CN108163433B - 全自动电池转运堆垛机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电动汽车更换电池技术领域，具体涉及一种全自动电池转运堆垛机。其结构包括主框架、行走机构、提升机构和载货台；所述行走机构位于主框架的底部，所述提升机构位于主框架的顶部，所述载货台位于提升机构的中部，载货台与提升机构相连；所述主框架的侧面设置有电控柜，所述电控柜分别与行走机构、提升机构和载货台电连接。本发明解决了现有的转运机构存在的占地面积大、转运过程复杂且效率低下的技术问题。本发明通过将行走机构、提升机构和载货台等功能单元集成在一个主框架上，显著降低了系统占地空间，提高了系统空间利用率。而且本发明取放电池动作幅度小，特别适合在狭小的操作空间内进行高精度、高效率的电池转运堆垛。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车更换电池技术领域，具体涉及一种全自动电池转运堆垛机。
背景技术
环境污染和石油资源不足是目前汽车行业发展的瓶颈。在此背景下，新能源纯电动汽车应运而生。但由于目前电池技术的局限性，使得纯电动汽车的续航能力有限，因此，需要纯电动汽车及时地充电或换电池。目前各种形式的换电站逐步建立，为电动汽车提供换电服务。电池转运机构是用于对更换下来的欠电电池进行放入充电架充电作业以及对充满电的满电电池进行取出充电架作业，现有的电池转运机构通常需要占用较大的运转操作空间，而且普遍存在转运过程复杂、效率低下的问题，难以满足电池快换作业的需求。
发明内容
本发明目的是提供一种全自动电池转运堆垛机，解决了现有的转运机构存在的占地面积大、转运过程复杂且效率低下的技术问题。
本发明的技术解决方案是：一种全自动电池转运堆垛机，其特殊之处在于：包括主框架、行走机构、提升机构和载货台；所述行走机构位于主框架的底部，所述提升机构位于主框架的顶部，所述载货台位于提升机构的中部，载货台与提升机构相连；所述主框架的侧面设置有电控柜，所述电控柜分别与行走机构、提升机构和载货台电连接。
进一步地，上述行走机构包括位于主框架一侧的驱动单元和位于主框架另一侧的从动单元；
所述驱动单元包括与主框架固定连接的驱动框架，驱动框架的中部设置有驱动电机，所述驱动电机与驱动减速机的输入端相连，驱动减速机的两个输出端各安装一个驱动联轴器；所述驱动框架的两端各安装一个驱动轮，两个驱动轮分别通过驱动轴与驱动减速机上安装的两个驱动联轴器相连；
所述从动单元包括与主框架固定连接的从动框架，从动框架的中部设置有一个从动联轴器，从动框架的两端各安装一个从动轮，所述从动轮通过从动轴与从动联轴器相连。
进一步地，上述电控柜位于从动框架的顶部。
优选地，主动框架的四周对称设置有四根贯通顶部和底部的提升链条；
所述提升机构包括提升电机、提升减速机、主动链轮轴、第一从动链轮轴和第二从动链轮轴；
所述提升电机与提升减速机的输入端相连，提升减速机的输出端与主动链轮轴一端相连，主动链轮轴的另一端通过链轮与第一提升链条相连；
所述主动链轮轴通过驱动链条与第一从动链轮轴相连；
所述第一从动链轮轴一端通过链轮与第二提升链条相连，第一从动链轮轴的另一端通过链轮与第三提升链条相连；
所述第二从动链轮轴一端通过从动链条与第一从动链轮轴相连，第二从动链轮轴的另一端通过链轮与第四提升链条相连。
进一步地，上述载货台包括载货台框架、货叉、货叉电机和货叉减速机；
所述载货台框架的四周分别与四根提升链条固定连接，所述货叉通过滑动轨道与载货台框架相连，所述货叉电机通过货叉减速机与货叉内的货叉链条相连。
进一步地，上述载货台框架为平面矩形框架，平面矩形框架的四个顶点各安装一个与主框架相连的载货台导向轮。另外，载货台框架也可以设置为立方体框架，立方体框架的八个顶点各安装一个与主框架相连的载货台导向轮。
进一步地，上述载货台框架上设置有充电仓位密封插门开关机构。
进一步地，上述充电仓位密封插门开关机构包括两个平行设置的同步带轮安装基板，所述同步带轮安装基板的顶部和底部均安装有同步带轮，位于顶部和底部的两个同步带轮之间安装有同步带；
两个同步带轮安装基板之间设置有挑插门电机和挑插门减速机，所述挑插门电机与挑插门减速机的输入端相连，挑插门减速机的两个输出端分别通过两根转轴与两个位于同步带轮安装基板顶部的同步带轮相连；
所述同步带轮安装基板上设置有与同步带平行的竖直滑轨，竖直滑轨上设置有电缸安装基座，所述电缸安装基座与同步带固定连接；
所述电缸安装基座上设置有水平滑轨和电缸，水平滑轨上设置有挑门头组件，所述电缸与挑门头组件相连。
本发明的有益效果在于：本发明通过将行走机构、提升机构和载货台等功能单元集成在一个主框架上，显著降低了系统占地空间，提高了系统空间利用率。而且本发明取放电池动作幅度小，特别适合在狭小的操作空间内进行高精度、高效率的电池转运堆垛。
附图说明
图1为本发明全自动电池转运堆垛机的较佳实施例结构示意图(正视图)。
图2为本发明全自动电池转运堆垛机的较佳实施示意图(立体图)。
图3为本发明主框架的较佳实施例结构示意图。
图4为本发明行走机构驱动单元的较佳实施例结构示意图。
图5为本发明行走机构从动单元的较佳实施例结构示意图。
图6为本发明提升机构的较佳实施例结构示意图。
图7为本发明载货台的较佳实施例结构示意图(正视图)。
图8为本发明载货台的较佳实施例结构示意图(立体图)。
图9为本发明充电仓位密封插门开关机构的较佳实施例结构示意图(立体图)。
图10为本发明充电仓位密封插门开关机构的较佳实施例结构示意图(局部放大图)。
图11为本发明充电仓位密封插门的较佳实施例结构示意图。
其中，附图标记为：
1-主框架，2-行走机构，3-提升机构，4-载货台，5-电控柜，
210-驱动单元，211-驱动框架，212-驱动电机，213-驱动减速机，214-驱动联轴器，215-驱动轴，216-驱动轮，
220-从动单元，221-从动框架，222-从动联轴器，223-从动轴，224-从动轮，
310-提升电机，320-提升减速机，330-提升联轴器，340-主动链轮轴，350-第一从动链轮轴，360-第二从动链轮轴，370-驱动链条，380-从动链条，390-提升链条，391-第一提升链条，392-第二提升链条，393-第三提升链条，394-第四提升链条，
410-载货台框架，420-载货台导向轮，430-货叉，440-货叉电机，450-货叉减速机，
510-挑插门电机，511-插门本体，512-上挡块，513-下挡块，520-挑插门减速机，530-转轴，540-挑门头组件，541-挑门头面板，542-挑门头凸块，550-同步带轮，560-同步带，570-同步带轮安装基板，571-竖直滑轨，580-电缸，590-电缸安装基座，591-水平滑轨。
具体实施方式
参见图1和图2，本发明为一种全自动电池转运堆垛机，用于电池在充电架和电池输送系统或其他系统之间的转运。其较佳实施例的系统组成包括主框架1、行走机构2、提升机构3、载货台4和电控柜5。主框架1由各种钢板型材焊接而成，底部安装四轮双轨的行走机构2，顶部安装提升机构3，中部安装载货台4，载货台4可以通过提升链条与提升机构3相连。主框架1的侧面安装电控柜5，电控柜5分别与行走机构2、提升机构3和载货台4电连接。
参见图3，行走机构2包括位于主框架1一侧的驱动单元210和位于主框架1另一侧的从动单元220；
参见图4，驱动单元210包括与主框架1固定连接的驱动框架211，驱动框架211的中部设置有驱动电机212，驱动电机212与驱动减速机213的输入端相连，驱动减速机213的两个输出端各安装一个驱动联轴器214；驱动框架211的两端各安装一个驱动轮216，两个驱动轮216分别通过两根驱动轴215与驱动减速机上安装的两个驱动联轴器214相连。驱动电机212带动驱动减速机213转动，驱动减速机213的两个输出端分别通过两个驱动联轴器214带动两个驱动轮216转动，从而驱动整个堆垛机行走。
参见图5，从动单元220包括与主框架1固定连接的从动框架221，从动框架221的中部设置有一个从动联轴器222，从动框架221的两端各安装一个从动轮224，从动轮224通过从动轴223与从动联轴器222相连。从动单元220与驱动单元210一起承载整个堆垛机水平行走。进一步地，可以将电控柜5设置在从动框架221的顶部，以便节省空间。
参见图6，主动框架1的四周对称设置有四根贯通顶部和底部的提升链条390。提升机构包括提升电机310、提升减速机320、主动链轮轴340、第一从动链轮轴350和第二从动链轮轴360。
提升电机310与提升减速机320的输入端相连，提升减速机320的输出端通过提升联轴器330与主动链轮轴340一端相连，主动链轮轴340的另一端通过链轮与第一提升链条391相连。
主动链轮轴340通过驱动链条370与第一从动链轮轴350相连。
第一从动链轮轴350一端通过链轮与第二提升链条392相连，第一从动链轮轴350的另一端通过链轮与第三提升链条393相连。
第二从动链轮轴360一端通过从动链条380与第一从动链轮轴350相连，第二从动链轮轴360的另一端通过链轮与第四提升链条394相连。
提升电机310驱动提升减速机320，提升减速机320驱动主动链轮轴340，主动链轮轴340在带动第一从动链轮轴350和第二从动链轮轴360转动的同时带动四根提升链条390运动，从而带动载货台4提升或下降。
参见图7和图8，载货台4包括载货台框架410、货叉430、货叉电机440和货叉减速机450；载货台框架410的四周分别与四根提升链条390固定连接，货叉430通过滑动轨道与载货台框架410相连，货叉电机440通过货叉减速机450与货叉430内的货叉链条相连。在货叉电机440的驱动下，货叉430可以在载货台框架410上伸出或收回。本实施例将载货台框架410设置为立方体框架，立方体框架的八个顶点各安装一个与主框架1相连的载货台导向轮420，提高了载货台的升降运动稳定性，同时可以防止电池与主框架发生磕碰。
为了在取放电池过程中实现对电池充电仓位插门的自动开启和关闭，本发明还可以在载货台4上设置充电仓位密封插门开关机构，具体包括在两个在载货台框架410上平行设置的同步带轮安装基板570。如图9和图10所示，同步带轮安装基板570的顶部和底部均安装有同步带轮550，位于顶部和底部的两个同步带轮550之间安装有同步带560；
两个同步带轮安装基板570之间设置有挑插门电机510和挑插门减速机520，挑插门电机510与挑插门减速机520的输入端相连，挑插门减速机520的两个输出端分别通过两根挑插门转轴530与两个位于同步带轮安装基板570顶部的同步带轮550相连；挑插门转轴530与同步带轮550之间还设置有联轴器。
同步带轮安装基板570上设置有与同步带560平行的竖直滑轨571，竖直滑轨571上设置有电缸安装基座590，电缸安装基座590与同步带560固定连接；挑插门电机510提供动力带动同步带560，同步带560再带动电缸安装基座590沿竖直滑轨571做竖直升降运动，当与插门锁定时便可以对插门进行升降开闭。
电缸安装基座590上设置有水平滑轨591和电缸580，水平滑轨591上设置有挑门头组件540，电缸580与挑门头组件540相连。电缸580使挑门头组件540在水平滑轨591上做伸缩运动，完成锁定插门或脱离插门的动作。
挑门头组件540包括挑门头面板541和设置在挑门头面板541上的挑门头凸块542(或者其他与插门相适应的结构)。挑门头面板上还可以设置防撞块，避免对插门造成冲击破坏。
参见图11，充电仓位密封插门包括插门本体511，插门本体511上设置有两个上挡块512和两个下挡块513。在需要开启插门时，挑门头组件540前伸，使挑门头凸块542插入至上挡块512与下挡块513之间，然后挑门头组件540随电缸安装基座590上升，进而推动上挡块512使整个插门向上运动而打开，当挑门头组件540下落时靠插门自重可以使整个插门向下运动关闭。当插门出现卡滞而无法靠自重下落时，挑门头组件540可以推动插门上的下挡块513从而驱动整个插门向下运动关闭。
Claims (6)
1.一种全自动电池转运堆垛机，其特征在于：包括主框架、行走机构、提升机构和载货台；所述行走机构位于主框架的底部，所述提升机构位于主框架的顶部，所述载货台位于提升机构的中部，载货台与提升机构相连；所述主框架的侧面设置有电控柜，所述电控柜分别与行走机构、提升机构和载货台电连接；
所述行走机构包括位于主框架一侧的驱动单元和位于主框架另一侧的从动单元；
所述驱动单元包括与主框架固定连接的驱动框架，驱动框架的中部设置有驱动电机，所述驱动电机与驱动减速机的输入端相连，驱动减速机的两个输出端各安装一个驱动联轴器；所述驱动框架的两端各安装一个驱动轮，两个驱动轮分别通过驱动轴与驱动减速机上安装的两个驱动联轴器相连；
所述从动单元包括与主框架固定连接的从动框架，从动框架的中部设置有一个从动联轴器，从动框架的两端各安装一个从动轮，所述从动轮通过从动轴与从动联轴器相连；
所述载货台包括载货台框架、货叉、货叉电机和货叉减速机；
所述载货台框架上设置有充电仓位密封插门开关机构；
所述充电仓位密封插门开关机构包括两个平行设置的同步带轮安装基板，所述同步带轮安装基板的顶部和底部均安装有同步带轮，位于顶部和底部的两个同步带轮之间安装有同步带；
两个同步带轮安装基板之间设置有挑插门电机和挑插门减速机，所述挑插门电机与挑插门减速机的输入端相连，挑插门减速机的两个输出端分别通过两根转轴与两个位于同步带轮安装基板顶部的同步带轮相连；
所述同步带轮安装基板上设置有与同步带平行的竖直滑轨，竖直滑轨上设置有电缸安装基座，所述电缸安装基座与同步带固定连接；
所述电缸安装基座上设置有水平滑轨和电缸，水平滑轨上设置有挑门头组件，所述电缸与挑门头组件相连。
2.根据权利要求1所述的全自动电池转运堆垛机，其特征在于：所述电控柜位于从动框架的顶部。
3.根据权利要求1-2中任一所述的全自动电池转运堆垛机，其特征在于：主动框架的四周对称设置有四根贯通顶部和底部的提升链条；
所述提升机构包括提升电机、提升减速机、主动链轮轴、第一从动链轮轴和第二从动链轮轴；
所述提升电机与提升减速机的输入端相连，提升减速机的输出端与主动链轮轴一端相连，主动链轮轴的另一端通过链轮与第一提升链条相连；
所述主动链轮轴通过驱动链条与第一从动链轮轴相连；
所述第一从动链轮轴一端通过链轮与第二提升链条相连，第一从动链轮轴的另一端通过链轮与第三提升链条相连；
所述第二从动链轮轴一端通过从动链条与第一从动链轮轴相连，第二从动链轮轴的另一端通过链轮与第四提升链条相连。
4.根据权利要求3所述的全自动电池转运堆垛机，其特征在于：所述载货台框架的四周分别与四根提升链条固定连接，所述货叉通过滑动轨道与载货台框架相连，所述货叉电机通过货叉减速机与货叉内的货叉链条相连。
5.根据权利要求4所述的全自动电池转运堆垛机，其特征在于：所述载货台框架为平面矩形框架，平面矩形框架的四个顶点各安装一个与主框架相连的载货台导向轮。
6.根据权利要求4所述的全自动电池转运堆垛机，其特征在于：所述载货台框架为立方体框架，立方体框架的八个顶点各安装一个与主框架相连的载货台导向轮。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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