CN109866741A - 对共享助力车电池的自动化更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了对共享助力车电池的自动化更换方法，其步骤在于：当首先将待更换电池的共享助力车放置于基座一侧的定位部件上，定位部件对共享助力车的位置进行约束固定并且实现定位，该共享助力车上的安装箱与自动更换装置相对正；其次，运营维护人员将安装箱打开，伸缩夹持机构伸入至安装箱内，将位于安装箱内的亏电电池夹持固定取出，位于右侧的输送机构接受该亏电电池并且输送至基座上端面的待充电区域；最后，运营维护人员将供应区域的满电电池放置于位于左侧的输送机构内，输送机构将满电电池交接于伸缩夹持机构上并且由伸缩夹持机构夹紧固定，伸缩夹持机构将满电电池伸入安装箱内并且将满电电池安装于其内部。

Description

对共享助力车电池的自动化更换方法

技术领域

本发明涉及一种共享助力车管理技术领域，具体涉及对共享助力车电池的自动化更换方法。

背景技术

共享电单车，又称共享电动助力车，是一种新的交通工具，面向3-10公里出行市场。通过扫码开锁，循环共享的方式，结合智能手机普及的特点，进入人们的生活，被称为共享单车的下一阶段差异化竞争。共享电单车是在物联网的技术上，共享经济环境下发展起来的。随着智能化终端技术的广泛应用而逐渐成熟，将自行车轻便灵巧的优势结合电动车省力续航强的优点结合起来。

就目前的共享单车的发展情况而言，制约其发展的痛点之一便是电池的快速更换或者电力补给问题，为此，设计一种结构巧妙、原理简单、高效率采用机械手对共享助力车电池的自动化更换系统显得至关重要。

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、高效率对共享助力车电池的自动化更换方法。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

对共享助力车电池的自动化更换方法，其步骤在于：

（一）准备阶段；

S1：当需要对共享助力车进行更换电池时，将待更换电池的共享助力车放置于基座一侧的定位部件上，定位部件对共享助力车的位置进行约束固定并且实现定位，该共享助力车上的安装箱与自动更换装置相对正；

所述的定位部件设置有两组并且沿基座的竖直中心线构成中心对称布置，定位部件包括设置于基座沿宽度方向一端侧并且开口向上布置的限位槽一与限位槽二，限位槽一与限位槽二之间的距离与共享助力车前后轮之间的距离一致，限位槽一用于放置并且约束共享助力车的前轮，限位槽一的槽底设置成与共享助力车前轮相匹配的弧形结构，限位槽二用于放置并且约束共享助力车的后轮，限位槽二的槽底设置成与共享助力车后轮相匹配的弧形结构；

定位部件在实际工作过程中，当需要对共享助力车进行更换电池时，将该共享助力车的前轮放置卡设于限位槽一内并且后轮放置卡设于限位槽二内，限位槽一与限位槽二相互配合将共享助力车的位置进行定位固定，此时，共享助力车上的安装箱将与自动更换装置相对正；

（二）亏电电池取出阶段；

S2：运营维护人员将安装箱打开，伸缩夹持机构伸入至安装箱内，将位于安装箱内的亏电电池夹持固定取出，位于右侧的输送机构接受该亏电电池并且输送至基座上端面的待充电区域；

所述的伸缩夹持机构包括设置于基座上端面并且平行于基座长度方向的引导杆一，引导杆一设置有两个并且沿平行于基座长度方向对称布置，引导杆一的端部与基座之间设置有用于对其进行支撑的支撑架一，所述引导杆一上活动套接设置有滑动架，滑动架与引导杆一相匹配并且沿平行于基座长度方向构成滑动导向配合，滑动架上设置有平行于基座宽度方向布置的伸缩导向杆，伸缩导向杆设置有两个并且沿平行于基座的宽度方向对称布置，伸缩导向杆上活动设置有用于夹持电池的夹持组件；

所述的夹持组件包括套接设置于伸缩导向杆上并且开口平行于基座宽度方向布置的矩形壳体，对称布置的壳体的开口相互远离布置，壳体内设置有平行于基座长度方向布置的夹持导向杆，夹持导向杆设置有两个并且上下布置，夹持导向杆上活动套接设置有延伸至壳体开口外部的夹持板，夹持板与夹持导向杆相匹配并且沿平行于基座长度方向构成滑动导向配合，夹持板设置有两个并且沿平行于基座宽度方向对称布置，两夹持板相互配合用于对电池进行夹持，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向杆的轴向，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与反向螺纹段共同构成，其中一夹持板与夹持丝杆的正向螺纹段构成螺纹连接配合、另一夹持板与夹持丝杆的反向螺纹段构成螺纹连接配合，夹持电机与控制器之间建立有信号连接；

所述滑动架上还转动设置有伸缩丝杆，伸缩丝杆位于两伸缩导向杆之间并且其轴向平行基座的宽度方向，伸缩丝杆与壳体构成螺纹连接配合，伸缩丝杆的一端为驱动端并且该端同轴连接设置有伸缩电机，伸缩电机固定安装于滑动架上并且伸缩电机与控制器之间建立有信号连接；

伸缩夹持机构将箱体内的亏电电池取出过程中，滑动架沿着引导杆一滑动并且使夹持组件与箱体相对称，控制器控制启动伸缩电机正转，伸缩电机将驱动伸缩丝杆同步正向转动，伸缩丝杆将带动壳体沿着伸缩导向杆靠近箱体滑动，直至夹持板插入至箱体内并且位于亏电电池的一侧，此时，控制器控制启动夹持电机正转，夹持电机将驱动夹持丝杆同步正向转动，夹持丝杆的正向螺纹段与反向螺纹段将驱动两夹持板沿着夹持导向杆相互靠近滑动，两夹持板相互配合并且将亏电电池夹持固定，而后，控制器控制驱动伸缩电机反转，伸缩电机将驱动伸缩丝杆同步反向转动，伸缩丝杆将带动壳体沿着伸缩导向杆远离箱体滑动，夹持板将随着壳体同步运动，夹持板将亏电电池由箱体取出，夹持组件将亏电电池交接于位于右侧的输送机构并且松开对亏电电池的夹紧，并且由该输送机构将亏电电池运输至待充电区域；

（三）满电电池安装阶段；

S3：运营维护人员将供应区域的满电电池放置于位于左侧的输送机构内，输送机构将满电电池交接于伸缩夹持机构上并且由伸缩夹持机构夹紧固定，伸缩夹持机构将满电电池伸入安装箱内并且将满电电池安装于其内部；

伸缩夹持机构将箱体内的亏电电池取出后，由伸缩夹持机构将满电电池安装于箱体内，滑动架沿着引导杆一滑动并且使夹持组件与位于左侧的输送机构相对正，位于左侧的输送机构将供应区域的满电电池交接于伸缩夹持机构，夹持板将满电电池夹紧固定，而后，滑动架沿着引导杆一滑动至与箱体对正，控制器控制启动伸缩电机正向转动使夹持板伸入至箱体内并且将其夹持的满电电池卡接于限位板之间，而后，控制器控制启动夹持电机反向转动，夹持电机驱动夹持丝杆同步反向转动，夹持丝杆的正向螺纹段与反向螺纹段将驱动两夹持板沿着夹持导向杆相互远离滑动，两夹持板解除对满电电池的夹紧，共享助力车的电池更换完成。

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，通过伸缩夹持机构将共享助力车上的亏电电池取下，并且输送至一端的待充电区域，而后，伸缩夹持机构对另一端的满电电池进行夹持并且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，可对两辆共享助力车进行自动取出亏电电池、自动安装满电电池，大大提升了共享助力车电池的更换效率，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

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明工作状态的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的局部结构示意图。

图4为本发明基座的结构示意图。

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为自动更换装置的结构示意图。

图8为自动更换装置与安装箱的配合图。

图9为伸缩夹持机构的结构示意图。

图10为伸缩夹持机构的局部结构示意图。

图11为伸缩夹持机构的局部结构示意图。

图12为输送机构的结构示意图。

图13为输送机构的结构示意图。

图14为输送机构的局部结构示意图。

图15为输送机构的局部结构示意图。

图16为输送机构的局部结构示意图。

图17为输送机构与伸缩夹持机构的配合图。

图18为输送机构与触发块的配合图。

图19为承托架与电池的配合图。

图20为控制构件与伸缩夹持机构的配合图。

图21为控制构件与伸缩夹持机构的配合图。

具体实施方式

对共享助力车电池的自动化更换方法，其步骤在于：

（二）准备阶段；

S1：当需要对共享助力车进行更换电池时，将待更换电池的共享助力车放置于基座100一侧的定位部件110上，定位部件110对共享助力车的位置进行约束固定并且实现定位，该共享助力车上的安装箱200与自动更换装置300相对正；

定位部件110在实际工作过程中，当需要对共享助力车进行更换电池时，将该共享助力车的前轮放置卡设于限位槽一111内并且后轮放置卡设于限位槽二112内，限位槽一111与限位槽二112相互配合将共享助力车的位置进行定位固定，此时，共享助力车上的安装箱200将与自动更换装置300相对正；

（二）亏电电池取出阶段；

S2：运营维护人员将安装箱200打开，伸缩夹持机构310伸入至安装箱200内，将位于安装箱200内的亏电电池夹持固定取出，位于右侧的输送机构320接受该亏电电池并且输送至基座100上端面的待充电区域；

伸缩夹持机构310将箱体201内的亏电电池取出过程中，滑动架313沿着引导杆一311滑动并且使夹持组件与箱体201相对称，控制器500控制启动伸缩电机319a正转，伸缩电机319a将驱动伸缩丝杆319b同步正向转动，伸缩丝杆319b将带动壳体315沿着伸缩导向杆314靠近箱体201滑动，直至夹持板317插入至箱体201内并且位于亏电电池的一侧，此时，控制器500控制启动夹持电机318a正转，夹持电机318a将驱动夹持丝杆318b同步正向转动，夹持丝杆318b的正向螺纹段与反向螺纹段将驱动两夹持板317沿着夹持导向杆316相互靠近滑动，两夹持板317相互配合并且将亏电电池夹持固定，而后，控制器500控制驱动伸缩电机319a反转，伸缩电机319a将驱动伸缩丝杆319b同步反向转动，伸缩丝杆319b将带动壳体315沿着伸缩导向杆314远离箱体201滑动，夹持板317将随着壳体315同步运动，夹持板317将亏电电池由箱体201取出，夹持组件将亏电电池交接于位于右侧的输送机构320并且松开对亏电电池的夹紧，并且由该输送机构320将亏电电池运输至待充电区域；

（三）满电电池安装阶段；

S3：运营维护人员将供应区域的满电电池放置于位于左侧的输送机构320内，输送机构320将满电电池交接于伸缩夹持机构310上并且由伸缩夹持机构310夹紧固定，伸缩夹持机构310将满电电池伸入安装箱200内并且将满电电池安装于其内部；

伸缩夹持机构310将箱体201内的亏电电池取出后，由伸缩夹持机构310将满电电池安装于箱体201内，滑动架313沿着引导杆一311滑动并且使夹持组件与位于左侧的输送机构320相对正，位于左侧的输送机构320将供应区域的满电电池交接于伸缩夹持机构310，夹持板317将满电电池夹紧固定，而后，滑动架313沿着引导杆一311滑动至与箱体201对正，控制器500控制启动伸缩电机319a正向转动使夹持板317伸入至箱体201内并且将其夹持的满电电池卡接于限位板203之间，而后，控制器500控制启动夹持电机318a反向转动，夹持电机318a驱动夹持丝杆318b同步反向转动，夹持丝杆318b的正向螺纹段与反向螺纹段将驱动两夹持板317沿着夹持导向杆316相互远离滑动，两夹持板317解除对满电电池的夹紧，共享助力车的电池更换完成。

参见图1-21，采用机械手对共享助力车电池的自动化更换系统，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上端面沿其长度方向的一端为亏电电池的待充电区域、另一端为满电电池的供应区域，基座100上设置有用于定位放置待更换电池共享助力车的定位部件110、用于对共享助力车电池进行更换的自动更换装置300、用于对自动更换装置300进行控制的控制构件400以及用于协调自动更换装置300、控制构件400运行进程的控制器500，自动更换装置300与放置于定位部件110上待更换电池的共享助力车相适配。

运营维护人员在使用过程中，当需要对共享助力车进行更换电池时，将待更换电池的共享助力车放置于定位部件110，定位部件110对共享助力车的位置进行约束固定并且实现定位，该共享助力车上的安装箱200与自动更换装置300相对正，此时，运营维护人员将安装箱200打开，自动更换装置300在更换电池时的具体表现为，首先将位于安装箱200内的亏电电池夹持固定取出并且输送至基座100上端面的待充电区域，而后，将位于基座100上端面的供应区域的满电电池夹持固定并且安装于安装箱200内，实现对共享助力车电池的更换处理。

参见图4，为了对放置于基座100上的共享助力车进行限位固定，所述的定位部件110设置有两组并且沿基座100的竖直中心线构成中心对称布置，定位部件110包括设置于基座100沿宽度方向一端侧并且开口向上布置的限位槽一111与限位槽二112，限位槽一111与限位槽二112之间的距离与共享助力车前后轮之间的距离一致，限位槽一111用于放置并且约束共享助力车的前轮，限位槽一111的槽底设置成与共享助力车前轮相匹配的弧形结构，限位槽二112用于放置并且约束共享助力车的后轮，限位槽二112的槽底设置成与共享助力车后轮相匹配的弧形结构。

定位部件110在实际工作过程中，当需要对共享助力车进行更换电池时，将该共享助力车的前轮放置卡设于限位槽一111内并且后轮放置卡设于限位槽二112内，限位槽一111与限位槽二112相互配合将共享助力车的位置进行定位固定，此时，共享助力车上的安装箱200将与自动更换装置300相对正，为自动更换装置300的更换电池做准备。

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19，本方案中，共享助力车的电池为矩形板体结构并且沿其宽度方向的端面设置有固定凸起，固定凸起设置有多个并且沿高度方向阵列布置。

参见图7-18，所述的自动更换装置300设置有两个并且并且沿基座100的竖直中心线构成中心对称布置，自动更换装置300与定位部件110一一对应布置，所述的自动更换装置300包括用于对电池进行更换操作的伸缩夹持机构310以及输送机构320，输送机构320设置有两个并且沿基座100的宽度方向左右对称布置，位于右侧的输送机构320用于将伸缩夹持机构310取出的亏电电池输送至待充电区域，位于左侧的输送机构320用于对伸缩夹持机构310供应满电电池，伸缩夹持机构310位于两输送机构320之间。

参见图9-11，所述的伸缩夹持机构310包括设置于基座100上端面并且平行于基座100长度方向的引导杆一311，引导杆一311设置有两个并且沿平行于基座100长度方向对称布置，引导杆一311的端部与基座100之间设置有用于对其进行支撑的支撑架一312，所述引导杆一311上活动套接设置有滑动架313，滑动架313与引导杆一311相匹配并且沿平行于基座100长度方向构成滑动导向配合，滑动架313上设置有平行于基座100宽度方向布置的伸缩导向杆314，伸缩导向杆314设置有两个并且沿平行于基座100的宽度方向对称布置，伸缩导向杆314上活动设置有用于夹持电池的夹持组件。

具体的，所述的夹持组件包括套接设置于伸缩导向杆314上并且开口平行于基座100宽度方向布置的矩形壳体315，对称布置的壳体315的开口相互远离布置，壳体315内设置有平行于基座100长度方向布置的夹持导向杆316，夹持导向杆316设置有两个并且上下布置，夹持导向杆316上活动套接设置有延伸至壳体315开口外部的夹持板317，夹持板317与夹持导向杆316相匹配并且沿平行于基座100长度方向构成滑动导向配合，夹持板317设置有两个并且沿平行于基座100宽度方向对称布置，两夹持板317相互配合用于对电池进行夹持，夹持板317与箱体201相适配，为了能够驱动夹持板317沿着夹持导向杆316相互靠近滑动，所述壳体315上固定安装有夹持电机318a并且夹持电机318a的输出端平行于夹持导向杆316的轴向，夹持电机318a的输出端同轴固定设置有夹持丝杆318b并且夹持丝杆318b转动设置于壳体315的内壁上，夹持丝杆318b由等长的正向螺纹段与反向螺纹段共同构成，其中一夹持板317与夹持丝杆318b的正向螺纹段构成螺纹连接配合、另一夹持板317与夹持丝杆318b的反向螺纹段构成螺纹连接配合，夹持电机318a与控制器500之间建立有信号连接。

更为具体的，为了驱动夹持组件中的夹持板317伸入至箱体201内，需要驱动壳体315沿自身开口方向滑动，为此，所述滑动架313上还转动设置有伸缩丝杆319b，伸缩丝杆319b位于两伸缩导向杆314之间并且其轴向平行基座100的宽度方向，伸缩丝杆319b与壳体315构成螺纹连接配合，伸缩丝杆319b的一端为驱动端并且该端同轴连接设置有伸缩电机319a，伸缩电机319a固定安装于滑动架313上并且伸缩电机319a与控制器500之间建立有信号连接。

伸缩夹持机构310将箱体201内的亏电电池取出过程的具体表现为，滑动架313沿着引导杆一311滑动并且使夹持组件与箱体201相对称，控制器500控制启动伸缩电机319a正转，伸缩电机319a将驱动伸缩丝杆319b同步正向转动，伸缩丝杆319b将带动壳体315沿着伸缩导向杆314靠近箱体201滑动，直至夹持板317插入至箱体201内并且位于亏电电池的一侧，此时，控制器500控制启动夹持电机318a正转，夹持电机318a将驱动夹持丝杆318b同步正向转动，夹持丝杆318b的正向螺纹段与反向螺纹段将驱动两夹持板317沿着夹持导向杆316相互靠近滑动，两夹持板317相互配合并且将亏电电池夹持固定，而后，控制器500控制驱动伸缩电机319a反转，伸缩电机319a将驱动伸缩丝杆319b同步反向转动，伸缩丝杆319b将带动壳体315沿着伸缩导向杆314远离箱体201滑动，夹持板317将随着壳体315同步运动，夹持板317将亏电电池由箱体201取出，夹持组件将亏电电池交接于位于右侧的输送机构320并且松开对亏电电池的夹紧，并且由该输送机构320将亏电电池运输至待充电区域。

伸缩夹持机构310将箱体201内的亏电电池取出后，再由伸缩夹持机构310将满电电池安装于箱体201内，具体表现为，滑动架313沿着引导杆一311滑动并且使夹持组件与位于左侧的输送机构320相对正，位于左侧的输送机构320将供应区域的满电电池交接于伸缩夹持机构310，夹持板317将满电电池夹紧固定，而后，滑动架313沿着引导杆一311滑动至与箱体201对正，控制器500控制启动伸缩电机319a正向转动使夹持板317伸入至箱体201内并且将其夹持的满电电池卡接于限位板203之间，而后，控制器500控制启动夹持电机318a反向转动，夹持电机318a驱动夹持丝杆318b同步反向转动，夹持丝杆318b的正向螺纹段与反向螺纹段将驱动两夹持板317沿着夹持导向杆316相互远离滑动，两夹持板317解除对满电电池的夹紧，共享助力车的电池更换完成。

参见图12-19，所述的输送机构320包括设置于基座100上端面的引导杆二321a、引导杆三321c，引导杆二321a沿其轴向的端部位置与基座100之间设置有用于对其进行支撑的支撑架二321b，引导杆二321a设置有两个并且上下布置，引导杆三321c沿其轴向的端部位置与基座100之间设置有用于对其进行支撑的支撑架三321d，引导杆三321b设置有两个并且上下布置，引导杆二321a与引导杆三321c沿平行于基座100的长度方向对称并且引导杆三321c靠近对应的定位部件110布置，引导杆二321a与引导杆三321c上活动套接设置有相对布置的竖直安装板322，安装板322与引导杆二321a/安装板322与引导杆三321c相匹配并且沿平行于基座100的长度方向构成滑动导向配合，安装板322相互靠近一端面的上下端部位置设置有安装凸起，上下布置的安装凸起之间设置有竖直布置的升降导向杆323，升降导向杆323设置有两个并且沿平行于基座100的宽度方向对称布置，升降导向杆323上活动套接设置有用于支撑电池的托架324，托架324与升降导向杆323相匹配并且沿竖直方向构成滑动导向配合，初始状态下托架324位于升降导向杆323的底部，托架324设置成与电池相适配的矩形中空结构，为了便于满电电池与托架324相互脱离，对称布置的托架324相互靠近一端设置有敞口。

具体的，位于右侧的输送机构320接受夹持板317上的亏电电池时，需要将托架324竖直向上滑动至升降导向杆323的顶部并且由托架324对亏电电池进行有效承托，位于右侧的输送机构320将满电电池交接于夹持板317进行夹持固定时，需要将托架324竖直向上滑动至升降导向杆323的顶部并且承托满电电池运动至两夹持板317之间，为此，需要满足托架314竖直向上滑动，所述两安装板322之间架设有背离敞口布置的连接杆325，连接杆325设置有两个并且上下布置，连接杆325上活动套接设置有滑动板326并且滑动板326靠近托架324布置，滑动板326与连接杆325相匹配并且沿平行于基座100宽度方向构成滑动导向配合，连接杆325上活动套设有限位套筒325a并且限位套筒325a靠近引导杆二321a布置，连接杆325上还活动套设有复位弹簧325b，复位弹簧325b的一端与安装板322抵触、另一端与滑动板326抵触并且复位弹簧325b的弹力始终推动滑动板326靠近限位套筒325a滑动，通过滑动板326克服复位弹簧325b的弹力作用对托架324进行挤压，促使托架324沿着升降导向杆323竖直向上滑动。

更为具体的，所述托架324靠近滑动板326一端设置有凸块328，所述滑动板326靠近凸块328一端面设置有竖直布置的楔形块327a，楔形块327a靠近复位弹簧325b一端面设置成斜面一327b，斜面一327b与正对的安装板322之间的距离沿竖直方向由下至上逐渐增大，斜面一327b与凸块328相贴合，通过斜面一327b对凸块328进行挤压，实现托架324沿着升降导向杆323竖直向上滑动。

更为具体的，为了使滑动板326沿着连接杆325克服复位弹簧325b的弹力滑动，所述滑动板326靠近限位套筒325a一端侧设置有触发顶销329，通过推动触发顶销329，实现滑动板326沿着连接杆325克服复位弹簧325b的弹力滑动。

参见图17、图18，为了推动触发顶销329，所述的滑动架313上设置有与触发顶销329相匹配的触发块330，触发块330设置有两个并且沿平行于基座100的宽度方向对称布置，触发块330相互远离一端面设置有斜面二，两斜面二之间的距离沿壳体315的开口方向逐渐减小，位于右侧的斜面二用于对位于右侧输送机构320中的触发顶销329进行挤压推动，位于左侧的斜面二用于对位于左侧的输送机构320中的触发顶销329进行挤压推动。

初始状态下，位于右侧的输送机构320处于空置状态，该输送机构320在工作过程中的具体表现为，当伸缩夹持机构310将箱体201内的亏电电池取出时，安装板322将沿着引导杆二321a/引导杆三321c靠近亏电电池滑动，位于右侧的触发块330上的斜面二将对触发顶销329进行挤压推动，触发顶销329将带动滑动板326沿着连接杆325克服复位弹簧325b的弹力滑动，复位弹簧325b逐渐压缩并且弹性势能增大，滑动板326将带动楔形块327a同步运动，斜面一将对凸块328进行挤压推动并且使托架324沿着竖直方向滑动至升降导向杆323的顶端，此时，托架324对亏电电池上的固定凸起进行支撑，夹持板317松开对亏电电池的夹持，而后，安装板322将沿着引导杆二321a/引导杆三321c靠近朝向待充电区域滑动，斜面二撤销对触发顶销329的挤压，复位弹簧325b弹性势能释放并且推动滑动板326复位，斜面一撤销对凸块328的挤压，托架324沿竖直方向滑动至升降导向杆323的底部，运营维护人员对输送至待充电区域的亏电电池进行充电处理。

位于右侧的输送机构320工作完毕后，位于左侧的输送机构320开始工作，具体表现为，运营维护人员将供应区域的满电电池放置于该输送机构320内的托架324上，安装板322沿着引导杆二321a/引导杆三321c靠近伸缩夹持机310滑动，而后，滑动架313将沿着引导杆一311靠近满电电池滑动，位于左侧的触发块330上的斜面二将对触发顶销329进行挤压推动，触发顶销329将带动滑动板326沿着连接杆325克服复位弹簧325b的弹力滑动，复位弹簧325b逐渐压缩并且弹性势能增大，滑动板326将带动楔形块327a同步运动，斜面一将对凸块328进行挤压推动并且使托架324沿着竖直方向滑动至升降导向杆323的顶端，托架324将带动满电电池同步向上运动并且插入至两夹持板317之间，此时，夹持板317相互靠近滑动对满电电池进行夹持，伸缩夹持机构310将满电电池安装于箱体201内。

参见图13，为了驱动安装板322沿着引导杆二321a/引导杆三321c滑动，所述基座110上端面设置有输送电机322a并且输送电机322a的轴向平行于基座100的长度方向，输送电机322a的输出端同轴固定设置有输送丝杆322b，输送丝杆322b背离输送电机322a一端与基座100上端面之间设置有用于对其进行支撑的支撑架四322c，输送丝杆322b与支撑架四322c转动连接配合，输送丝杆322b位于支撑架二321b与支撑架三321c之间，输送丝杆322b与安装板322之间设置有联动架322d，联动架322d的顶部与安装板322固定连接、底部与输送丝杆322b构成螺纹连接配合，输送电机322a与控制器500之间建立有信号连接，通过输送电机322a驱动输送丝杆322b转动，输送丝杆322b带动联动架322d运动，实现安装板322沿着引导杆二321a/引导杆三321c滑动。

参见图20、图21，为了驱动伸缩夹持机构310沿着基座100的长度方向运动，需要驱动滑动架313沿着引导杆一311进行滑动，由于两伸缩夹持机构310为中心对称，为此，所述的控制构件400设置于两伸缩夹持机构310之间，控制构件400包括与滑动架313固定连接并且平行于基座100长度方向布置的的齿条401、设置于基座100上端面中部位置的安装架402，安装架402上安装有步进电机403并且步进电机403的输出端轴向竖直布置，步进电机403的输出轴同轴固定设置有齿轮404，齿轮404位于两齿条401之间并且齿轮404与齿条401相啮合，步进电机403与控制器500之间建立有信号连接。

控制构件400在工作过程中的具体表现为，当需要移动伸缩夹持机构310时，控制器500控制启动步进电机403进行转动，步进电机403输出端将带动齿轮404同步转动，齿轮404将动力传递至齿条404并且齿条404将带动滑动架313沿着引导杆一311进行滑动。

Claims (4)

1.对共享助力车电池的自动化更换方法，其步骤在于：

（一）准备阶段；

S1：当需要对共享助力车进行更换电池时，将待更换电池的共享助力车放置于基座一侧的定位部件上，定位部件对共享助力车的位置进行约束固定并且实现定位，该共享助力车上的安装箱与自动更换装置相对正；

定位部件在实际工作过程中，当需要对共享助力车进行更换电池时，将该共享助力车的前轮放置卡设于限位槽一内并且后轮放置卡设于限位槽二内，限位槽一与限位槽二相互配合将共享助力车的位置进行定位固定，此时，共享助力车上的安装箱将与自动更换装置相对正；

（二）亏电电池取出阶段；

S2：运营维护人员将安装箱打开，伸缩夹持机构伸入至安装箱内，将位于安装箱内的亏电电池夹持固定取出，位于右侧的输送机构接受该亏电电池并且输送至基座上端面的待充电区域；

所述滑动架上还转动设置有伸缩丝杆，伸缩丝杆位于两伸缩导向杆之间并且其轴向平行基座的宽度方向，伸缩丝杆与壳体构成螺纹连接配合，伸缩丝杆的一端为驱动端并且该端同轴连接设置有伸缩电机，伸缩电机固定安装于滑动架上并且伸缩电机与控制器之间建立有信号连接；

伸缩夹持机构将箱体内的亏电电池取出过程中，滑动架沿着引导杆一滑动并且使夹持组件与箱体相对称，控制器控制启动伸缩电机正转，伸缩电机将驱动伸缩丝杆同步正向转动，伸缩丝杆将带动壳体沿着伸缩导向杆靠近箱体滑动，直至夹持板插入至箱体内并且位于亏电电池的一侧，此时，控制器控制启动夹持电机正转，夹持电机将驱动夹持丝杆同步正向转动，夹持丝杆的正向螺纹段与反向螺纹段将驱动两夹持板沿着夹持导向杆相互靠近滑动，两夹持板相互配合并且将亏电电池夹持固定，而后，控制器控制驱动伸缩电机反转，伸缩电机将驱动伸缩丝杆同步反向转动，伸缩丝杆将带动壳体沿着伸缩导向杆远离箱体滑动，夹持板将随着壳体同步运动，夹持板将亏电电池由箱体取出，夹持组件将亏电电池交接于位于右侧的输送机构并且松开对亏电电池的夹紧，并且由该输送机构将亏电电池运输至待充电区域；

（三）满电电池安装阶段；

S3：运营维护人员将供应区域的满电电池放置于位于左侧的输送机构内，输送机构将满电电池交接于伸缩夹持机构上并且由伸缩夹持机构夹紧固定，伸缩夹持机构将满电电池伸入安装箱内并且将满电电池安装于其内部；

伸缩夹持机构将箱体内的亏电电池取出后，由伸缩夹持机构将满电电池安装于箱体内，滑动架沿着引导杆一滑动并且使夹持组件与位于左侧的输送机构相对正，位于左侧的输送机构将供应区域的满电电池交接于伸缩夹持机构，夹持板将满电电池夹紧固定，而后，滑动架沿着引导杆一滑动至与箱体对正，控制器控制启动伸缩电机正向转动使夹持板伸入至箱体内并且将其夹持的满电电池卡接于限位板之间，而后，控制器控制启动夹持电机反向转动，夹持电机驱动夹持丝杆同步反向转动，夹持丝杆的正向螺纹段与反向螺纹段将驱动两夹持板沿着夹持导向杆相互远离滑动，两夹持板解除对满电电池的夹紧，共享助力车的电池更换完成。

2.根据权利要求1所述的对共享助力车电池的自动化更换方法，所述的定位部件设置有两组并且沿基座的竖直中心线构成中心对称布置，定位部件包括设置于基座沿宽度方向一端侧并且开口向上布置的限位槽一与限位槽二，限位槽一与限位槽二之间的距离与共享助力车前后轮之间的距离一致，限位槽一用于放置并且约束共享助力车的前轮，限位槽一的槽底设置成与共享助力车前轮相匹配的弧形结构，限位槽二用于放置并且约束共享助力车的后轮，限位槽二的槽底设置成与共享助力车后轮相匹配的弧形结构。

3.根据权利要求1所述的对共享助力车电池的自动化更换方法，所述的伸缩夹持机构包括设置于基座上端面并且平行于基座长度方向的引导杆一，引导杆一设置有两个并且沿平行于基座长度方向对称布置，引导杆一的端部与基座之间设置有用于对其进行支撑的支撑架一，所述引导杆一上活动套接设置有滑动架，滑动架与引导杆一相匹配并且沿平行于基座长度方向构成滑动导向配合，滑动架上设置有平行于基座宽度方向布置的伸缩导向杆，伸缩导向杆设置有两个并且沿平行于基座的宽度方向对称布置，伸缩导向杆上活动设置有用于夹持电池的夹持组件。

4.根据权利要求3所述的对共享助力车电池的自动化更换方法，所述的夹持组件包括套接设置于伸缩导向杆上并且开口平行于基座宽度方向布置的矩形壳体，对称布置的壳体的开口相互远离布置，壳体内设置有平行于基座长度方向布置的夹持导向杆，夹持导向杆设置有两个并且上下布置，夹持导向杆上活动套接设置有延伸至壳体开口外部的夹持板，夹持板与夹持导向杆相匹配并且沿平行于基座长度方向构成滑动导向配合，夹持板设置有两个并且沿平行于基座宽度方向对称布置，两夹持板相互配合用于对电池进行夹持，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向杆的轴向，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与反向螺纹段共同构成，其中一夹持板与夹持丝杆的正向螺纹段构成螺纹连接配合、另一夹持板与夹持丝杆的反向螺纹段构成螺纹连接配合，夹持电机与控制器之间建立有信号连接。