电池放置到电动汽车电池放置腔内，从而完成电动汽车的电池更换。通过本发明可以对底盘高低不同的车辆的电池进行更换，进而满足更多型号车辆更换需要，同时定位简单，使旧电池能更好的取出、新电池放置时摆放更为准确，无需再人工调整，并且省去旧电池与新电池之间的搬运，工作行程减小，缩短更换时间，从而使其效率也得到提高。第二螺杆31旋转时，第二螺母34随第二螺杆31自转，并带动固定杆35转动，固定杆35向下转动一定角度后，通过固定板20的限定，固定杆35不再转动，进而开始水平移动，从而防止第二螺母34随第二螺杆31产生自转而无法移动。燕尾型的导向槽28与活动块29配合，可以防止活动块29掉落，使结构更加稳定。

具体而言，本实施例所述的矩形框架1底端活动安装数个刹车轮36。矩形框架1底端活动安装数个刹车轮36，通过刹车轮36可以推动矩形框架1进行移动，进而在移动矩形框架1时更为省力，并且可以根据需要将矩形框架1移动到需要位置，从而无需电动汽车移动。

具体的，本实施例所述的固定杆35的底端中部活动安装万向轮37，万向轮37能与固定板20的顶面接触配合。固定杆35底端中部安装万向轮37，并且万向轮37与固定板20顶面接触配合，使固定杆35在使用时可以始终保持水平状态，进而无需向转动一定的角度后才能水平移动，从而通过万向轮37可以对固定杆35进行限定，使其使用效果更好。

进一步的，本实施例所述的竖板23后端与固定板20后端顶面之间通过第四伸缩杆38铰接连接。竖板23与固定板20之间通过第四伸缩杆38铰接连接，通过第四伸缩杆38可以对竖板23进行支撑，使竖板23保持稳定，使结构更加稳定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.电动汽车用电池更换机器人，其特征在于：包括矩形框架（1），矩形框架（1）的四个侧面均开设开口，矩形框架（1）两侧分别固定安装侧端开口的放置箱（2），两个放置箱（2）的开口相对，矩形框架（1）底端内壁中部活动安装带有电机的第一链轮（3），第一链轮（3）的前后两端分别设有第二链轮（4），第二链轮（4）的旋转轴底端与矩形框架（1）的底端内壁通过轴承活动连接，第一链轮（3）能与第二链轮（4）啮合配合，矩形框架（1）的底端内壁四角均分别活动安装水平的第三链轮（5），四个第三链轮（5）通过一条链条（6）活动连接，两个第二链轮（4）位于链条（6）内并能与链条（6）啮合配合，每个第三链轮（5）顶端固定安装竖向的第一螺杆（7），每根第一螺杆（7）的顶端通过轴承与矩形框架（1）的顶端内壁活动连接，矩形框架（1）内设有水平的支撑板（8），支撑板（8）顶面四角分别开设通孔（9），每根第一螺杆（7）能穿过对应一个通孔（9），每个通孔（9）中部内壁开设圆形槽（10），每个圆形槽（10）内壁固定安装球轴承（11），球轴承（11）的内环内壁固定安装第一螺母（12），每根第一螺杆（7）能穿过对应的一个第一螺母（12）并与第一螺母（12）螺纹配合，第一螺母（12）顶端开设插孔（13），每个圆形槽（10）底端内壁一侧固定安装具有伸缩功能的插杆（14），插杆（14）位于球轴承（11）下方，插杆（14）能插入至插孔（13）内，每个第二链轮（4）顶端固定安装竖向的升降杆（15），支撑板（8）顶面开设截面为T型的环形槽（16），环形槽（16）内设有两块对称分布的滑块（17），两块滑块（17）通过一个水平的齿圈（18）固定连接，齿圈（18）位于支撑板（8）上方，支撑板（8）顶面前后两端分别活动安装齿轮（19），两个齿轮（19）位于齿圈（18）内并能与齿圈（18）啮合配合，每根升降杆（15）顶端能与对应的一个齿轮（19）的旋转轴固定连接，齿圈（18）顶端固定安装水平的固定板（20），固定板（20）顶面两侧分别固定安装导向轨（21），每条导向轨（21）内配合设有带有动力装置的导向块（22），两块导向块（22）之间通过一块竖板（23）固定连接，竖板（23）的前面底端固定安装水平的第一卡板（24），第一卡板（24）与竖板（23）相互垂直，竖板（23）前面两侧分别固定安装竖向的第一伸缩杆（25），两根第一伸缩杆（25）的顶端通过一块水平的第二卡板（26）固定连接，第二卡板（26）位于第一卡板（24）的上方并与第一卡板（24）相互平行，竖板（23）的前面中部固定安装水平的第二伸缩杆（27），第一卡板（24）的底面两侧分别开设截面为燕尾型的导向槽（28），每条导向槽（28）内配合设有截面为燕尾型的活动块（29），每块活动块（29）底端固定安装固定块（30），两块固定块（30）的相对端分别通过轴承活动安装水平的第二螺杆（31），两根第二螺杆（31）的螺纹方向相反，其中一根第二螺杆（31）带有电机，两根第二螺杆（31）的相对端之间通过连接杆（32）固定连接，连接杆（32）的外周设有圆环，第一卡板（24）底面后端固定安装水平的第三伸缩杆（33），第三伸缩杆（33）的前端与圆环固定连接，每根第二螺杆（31）配合设有第二螺母（34），每根第二螺母（34）前端固定安装水平的固定杆（35）。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用电池更换机器人，其特征在于：所述的矩形框架（1）底端活动安装数个刹车轮（36）。

3.根据权利要求1所述的电动汽车用电池更换机器人，其特征在于：所述的固定杆（35）的底端中部活动安装万向轮（37），万向轮（37）能与固定板（20）的顶面接触配合。

4.根据权利要求1所述的电动汽车用电池更换机器人，其特征在于：所述的竖板（23）后端与固定板（20）后端顶面之间通过第四伸缩杆（38）铰接连接。