CN108583260A - 一种自下探式新能源汽车电池更换机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自下探式新能源汽车电池更换机构，它包括前后位移装置、左右位移装置、上下位移装置和翻转装置；所述左右位移装置安装所述前后位移装置上，所述上下位移装置安装在所述左右位移装置上；所述翻转装置包括ㄇ形的主支架，所述主支架安装在所述第一伸缩臂的另一端，所述主支架内设有长方形的翻转架，所述翻转架两端分别轴接在所述主支架内侧，所述翻转架上端、下端分别为连接轴，所述连接轴套设有ㄩ形的铰接块，所述铰接块底面安装有托料板，所述托料板设有若干电磁吸盘，所述第四电机位于所述主支架的外侧，所述第四电机与所述翻转架的一侧连接；本发明具有效率高，节省人力成本的特点，解决了更换汽车后备箱电池耗时、繁琐的问题。

Description

一种自下探式新能源汽车电池更换机构

技术领域

本发明涉及机械设计制造技术领域，特别是涉及一种自下探式新能源汽车电池更换机构。

背景技术

汽车是人们日常生活中必不可少的交通工具，城市里的汽车保有量持续增长，除了交通拥堵给人们带来的不便外，汽车排放尾气造成的环境污染也严重影响着人们的身心健康。随着石油资源的日益枯竭和人们对环境保护的日益重视，如图1所述，新能源汽车越来越受到人们的欢迎。电动汽车作为以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，绿色环保的交通工具得到了大量开发和实际运用。电动汽车以电动机代替燃油机，通过蓄电池供电，由电机驱动而无需变速箱，具有节能环保、操纵和维修方便、运行可靠、噪音低等优点。电池作为电动汽车上不可或缺的重要部件，为电动汽车提供动能；目前市场长的电动汽车电池普遍存在容量小，充电慢等缺点。

由于受到电池技术的制约，目前能够行之有效的更换电池大多采用人工搬运更换电池，耗时，效率低，耗费人力，市场上还没有出现方便快捷更换汽车后备箱电池的设备。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种效率高，能减少人力成本的便于更换汽车电池的机构。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种自下探式新能源汽车电池更换机构，包括前后位移装置；所述前后位移装置包括有基座板，所述基座板设有下表面安装有若干第一移动块，还包括两条第一滑动导轨，所述第一移动块与所述第一滑动导轨滑动连接在一起，还包括第一动力装置，所述第一动力装置用于驱动所述基座板滑动；

还包括左右位移装置，所述左右位移装置安装所述前后位移装置上；所述左右位移装置包括两根框架支撑柱，所述框架支撑柱安装在所述基座板上，还包括L形电机支撑架，所述电机支撑架的两端分别固定在两根所述框架支撑柱上，所述电机支撑架竖直面安装有两条第二滑动导轨，还包括横向滑块，所述横向滑块下表面安装有两个第二移动块，所述第二移动块与所述第二滑动导轨活动连接，还包括第二动力装置，所述第二动力装置用于驱动所述横向滑块移动；

还包括有上下位移装置，所述上下位移装置安装在所述左右位移装置上；所述上下位移装置包括第一伸缩臂和第二伸缩臂，所述第一伸缩臂插入所述第二伸缩臂内，所述第一伸缩臂的顶面设有第一圆孔，所述第二伸缩臂的顶面设有第二圆孔，所述第一圆孔安装有传动螺母，还包括第三电机，所述第三电机用于驱动所述横向滑块移动，所述第二伸缩臂的一端固定连接第三电机，还包括丝杆，所述丝杆一端与所述第三电机连接，所述丝杆另一端与所述传动螺母活动连接，所述丝杆依次穿过所述第二圆孔、所述传动螺母后伸入所述第一伸缩臂内；

还包括翻转装置，所述翻转装置安装在所述上下位移装置上；所述翻转装置包括ㄇ形的主支架，所述主支架安装在所述第一伸缩臂的另一端，所述主支架内设有长方形的翻转架，所述翻转架两端分别轴接在所述主支架内侧，所述翻转架上端、下端分别为连接轴，所述连接轴套设有ㄩ形的铰接块，所述铰接块底面安装有托料板，所述托料板设有若干电磁吸盘，还包括第四电机，所述第四电机位于所述主支架的外侧，所述第四电机与所述翻转架的一侧连接。

优选地，还包括车辆位置检测装置；所述车辆位置检测装置包括三块侧立板，三块所述侧立板U形排列，所述侧立板上设有若干雷达探头。

优选地，还包括两个电池传送带，所述电池传送带位于所述基座板上，两个所述电池传送带分别用于传送新电池与旧电池。

优选地，还包括有底板，所述第一滑动导轨安装在所述底板上。

优选地，所述第一动力装置包括第一电机、第一传动轴和第一轴承座；所述第一电机安装在所述底板上，所述基座板靠近第一电机的一侧设有第一螺母，所述第一传动轴的一端与所述第一电机连接，所述传动轴的另一端与所述第一螺母活动连接，所述传动轴的另一端穿过所述第一螺母后与所述第一轴承座活动连接，所述第一轴承座固定在所述底板上。

优选地，所述第二动力装置包括第二电机、第二传动轴和第二轴承座；所述第二电机固定在所述电机支撑架上，所述横向滑块设有圆形孔，所述圆形孔贯穿所述横向滑块，所述圆形孔靠近所述第二电机的一端设有第二螺母，所述第二传动轴的一端连接所述第二电机，所述第二传动轴的另一端与所述第二螺母活动连接，所述第二传动轴的另一端穿过圆形孔与所述第二轴承座活动连接，所述第二轴承座固定在所述电机支撑架上。

优选地，所述上下位移装置还包括连接块，所述连接块的一端设于所述第一伸缩臂的另一端，所述连接块的另一端固定在所述主支架的顶端。

本发明的有益效果为：本发明具有效率高，节省人力成本的特点，解决了更换汽车后备箱电池耗时，繁琐的问题，同时填补没有方便快捷更换汽车后备箱电池设备的空缺。

附图说明

图1是新能源汽车的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明另一视角的结构示意图；

图5是本发明上下位移装置的剖视图；

图6是本发明翻转装置的结构示意图；

图7是本发明翻转装置另一视角的结构示意图；

图8是本发明第一伸缩臂与第二伸缩臂配合的结构示意图；

图9是本发明翻转架的结构示意图；

图10是本发明横向滑块、第二移动块、第二滑动导轨配合的结构示意图；

图11是本发明电磁吸盘的结构示意图；

附图标记说明：11-基座板；12-第一移动块；13-第一滑动导轨；141-第一电机；142-第一传动轴；143-第一轴承座；144-第一螺母；21-框架支撑柱；22-电机支撑架；23-第二滑动导轨；24-横向滑块；241-圆形孔；25-第二移动块；261-第二电机；262-第二传动轴；263-第二轴承座；264-第二螺母；31-第一伸缩臂；311-第一圆孔；32-第二伸缩臂；321-第二圆孔；33-传动螺母；34-第三电机；35-丝杆；36-连接块；41-主支架；42-翻转架；421-连接轴；43-铰接块；44-托料板；45-电磁吸盘；46-第四电机；51-侧立板；52-雷达探头；61-电池传送带；71-底板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

需要理解的是，术语“前后”、“左右”指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的零件必须具有特定的方位或者位置关系，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图11所示，本实施例所述的一种自下探式新能源汽车电池更换机构，包括前后位移装置；所述前后位移装置包括有基座板11，所述基座板11设有下表面安装有四块第一移动块12，还包括两条第一滑动导轨13，用于导向，所述第一移动块12与所述第一滑动导轨13滑动连接在一起，还包括第一动力装置，所述第一动力装置用于驱动所述基座板11滑动；

还包括左右位移装置，所述左右位移装置安装所述前后位移装置上；所述左右位移装置包括两根框架支撑柱21，所述框架支撑柱21安装在所述基座板11上，还包括L形电机支撑架22，所述电机支撑架22的两端分别固定在两根所述框架支撑柱21上，所述电机支撑架22竖直面安装有两条第二滑动导轨23，用于导向，还包括横向滑块24，所述横向滑块24下表面安装有两个第二移动块25，所述第二移动块25与所述第二滑动导轨23活动连接，还包括第二动力装置，所述第二动力装置用于驱动所述横向滑块24移动；

还包括有上下位移装置，所述上下位移装置安装在所述左右位移装置上；所述上下位移装置包括第一伸缩臂31和第二伸缩臂32，所述第一伸缩臂31插入所述第二伸缩臂32内，所述第一伸缩臂31的顶面设有第一圆孔311，所述第二伸缩臂32的顶面设有第二圆孔321，所述第一圆孔311安装有传动螺母33，还包括第三电机34，所述第三电机34用于驱动所述横向滑块24移动，所述第二伸缩臂32的一端固定连接第三电机34，还包括丝杆35，所述丝杆35一端与所述第三电机34连接，所述丝杆35另一端与所述传动螺母33活动连接，所述丝杆35依次穿过所述第二圆孔321、所述传动螺母33后伸入所述第一伸缩臂31内；

还包括翻转装置，所述翻转装置安装在所述上下位移装置上；所述翻转装置包括ㄇ形的主支架41，所述主支架41安装在所述第一伸缩臂31的另一端，所述主支架41内设有长方形的翻转架42，所述翻转架42两端分别轴接在所述主支架41内侧，所述翻转架42上端、下端分别为连接轴421，所述连接轴421套设有ㄩ形的铰接块43，所述铰接块43底面安装有托料板44，所述托料板44设有若干电磁吸盘45，还包括第四电机46，所述第四电机46位于所述主支架41的外侧，所述第四电机46与所述翻转架42的一侧连接，所述第四电机46用于驱动所述翻转架42旋转。

本实施例的工作方式是：首先左右位移装置移动，带动上下位移装置移至新电池的上方，而上下位移装置带动翻转装置下探至新电池上端，电磁吸盘45吸住新电池，完成新电池拾取，然后第四电机46驱动翻转架42旋转180°完成电池上方存储，上下位移装置上升，然后前后位移装置与左右位移装置联动配合使带有新电池的翻转装置移动至汽车后备箱电池上方，上下位移装置下探，使翻转装置靠近旧电池，电磁吸盘45吸住旧电池后，上下位移装置上升，取出旧电池，然后第四电机46驱动翻转架42旋转180°，完成新旧电池位置对调，对准汽车电池仓后，上下位移装置下探，使新电池放入汽车电池仓内，电磁吸盘45松开新电池，完成新电池安装，在前后位移装置和左右位移装置的联动下，旧电池从汽车后备箱内移出，同时翻转装置翻转使旧电池处于下方，同时左右位移装置带动翻转装置移动到放置旧电池的平面上，上下位移装置下探，同时前后位移机构后移，翻转装置把旧电池放置在旧电池的平面上，完成整个汽车电池更换过程，整个过程快速便捷。

本实施具有效率高，节省人力成本的特点，解决了更换汽车后备箱电池耗时，繁琐的问题。

基于上述实施例的基础上，进一步地，还包括车辆位置检测装置；所述车辆位置检测装置包括三块侧立板51，三块所述侧立板51U形排列，所述侧立板51上设有若干雷达探头52，汽车驶入车辆位置检测装置区域后，所述侧立板51上的所述雷达探头52准确识别汽车的型号及车身位置等信息，为电池安装提供基础数据，使前后位移装置、左右位移装置、上下位移装置移动的位置更精确可靠。

基于上述实施例的基础上，进一步地，还包括两个电池传送带61，所述电池传送带61位于所述基座板11上，两个所述电池传送带61分别用于传送新电池与旧电池，新旧电池放置在所述电池传送带61上，更便于所述翻转装置对电池的抓取与放置，减少更换一台汽车而又要重新放置新电池供所述翻转装置抓取的环节，减少用工成本，可不停地为旋转放料头提供新电池，同时及时输送走旧电池，为下一辆汽车后备箱电池更换做准备。

基于上述实施例的基础上，进一步地，还包括有底板71，所述第一滑动导轨13安装在所述底板71上，使结构更紧凑。

基于上述实施例的基础上，进一步地，所述第一动力装置包括第一电机141、第一传动轴142和第一轴承座143；所述第一电机141安装在所述底板71上，所述基座板11靠近第一电机141的一侧设有第一螺母144，所述第一传动轴142的一端与所述第一电机141连接，所述传动轴的另一端与所述第一螺母144活动连接，所述传动轴的另一端穿过所述第一螺母144后与所述第一轴承座143活动连接，所述第一轴承座143固定在所述底板71上，所述第一电机141转动而带动所述第一传动轴142旋转，所述第一传动轴142带动所述基座板11往一个方向移动，当所述第一电机141反转时，所述基座往反方向移动，所述第一轴承起到限位作用，防止所述基座板11滑出所述第一滑动导轨13，灵活便捷，易于控制。

基于上述实施例的基础上，进一步地，所述第二动力装置包括第二电机261、第二传动轴262和第二轴承座263；所述第二电机261固定在所述电机支撑架22上，所述横向滑块24设有圆形孔241，所述圆形孔241贯穿所述横向滑块24，所述圆形孔241靠近所述第二电机261的一端设有第二螺母264，所述第二传动轴262的一端连接所述第二电机261，所述第二传动轴262的另一端与所述第二螺母264活动连接，所述第二传动轴262的另一端穿过圆形孔241与所述第二轴承座263活动连接，所述第二轴承座263固定在所述电机支撑架22上，所述第二电机261转动而带动所述第二传动轴262旋转，所述第二传动轴262带动所述横向滑块24往一个方向移动，当所述第二电机261反转时，所述横向滑块24往反方向移动，所述第二轴承座263起到限位作用，防止所述横向滑块24滑出所述第二滑动导轨23，灵活便捷，易于控制。

基于上述实施例的基础上，进一步地，所述上下位移装置还包括连接块36，所述连接块36的一端设于所述第一伸缩臂31的另一端，所述连接块36的另一端固定在所述主支架41的顶端，所述第一伸缩臂31的伸长与收缩产生的位移，通过所述连接块36传递给所述翻转装置，设置所述连接块36作为桥梁传递力矩，便于所述翻转装置的安装与拆卸，使结构更加灵活。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (8)

1.一种自下探式新能源汽车电池更换机构，其特征在于：其特征在于：包括前后位移装置；所述前后位移装置包括有基座板（11），所述基座板（11）设有下表面安装有若干第一移动块（12），还包括两条第一滑动导轨（13），所述第一移动块（12）与所述第一滑动导轨（13）滑动连接在一起，还包括第一动力装置，所述第一动力装置用于驱动所述基座板（11）滑动；

还包括左右位移装置，所述左右位移装置安装所述前后位移装置上；所述左右位移装置包括两根框架支撑柱（21），所述框架支撑柱（21）安装在所述基座板（11）上，还包括L形电机支撑架（22），所述电机支撑架（22）的两端分别固定在两根所述框架支撑柱（21）上，所述电机支撑架（22）竖直面安装有两条第二滑动导轨（23），还包括横向滑块（24），所述横向滑块（24）下表面安装有两个第二移动块（25），所述第二移动块（25）与所述第二滑动导轨（23）活动连接，还包括第二动力装置，所述第二动力装置用于驱动所述横向滑块（24）移动；

还包括有上下位移装置，所述上下位移装置安装在所述左右位移装置上；所述上下位移装置包括第一伸缩臂（31）和第二伸缩臂（32），所述第一伸缩臂（31）插入所述第二伸缩臂（32）内，所述第一伸缩臂（31）的顶面设有第一圆孔（311），所述第二伸缩臂（32）的顶面设有第二圆孔（321），所述第一圆孔（311）安装有传动螺母（33），还包括第三电机（34），所述第三电机（34）用于驱动所述横向滑块（24）移动，所述第二伸缩臂（32）的一端固定连接第三电机（34），还包括丝杆（35），所述丝杆（35）一端与所述第三电机（34）连接，所述丝杆（35）另一端与所述传动螺母（33）活动连接，所述丝杆（35）依次穿过所述第二圆孔（321）、所述传动螺母（33）后伸入所述第一伸缩臂（31）内；

还包括翻转装置，所述翻转装置安装在所述上下位移装置上；所述翻转装置包括ㄇ形的主支架（41），所述主支架（41）安装在所述第一伸缩臂（31）的另一端，所述主支架（41）内设有长方形的翻转架（42），所述翻转架（42）两端分别轴接在所述主支架（41）内侧，所述翻转架（42）上端、下端分别为连接轴（421），所述连接轴（421）套设有ㄩ形的铰接块（43），所述铰接块（43）底面安装有托料板（44），所述托料板（44）设有若干电磁吸盘（45），还包括第四电机（46），所述第四电机（46）位于所述主支架（41）的外侧，所述第四电机（46）与所述翻转架（42）的一侧连接。

2.根据权利要求2所述的一种自下探式新能源汽车电池更换机构，其特征在于：还包括车辆位置检测装置；所述车辆位置检测装置包括三块侧立板（51），三块所述侧立板（51）U形排列，所述侧立板（51）上设有若干雷达探头（52）。

3.根据权利要求1所述的一种自下探式新能源汽车电池更换机构，其特征在于：还包括两个电池传送带（61），所述电池传送带（61）位于所述基座板（11）上，两个所述电池传送带（61）分别用于传送新电池与旧电池。

4.根据权利要求1所述的一种自下探式新能源汽车电池更换机构，其特征在于：还包括有底板（71），所述第一滑动导轨（13）安装在所述底板（71）上。

5.根据权利要求4所述的一种自下探式新能源汽车电池更换机构，其特征在于：所述第一动力装置包括第一电机（141）、第一传动轴（142）和第一轴承座（143）；所述第一电机（141）安装在所述底板（71）上，所述基座板（11）靠近第一电机（141）的一侧设有第一螺母（144），所述第一传动轴（142）的一端与所述第一电机（141）连接，所述传动轴的另一端与所述第一螺母（144）活动连接，所述传动轴的另一端穿过所述第一螺母（144）后与所述第一轴承座（143）活动连接，所述第一轴承座（143）固定在所述底板（71）上。

6.根据权利要求1所述的一种自下探式新能源汽车电池更换机构，其特征在于：所述第二动力装置包括第二电机（261）、第二传动轴（262）和第二轴承座（263）；所述第二电机（261）固定在所述电机支撑架（22）上，所述横向滑块（24）设有圆形孔（241），所述圆形孔（241）贯穿所述横向滑块（24），所述圆形孔（241）靠近所述第二电机（261）的一端设有第二螺母（264），所述第二传动轴（262）的一端连接所述第二电机（261），所述第二传动轴（262）的另一端与所述第二螺母（264）活动连接，所述第二传动轴（262）的另一端穿过圆形孔（241）与所述第二轴承座（263）活动连接，所述第二轴承座（263）固定在所述电机支撑架（22）上。

7.根据权利要求1所述的一种自下探式新能源汽车电池更换机构，其特征在于：所述上下位移装置还包括连接块（36），所述连接块（36）的一端设于所述第一伸缩臂（31）的另一端，所述连接块（36）的另一端固定在所述主支架（41）的顶端。

8.根据权利要求1所述的一种自下探式新能源汽车电池更换机构，其特征在于：所述上下位移装置还包括连接块（36），所述连接块（36）的一端设于所述第一伸缩臂（31）的另一端，所述连接块（36）的另一端固定在所述主支架（41）的顶端。