CN109807604B - 共享电动助力车的蓄电池精密自动化替换设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了共享电动助力车的蓄电池精密自动化替换设备，其包括呈矩形水平布置的基座、设置于共享助力车上用于安装电池的安装箱，基座上端面开设有与其匹配的矩形安装槽，安装槽上设置有用于对共享助力车进行安装满电电池的夹持安装装置、用于对安装夹持装置进行供应满电电池的供应装置以及用于协调夹持安装装置、供应装置运行进程的控制器，基座沿其宽度方向的端测设置有用于对共享助力车进行限位固定的定位部件，两侧定位部件沿基座竖直中心线构成中心对称，供应装置设置有两个并且沿基座的宽度方向左右对称布置，夹持安装装置位于两供应装置之间，安装箱包括与共享助力车固定连接并且开口水平布置的箱体，箱体的开口处设置有可拆卸布置的箱盖。

Description

共享电动助力车的蓄电池精密自动化替换设备

技术领域

本发明涉及一种共享助力车的管理技术领域，具体涉及共享电动助力车的蓄电池精密自动化替换设备。

背景技术

共享单车之间的迅猛竞争尚未落幕，共享电动助力车也即刻登场，摩拜、ofo、哈罗单车等著名单车品牌，从单车领域转战到电动助力车领域，自此开启"共享单车下一阶段差异化竞争趋势"，以迎合用户群体的多样化需求；摩拜单车在2017年底低调推出"摩拜能量芯"，以199的售价出现在公众视野，用户需要付款购买后才能用在"摩拜能量车"上，这表明摩拜单车想以出售能量芯的方式来促进盈利，减轻运营负担。

随着各大公司对共享助力车的青睐以及对未来发展的可观预期，共享助力车必将成为各方势力角逐的焦点，但就目前的技术层次以及发展趋势来看，助力车的电池问题以及续航问题，也比较成为角逐的核心，因此，对共享助力车内电池的跟换安装显得至关重要，为此，设计一种结构巧妙、原理简单、使用便捷、高效率的共享电动助力车的蓄电池精密自动化替换设备。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种结构巧妙、原理简单、使用便捷、高效率的共享电动助力车的蓄电池精密自动化替换设备。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

共享电动助力车的蓄电池精密自动化替换设备，其包括呈矩形水平布置的基座、设置于共享助力车上用于安装电池的安装箱，基座上端面开设有与其匹配的矩形安装槽，安装槽上设置有用于对共享助力车进行安装满电电池的夹持安装装置、用于对安装夹持装置进行供应满电电池的供应装置以及用于协调夹持安装装置、供应装置运行进程的控制器，基座沿其宽度方向的端测设置有用于对共享助力车进行限位固定的定位部件，两侧定位部件沿基座竖直中心线构成中心对称，供应装置设置有两个并且沿基座的宽度方向左右对称布置，夹持安装装置位于两供应装置之间；

所述的安装箱包括与共享助力车固定连接并且开口水平布置的箱体，箱体的开口处设置有与其匹配并且可拆卸连接配合的箱盖，所述箱体的底部设置有用于夹持电池的限位板，限位板设置有多个并且与电池相适配。

作为本方案进一步的改进或者优化。

所述的供应装置包括用于放置满电电池并且运输至夹持安装装置进行夹持的循环补给机构、用于驱动循环补给机构整体沿竖直方向进行运动的升降机构；

所述的循环补给机构包括水平设置于安装槽内的矩形安装板并且安装板的长度方向平行于基座的长度方向，安装板上端面设置有支撑架一、支撑架二，支撑架一远离夹持安装装置布置并且支撑架二靠近夹持安装装置布置，所述的支撑架一设置有两个并且沿平行于安装板的长度方向对称布置，两支撑架一之间转动设置有平行于安装板宽度方向的供应滚筒一，所述的支撑架二设置有两个并且沿平行于安装板长度方向对称布置，两支撑架二之间转动设置有平行于安装板宽度方向的供应滚筒二，供应滚筒一与供应滚筒二高度一致，供应滚筒一与供应滚筒二之间设置有连接两者的供应运输带，所述供应运输带上设置有用于支撑满电电池的托架，托架设置有多个并且沿供应运输带的运输方向阵列布置，初始状态下夹持安装装置的夹持端与紧邻的满电电池上方；

循环补给机构还包括固定设置与安装板上的循环电机并且循环电机的输出端轴向平行于安装板的宽度方向，所述循环电机输出端与供应滚筒一之间设置带传动组件一，带传动组件一包括同轴固定套设于循环电机输出端上的主动带轮一、同轴固定套设于供应滚筒一上的从动带轮一以及设置于主动带轮一与从动带轮一之间并且用于连接两者的皮带一，循环电机与控制器之间建立有信号连接。

作为本方案进一步的改进或者优化。

所述的夹持安装装置包括用于夹紧固定满电电池的伸缩夹持机构、用于驱动伸缩夹持机构进行转动的旋转机构以及用于对伸缩夹持机构提供伸缩动力的伸缩驱动机构；

所述的伸缩夹持机构包括架设于安装槽开口上方的安装架一并且安装架一位于两循环补给机构之间，安装架一顶部活动设置有安装架二，安装架二与安装架一构成转动连接配合并且转轴的轴向竖直布置，安装架二位于两循环补给机构正中间，安装架上设置有夹持组件，夹持组件设置有两个并且沿基座竖直中心线对称布置，夹持组件与供应装置一一对应；

所述的夹持组件包括设置于安装架二一端的伸缩导杆，初始状态下伸缩导杆的轴向平行于基座的长度方向，伸缩导杆上活动套接设置有开口平行于其轴向的矩形壳体，壳体与伸缩导杆相匹配并且沿伸缩导杆的轴向构成滑动导向配合，对称布置的壳体开口相互远离布置，壳体内水平设置有垂直于伸缩导杆轴向布置的夹持导杆，夹持导杆设置有两个并且上下布置，夹持导杆上活动套接设置有延伸至壳体开口外部的夹持板，夹持板与夹持导杆相匹配并且沿夹持导杆的轴向构成滑动导向配合，夹持板设置有两个并且沿平行于伸缩导杆的轴向对称布置，夹持板的夹持端与供应运输带相匹配，两夹持板相互配合用于对满电电池进行夹持，夹持板与箱体相适配，所述壳体上固定安装有夹持电机并且夹持电机的输出端平行于夹持导杆的轴向，夹持电机的输出端同轴固定设置有夹持丝杆并且夹持丝杆转动设置于壳体的内壁上，夹持丝杆由等长的正向螺纹段一与反向螺纹段一共同构成，其中一夹持板与夹持丝杆的正向螺纹段一构成螺纹连接配合、另一夹持板与夹持丝杆的反向螺纹一构成螺纹连接配合，夹持电机与控制器之间建立有信号连接，伸缩驱动机构用于驱动壳体沿着伸缩导导杆相互靠近/远离滑动。

作为本方案进一步的改进或者优化。

所述的旋转机构包括转动设置于安装架一上的转动盘，转动盘与安装架二的底部中心位置固定连接，通过驱动转动带动伸缩夹持机构转动，所述的旋转机构还包括设置于安装槽开口处的安装架三并且安装架三与安装架一间距布置，安装架三上活动设置有曲柄并且曲柄的一端与安装架三转动连接配合并且转动的轴向竖直布置、另一端为活动端，曲柄的活动端与转动盘之间设置有连接两者的摇杆，摇杆用于驱动转动盘进行转动，摇杆设置成弯折状并且弯折的角度为钝角，摇杆的一端与曲柄活动端铰接连接并且该铰接轴的轴向竖直布置、另一端延伸至转动盘下端面的中部位置，摇杆与转动盘下端面之间设置有滑动导向组件，滑动导向组件包括设置于摇杆延伸端的滑块、设置于转动盘下端面并且呈十字形布置的滑槽，滑槽由相互接通的滑槽一、滑槽二、滑槽三以及滑槽四构成，滑槽一、滑槽二、滑槽三以及滑槽四沿转动盘所在圆周方向阵列布置，初始状态下滑块位于滑槽的中部位置；

所述摇杆的弯折处与安装架二之间设置有限位连杆，限位连杆的一端与安装架二铰接连接并且该铰接轴的轴向竖直布置、另一端与摇杆弯折处铰接连接并且该铰接轴的轴向竖直布置，限位连杆用于约束摇杆的摆动行程；

所述旋转机构还包括设置于基座端面的安装架四，安装架四上固定安装有旋转步进电机并且旋转步进电机的轴向竖直布置，旋转步进电机与曲柄之间设置有带传动组件二，带传动组件二包括同轴固定套设于旋转步进电机输出端上的主动带轮二、同轴固定套设于曲柄转动轴上的从动带轮二以及设置于主动带轮二与从动带轮二之间用于连接两者的皮带二，旋转步进电机与控制器之间建立有信号连接。

本发明与现有技术相比的有益效果在于结构巧妙、原理简单，运营维护人员手动将共享助力车的亏电电池取下，而后将共享助力车限位固定于基座一侧，伸缩夹持机构对基座一端的满电电池进行夹持并且自动安装于共享助力车上，伸缩夹持机构设置有两个并且对称布置，可同时对共享助力车进行安装满电电池，大大提升了共享助力车电池的跟换安装效率，降低了运营商的运营管理成本，减轻了运营维护人员的劳动强度。

附图说明

图1为本发明初始状态的结构示意图。

图2为本发明工作状态的结构示意图。

图3为本发明的结构示意图。

图4为基座的结构示意图。

图5为安装箱的结构示意图。

图6为安装箱的内部结构示意图。

图7为供应装置与基座的配合图。

图8为循环补给机构的结构示意图。

图9为循环补给机构的局部结构示意图。

图10为循环补给机构的局部结构示意图。

图11为循环补给机构与升降机构的配合图。

图12为升降机构的局部结构示意图。

图13为夹持安装装置的结构示意图。

图14为伸缩夹持机构的结构示意图。

图15为伸缩夹持机构的局部结构示意图。

图16为伸缩夹持机构的局部结构示意图。

图17为伸缩夹持机构与旋转机构的配合图。

图18为旋转机构的结构示意图。

图19为旋转机构的局部结构示意图。

图20为旋转机构的局部结构示意图。

图21为旋转机构的局部结构示意图。

图22为伸缩驱动机构与伸缩夹持机构的配合图。

图23为伸缩驱动机构的结构示意图。

图中标示为：

100、基座；110、定位部件；111、支撑脚一；112、支撑脚二；113、定位槽；

200、安装箱；201、箱体；202、箱盖；203、限位板；

300、供应装置；310、循环补给机构；311、安装板；312、支撑架一；313、支撑架二；314、供应滚筒一；315、供应滚筒二；316、供应运输带；317、托架；318a、循环电机；318b、主动带轮一；318c、从动带轮一；318d、皮带一；320、升降机构；321、限位板；322、升降导杆；323、升降电机；324、升降丝杆；325、支撑架三；326、传感器；

400、夹持安装装置；410、伸缩夹持机构；411、安装架一；412、安装架二；413、伸缩导杆；414、壳体；415、夹持导杆；416、夹持板；416a、弹性触头；417、夹持电机；418、夹持丝杆；420、旋转机构；421、转动盘；422、安装架三；423、曲柄；424、摇杆；425、滑块；426、滑槽；427、限位连杆；428、安装架四；429a、旋转步进电机；429b、主动带轮二；429c、从动带轮二；429d、皮带二；430、伸缩驱动机构；431、伸缩丝杆；432、涡轮；433、限位套筒；434、蜗杆；435、伸缩电机；436、主动带轮三；437、从动带轮三；438、皮带三；

500、控制器。

具体实施方式

参见图1-23，共享电动助力车的蓄电池精密自动化替换设备，其包括呈矩形水平布置的基座100、设置于共享助力车上用于安装电池的安装箱200，基座100上端面开设有与其匹配的矩形安装槽，安装槽上设置有用于对共享助力车进行安装满电电池的夹持安装装置400、用于对安装夹持装置400进行供应满电电池的供应装置300以及用于协调夹持安装装置400、供应装置300运行进程的控制器500，基座100沿其宽度方向的端测设置有用于对共享助力车进行限位固定的定位部件110，两侧定位部件110沿基座100竖直中心线构成中心对称，供应装置300设置有两个并且沿基座100的宽度方向左右对称布置，夹持安装装置400位于两供应装置300之间。

运营维护人员在使用过程中，当需要对共享助力车进行跟换电池时，将安装箱200打开并且将其内部的亏电电池手动取出，将该共享助力车固定放置于定位部件110上，供应装置300对夹持安装装置400供应满电电池，夹持安装装置400将满电电池进行夹紧固定，夹持安装装置400自动旋转并且与安装箱200相对正，夹持安装装置400将其夹紧的满电电池伸入并且安装于安装箱200内，完成了对共享助力车电池的跟换安装。

参见图4，为了对放置于基座100上的共享助力车进行固定限位，所述定位部件110包括设置于基座100沿宽度方向一端的支撑脚一111、支撑脚二112，支撑脚一111与支撑脚二112之间的距离与共享助力车前后轮之间的距离相匹配，支撑脚一111与支撑脚二112上均设置有开口向上布置的定位槽113，定位槽113设置成与共享助力车车轮相匹配的弧形并且弧形凹面竖直向上布置，支撑脚一111上的定位槽113用于放置共享助力车的前轮并且对其限位固定，支撑架二112上的定位槽113用于放置共享单车的后轮并且对其限位固定，通过将共享助力车进行固定限位，从而对安装箱200进行定位，便于夹持安装装置400对安装箱200安装满电电池。

定位部件110在实际工作过程中，当需要对共享助力车进行跟换电池时，将该共享助力车的前轮放置卡设于支撑脚一111内的定位槽113内并且将后轮卡设于支撑脚二112内的定位槽113内，为夹持安装装置400安装电池做准备。

参见图5、图6，所述的安装箱200包括与共享助力车固定连接并且开口水平布置的箱体201，箱体201的开口处设置有与其匹配并且可拆卸连接配合的箱盖202，为了对放置于箱体201内的电池进行稳固，所述箱体201的底部设置有用于夹持电池的限位板203，限位板203设置有多个并且与电池相适配。

参见图9，本方案中，共享助力车的电池为矩形板体结构。

参见图7-12，所述的供应装置300包括用于放置满电电池并且运输至夹持安装装置400进行夹持的循环补给机构310、用于驱动循环补给机构310整体沿竖直方向进行运动的升降机构320。

具体的，所述的循环补给机构310包括水平设置于安装槽内的矩形安装板311并且安装板311的长度方向平行于基座100的长度方向，安装板311上端面设置有支撑架一312、支撑架二313，支撑架一312远离夹持安装装置400布置并且支撑架二313靠近夹持安装装置400布置，所述的支撑架一312设置有两个并且沿平行于安装板311的长度方向对称布置，两支撑架一312之间转动设置有平行于安装板311宽度方向的供应滚筒一314，所述的支撑架二313设置有两个并且沿平行于安装板311长度方向对称布置，两支撑架二313之间转动设置有平行于安装板311宽度方向的供应滚筒二315，供应滚筒一314与供应滚筒二314高度一致，供应滚筒一314与供应滚筒二315之间设置有连接两者的供应运输带316，所述供应运输带316上设置有用于支撑满电电池的托架317，托架317设置有多个并且沿供应运输带316的运输方向阵列布置，初始状态下夹持安装装置400的夹持端与紧邻的满电电池上方，当托架317运动至供应运输带316的上方时，运营维护人员将满电电机手动补给至托架317上，而后由供应运输带316间断式将满电电池朝向夹持安装装置400运输并且由夹持安装装置400接应夹紧。

具体的，参见图10，为了驱动供应运输带316的间断式运输，所述循环补给机构310还包括固定设置于安装板311上的循环电机318a并且循环电机318a的输出端轴向平行于安装板311的宽度方向，所述循环电机318a输出端与供应滚筒一314之间设置带传动组件一，带传动组件一包括同轴固定套设于循环电机318a输出端上的主动带轮一318b、同轴固定套设于供应滚筒一314上的从动带轮一318c以及设置于主动带轮一318b与从动带轮一318c之间并且用于连接两者的皮带一318d，循环电机318a与控制器600之间建立有信号连接。

实际使用过程中，控制器500控制启动循环电机318a启动，循环电机318a的输出端驱动主动带轮一318a同步转动，皮带一318d将主动带轮一318b的动力传递至从动带轮一318c并且带动从动带轮一318c转动，从动带轮一318c将带动供应滚筒一314转动，供应滚筒一314将带动供应运输带316朝向支撑架二313运动，并且将托架317上放置的满电电池将同步朝向支撑架二313运动，并且补给至与夹持安装装置400相适配的位置，由升降机构320将循环补给机构310整体向上推动，满电电池将插入至夹持安装装置400的夹持端，夹持安装装置400对该满电电池进行夹紧固定，同时，运营维护人员手动将满电电池放置于托架317上，实现对夹持安装装置400源源不断的供应满电电池。

参见图11、图12，夹持安装装置400对循环补给机构310补给的满电电池进行夹紧，而后，夹紧安装装置400需要旋转九十度与安装箱200相对对正，为了避免托架317影响夹紧安装装置400的旋转校正，需要使托架317与满电电池进行分离，为此，所述的升降机构320包括设置于安装槽开口处的限位板321，限位板321设置有两个并且沿平行于基座100宽度方向对称布置，限位板321与安装槽的槽底之间设置有竖直布置的升降导杆322，升降导杆322设置有两个并且沿平行于基座100的长度方向对称布置，安装板311套设于升降导杆322上并且沿竖直方向构成滑动导向配合，为了驱动安装板311沿着升降导杆322上下滑动，所述升降机构320还包括设置于安装槽内的升降电机323，升降电机323的输出端竖直向上布置并且该端同轴固定设置有升降丝杆324，升降丝杆324的顶端与限位板321转动连接配合，升降丝杆324与安装板311构成螺纹连接配合，初始状态下安装板311位于升降导杆322的下端，升降电机323与控制器500之间建立有信号连接。

当需要使循环补给机构310对夹持安装装置400供应满电电池时，控制器500控制启动升降电机323正转，升降电机323输出端将带动升降丝杆324同步转动，升降丝杆324将带动安装板311沿着升降导杆322竖直向上滑动，使循环补给机构310整体向上运动，使托架317上的满电电池与夹持安装装置400相对正，当夹持安装装置400将该满电电池夹紧时，控制器500控制启动升降电机323反转，升降电机323输出端将带动升降丝杆324同步转动，升降丝杆324将带动安装板311沿着升降导杆322竖直向下滑动，使循环补给机构310整体向下运动复位，使被夹紧的满电电池与对应的托架317相互分离，为夹持安装装置400的转动提供避让。

参见图11，循环补给机构310与升降机构320相互配合对夹持安装装置400供应满电池，为了能够迅速准确的供应至与夹持安装装置400夹持端相匹配的位置，需要对升降机构320驱动循环补给机构310整体向上运动的高速，为此，所述的升降机构320还包括设置于基座100上端面的支撑架三325，支撑架三325上设置有传感器326并且传感器326用于检测紧邻夹持安装装置400的满电电池向上运动的距离，传感器326与控制器500之间建立有信号连接。

实际使用过程中，升降丝杆234驱动安装板311沿着升降导杆322竖直向上滑动，位于托架317上紧邻夹持安装装置400的满电电池将同步向上运动，传感器326将检测该满电电池的上升高速，当达到与夹持安装装置400相匹配的位置时，传感器326对控制器500发出信号指令，控制器500接受该信号指令并且控制升降电机323停止运转。

参见图13-23，所述的夹持安装装置400包括用于夹紧固定满电电池的伸缩夹持机构410、用于驱动伸缩夹持机构410进行转动的旋转机构420以及用于对伸缩夹持机构410提供伸缩动力的伸缩驱动机构430。

夹持安装装置400实际使用过程中，当供应装置300将满电电池供应至伸缩夹持机构410的夹持端时，伸缩夹持机构410对该满电电池进行夹紧固定，而后，旋转机构420将运转驱动伸缩夹持机构410转动九十度，伸缩夹持机构410与箱体200相对正，伸缩驱动机构430驱动伸缩夹持机构410夹持的满电电池伸入至箱体201内并且将满电电池推送固定至限位板203之间。

具体的，参见图14-16，所述的伸缩夹持机构410包括架设于安装槽开口上方的安装架一411并且安装架一411位于两循环补给机构310之间，安装架一411顶部活动设置有安装架二412，安装架二412与安装架一411构成转动连接配合并且转轴的轴向竖直布置，安装架二412位于两循环补给机构310正中间，安装架312上设置有夹持组件，夹持组件设置有两个并且沿基座100竖直中心线对称布置，夹持组件与供应装置300一一对应。

更为具体的，所述的夹持组件包括设置于安装架二412一端的伸缩导杆413，初始状态下伸缩导杆413的轴向平行于基座100的长度方向，伸缩导杆413上活动套接设置有开口平行于其轴向的矩形壳体414，壳体414与伸缩导杆413相匹配并且沿伸缩导杆413的轴向构成滑动导向配合，对称布置的壳体414开口相互远离布置，壳体414内水平设置有垂直于伸缩导杆413轴向布置的夹持导杆415，夹持导杆415设置有两个并且上下布置，夹持导杆415上活动套接设置有延伸至壳体414开口外部的夹持板416，夹持板416与夹持导杆415相匹配并且沿夹持导杆415的轴向构成滑动导向配合，夹持板416设置有两个并且沿平行于伸缩导杆413的轴向对称布置，夹持板416的夹持端与供应运输带316相匹配，两夹持板416相互配合用于对满电电池进行夹持，夹持板416与箱体201相适配，为了能够驱动夹持板416沿着夹持导杆415相互靠近滑动，所述壳体414上固定安装有夹持电机417并且夹持电机417的输出端平行于夹持导杆415的轴向，夹持电机417的输出端同轴固定设置有夹持丝杆418并且夹持丝杆418转动设置于壳体414的内壁上，夹持丝杆418由等长的正向螺纹段一与反向螺纹段一共同构成，其中一夹持板416与夹持丝杆418的正向螺纹段一构成螺纹连接配合、另一夹持板416与夹持丝杆418的反向螺纹一构成螺纹连接配合，夹持电机417与控制器500之间建立有信号连接。

初始状态下对称布置的夹持板416之间的距离大于满电电池的宽度，并且壳体414相互靠近。

伸缩夹持机构410在工作过程中的具体表现为，当供应装置300将满电电池供应至两夹持板416之间时，控制器500控制启动夹持电机417正向转动，夹持电机417的输出端将带动夹持丝杆418同步转动，正向螺纹段一与反向螺纹段一将驱动对称布置的两夹持板416沿着夹持导杆415相互靠近滑动，直至将满电电池夹紧固定，而后，旋转机构420将驱动伸缩夹持机构410旋转九十度，使夹持组件与共享助力车上的箱体201一一对应布置，而后由伸缩驱动机构430驱动壳体414沿着伸缩导杆413相互远离滑动，夹持板416将其夹紧的满电电池伸入至箱体201内并且卡入至限位板203内，此时，控制器500控制启动夹持电机417反向转动，夹持电机417的输出端将带动夹持丝杆418同步转动，正向螺纹段一与反向螺纹段一将驱动对称布置的两夹持板416沿着夹持导杆415相互远离滑动复位，伸缩驱动机构430驱动壳体414沿着伸缩导杆413相互靠近滑动复位，旋转机构420驱动伸缩夹持机构410旋转九十度复位。

参见图15，作为本发明更为优化的方案，为了避免夹持板416对满电电池进行夹持的过程中造成满电电池的损伤，所述夹持板416相互靠近一端面设置有多个弹性触头416a并且弹性触头416a远离壳体414布置，采取本方案的意义在于，对夹持板416夹持满电电池进行缓冲，对满电电池外壁起到了一定的保护作用，延长了电池的使用寿命。

参见图22、图23，为了驱动壳体414沿着伸缩导杆413滑动，所述的伸缩驱动机构430包括转动设置于安装架二412上的伸缩丝杆431并且伸缩丝杆431的轴向平行于伸缩导杆413的轴向，伸缩丝杆431位于两伸缩导杆413之间，伸缩丝杆431包括依次首尾连接的正向螺纹段二、光滑段以及反向螺纹段二构成，伸缩丝杆431的正向螺纹段二与其中一壳体414构成螺纹连接配合、伸缩丝杆431的反向螺纹段二与另一壳体414构成螺纹连接配合，通过驱动伸缩丝杆431的转动，实现壳体414沿着伸缩导杆413相互靠近/远离滑动。

具体的，所述伸缩丝杆431的光滑段外部同轴固定套设有涡轮432，涡轮432的端部与安装架二412之间设置有用于对涡轮432进行限位的限位套筒433，限位套筒433同轴套设于伸缩丝杆431光滑段的外部，所述安装架二412上还水平设置有蜗杆434并且蜗杆434的轴向垂直于伸缩丝杆431的轴向，蜗杆434沿其轴向的端部位置与安装架二412之间设置有用于对其进行支撑的支撑凸起，涡轮432与蜗杆434相啮合，所述的伸缩驱动机构430还包括固定安装于安装架二412上的伸缩电机435，伸缩电机435的输出端轴向与蜗杆434的轴向相互平行，蜗杆434与伸缩电机435之间设置有带传动组件三，带传动组件三包括同轴固定套设于伸缩电机435输出端上的主动带轮三436、同轴固定套设于蜗杆434上的从动带轮三437以及设置于主动带轮三436与从动带轮三437之间用于连接两者的皮带三438，伸缩电机435与控制器500之间建立有信号连接。

伸缩驱动机构430在工作过程的具体表现为，当需要将夹持板416夹紧的满电电池伸入推送至箱体201内，控制器500控制启动伸缩电机435正向转动，伸缩电机435将驱动主动带轮三436同步转动，皮带三438将主动带轮三436的动力传递至从动带轮三437并且带动从动带轮三437转动，从动带轮三437将驱动蜗杆434转动，蜗杆434将驱动涡轮432转动，涡轮432将带动伸缩丝杆431正向转动，在伸缩丝杆431的正向螺纹段二与反向螺纹段二作用下，两壳体414沿着伸缩导杆413相互远离滑动，使夹持板414带动夹紧的满电电池伸入推送至箱体201内；当需要使夹持板416由箱体201内撤出使，控制器500控制启动伸缩电机435反向转动，伸缩电机435将带动伸缩丝杆431反向转动，两壳体414将沿着伸缩导杆413相互靠近滑动，使夹持板416退出箱体201复位。

参见图17-21，所述的旋转机构420包括转动设置于安装架一411上的转动盘421，转动盘421与安装架二412的底部中心位置固定连接，通过驱动转动421带动伸缩夹持机构410转动，所述的旋转机构420还包括设置于安装槽开口处的安装架三422并且安装架三422与安装架一411间距布置，安装架三422上活动设置有曲柄423并且曲柄423的一端与安装架三422转动连接配合并且转动的轴向竖直布置、另一端为活动端，曲柄423的活动端与转动盘421之间设置有连接两者的摇杆424，摇杆424用于驱动转动盘421进行转动，摇杆424设置成弯折状并且弯折的角度为钝角，摇杆424的一端与曲柄423活动端铰接连接并且该铰接轴的轴向竖直布置、另一端延伸至转动盘421下端面的中部位置，摇杆424与转动盘421下端面之间设置有滑动导向组件，滑动导向组件包括设置于摇杆424延伸端的滑块425、设置于转动盘421下端面并且呈十字形布置的滑槽426，滑槽426由相互接通的滑槽一、滑槽二、滑槽三以及滑槽四构成，滑槽一、滑槽二、滑槽三以及滑槽四沿转动盘421所在圆周方向阵列布置，初始状态下滑块425位于滑槽426的中部位置。

具体的，所述摇杆424的弯折处与安装架二412之间设置有限位连杆427，限位连杆427的一端与安装架二412铰接连接并且该铰接轴的轴向竖直布置、另一端与摇杆424弯折处铰接连接并且该铰接轴的轴向竖直布置，限位连杆427用于约束摇杆424的摆动行程。

当曲柄423绕自身轴向转动一周时，曲柄423将带动摇杆424摆动，在此过程中，摇杆424将带动滑块425沿着滑槽一/滑槽二/滑槽三/滑槽四滑动，当滑块425沿着滑槽一/滑槽二/滑槽三/滑槽四反向滑动复位时，滑块425将拨动滑槽426转动九十度，滑槽426将带动转动盘421同步转动九十度，转动盘421将带动安装架二412转动九十度，安装架二412将带动夹持组件转动九十度与箱体201相对正，当满电电池安装完成并且夹持板416退出箱体201内时，曲柄423再绕自身轴向转动一周，使夹持组件与供应装置300对正复位。

更为具体的，为了驱动曲柄423转动，所述旋转机构420还包括设置于基座100端面的安装架四428，安装架四428上固定安装有旋转步进电机429a并且旋转步进电机429a的轴向竖直布置，旋转步进电机429a与曲柄423之间设置有带传动组件二，带传动组件二包括同轴固定套设于旋转步进电机429a输出端上的主动带轮二429b、同轴固定套设于曲柄424转动轴上的从动带轮二429c以及设置于主动带轮二429b与从动带轮二429c之间用于连接两者的皮带二429d，旋转步进电机429a与控制器500之间建立有信号连接，实际使用过程中，启动旋转步进电机429d，带传动组件二将旋转步进电机429d的动力传递至曲柄423并且驱动曲柄423转动一周。

Claims (5)

1.共享电动助力车的蓄电池精密自动化替换设备，其特征在于：其包括呈矩形水平布置的基座、设置于共享助力车上用于安装电池的安装箱，基座上端面开设有与其匹配的矩形安装槽，安装槽上设置有用于对共享助力车进行安装满电电池的夹持安装装置、用于对安装夹持装置进行供应满电电池的供应装置以及用于协调夹持安装装置、供应装置运行进程的控制器，基座沿其宽度方向的端测设置有用于对共享助力车进行限位固定的定位部件，两侧定位部件沿基座竖直中心线构成中心对称，供应装置设置有两个并且沿基座的宽度方向左右对称布置，夹持安装装置位于两供应装置之间；

所述的安装箱包括与共享助力车固定连接并且开口水平布置的箱体，箱体的开口处设置有与其匹配并且可拆卸连接配合的箱盖，所述箱体的底部设置有用于夹持电池的限位板，限位板设置有多个并且与电池相适配；

所述的供应装置包括用于放置满电电池并且运输至夹持安装装置进行夹持的循环补给机构、用于驱动循环补给机构整体沿竖直方向进行运动的升降机构；

所述的循环补给机构包括水平设置于安装槽内的矩形安装板并且安装板的长度方向平行于基座的长度方向，安装板上端面设置有支撑架一、支撑架二，支撑架一远离夹持安装装置布置并且支撑架二靠近夹持安装装置布置，所述的支撑架一设置有两个并且沿平行于安装板的长度方向对称布置，两支撑架一之间转动设置有平行于安装板宽度方向的供应滚筒一，所述的支撑架二设置有两个并且沿平行于安装板长度方向对称布置，两支撑架二之间转动设置有平行于安装板宽度方向的供应滚筒二，供应滚筒一与供应滚筒二高度一致，供应滚筒一与供应滚筒二之间设置有连接两者的供应运输带，所述供应运输带上设置有用于支撑满电电池的托架，托架设置有多个并且沿供应运输带的运输方向阵列布置，初始状态下夹持安装装置的夹持端与紧邻的满电电池上方；

循环补给机构还包括固定设置与安装板上的循环电机并且循环电机的输出端轴向平行于安装板的宽度方向，所述循环电机输出端与供应滚筒一之间设置带传动组件一，带传动组件一包括同轴固定套设于循环电机输出端上的主动带轮一、同轴固定套设于供应滚筒一上的从动带轮一以及设置于主动带轮一与从动带轮一之间并且用于连接两者的皮带一，循环电机与控制器之间建立有信号连接。

2.根据权利要求1所述的共享电动助力车的蓄电池精密自动化替换设备，其特征在于：所述的夹持安装装置包括用于夹紧固定满电电池的伸缩夹持机构、用于驱动伸缩夹持机构进行转动的旋转机构以及用于对伸缩夹持机构提供伸缩动力的伸缩驱动机构；

所述的伸缩夹持机构包括架设于安装槽开口上方的安装架一并且安装架一位于两循环补给机构之间，安装架一顶部活动设置有安装架二，安装架二与安装架一构成转动连接配合并且转轴的轴向竖直布置，安装架二位于两循环补给机构正中间，安装架上设置有夹持组件，夹持组件设置有两个并且沿基座竖直中心线对称布置，夹持组件与供应装置一一对应；

所述的夹持组件包括设置于安装架二一端的伸缩导杆，初始状态下伸缩导杆的轴向平行于基座的长度方向，伸缩导杆上活动套接设置有开口平行于其轴向的矩形壳体，壳体与伸缩导杆相匹配并且沿伸缩导杆的轴向构成滑动导向配合，对称布置的壳体开口相互远离布置，壳体内水平设置有垂直于伸缩导杆轴向布置的夹持导杆，夹持导杆设置有两个并且上下布置，夹持导杆上活动套接设置有延伸至壳体开口外部的夹持板，夹持板与夹持导杆相匹配并且沿夹持导杆的轴向构成滑动导向配合，夹持板设置有两个并且沿平行于伸缩导杆的轴向对称布置，夹持板的夹持端与供应运输带相匹配，两夹持板相互配合用于对满电电池进行夹持，夹持板与箱体相适配，所述壳体上固定安装有夹持电机并且夹持电机的输出端平行于夹持导杆的轴向，夹持电机的输出端同轴固定设置有夹持丝杆并且夹持丝杆转动设置于壳体的内壁上，夹持丝杆由等长的正向螺纹段一与反向螺纹段一共同构成，其中一夹持板与夹持丝杆的正向螺纹段一构成螺纹连接配合、另一夹持板与夹持丝杆的反向螺纹一构成螺纹连接配合，夹持电机与控制器之间建立有信号连接，伸缩驱动机构用于驱动壳体沿着伸缩导导杆相互靠近/远离滑动。

3.根据权利要求2所述的共享电动助力车的蓄电池精密自动化替换设备，其特征在于：所述的旋转机构包括转动设置于安装架一上的转动盘，转动盘与安装架二的底部中心位置固定连接，通过驱动转动带动伸缩夹持机构转动，所述的旋转机构还包括设置于安装槽开口处的安装架三并且安装架三与安装架一间距布置，安装架三上活动设置有曲柄并且曲柄的一端与安装架三转动连接配合并且转动的轴向竖直布置、另一端为活动端，曲柄的活动端与转动盘之间设置有连接两者的摇杆，摇杆用于驱动转动盘进行转动，摇杆设置成弯折状并且弯折的角度为钝角，摇杆的一端与曲柄活动端铰接连接并且该铰接轴的轴向竖直布置、另一端延伸至转动盘下端面的中部位置，摇杆与转动盘下端面之间设置有滑动导向组件，滑动导向组件包括设置于摇杆延伸端的滑块、设置于转动盘下端面并且呈十字形布置的滑槽，滑槽由相互接通的滑槽一、滑槽二、滑槽三以及滑槽四构成，滑槽一、滑槽二、滑槽三以及滑槽四沿转动盘所在圆周方向阵列布置，初始状态下滑块位于滑槽的中部位置。

4.根据权利要求3所述的共享电动助力车的蓄电池精密自动化替换设备，其特征在于：所述摇杆的弯折处与安装架二之间设置有限位连杆，限位连杆的一端与安装架二铰接连接并且该铰接轴的轴向竖直布置、另一端与摇杆弯折处铰接连接并且该铰接轴的轴向竖直布置，限位连杆用于约束摇杆的摆动行程。

5.根据权利要求4所述的共享电动助力车的蓄电池精密自动化替换设备，其特征在于：所述旋转机构还包括设置于基座端面的安装架四，安装架四上固定安装有旋转步进电机并且旋转步进电机的轴向竖直布置，旋转步进电机与曲柄之间设置有带传动组件二，带传动组件二包括同轴固定套设于旋转步进电机输出端上的主动带轮二、同轴固定套设于曲柄转动轴上的从动带轮二以及设置于主动带轮二与从动带轮二之间用于连接两者的皮带二，旋转步进电机与控制器之间建立有信号连接。

Images