CN110395227A - 换电站用夹持交换式动力电池平移主机 - Google Patents

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Abstract

本发明为换电站用夹持交换式动力电池平移主机,换电站底座的相应位置分别平行固定设置无动力辊托组件和支撑垫块、直线导轨、齿条、平移驱动电机,横梁与左右对称安装构件固定连接,设置有左右夹持驱动组件,其采用低高度要求的围抱结构形式、通过对称夹持单元对动力电池高精度夹持定位再通过无动力辊托承载+齿轮驱动、滑轨高精度导向的电控快速平移驱动系统有机组合成一体,更好的解决自动换电站动力电池在搬运器上的动力辊带采用摩擦式交换速度慢且需侧向导向机构来保证定位精度和二级平移动力电池搬运到位后需再次修正定位造成单元结构复杂、成本高、维护要求高问题,满足新能源换电站实现高效精准低维的发展趋势。

Description

换电站用夹持交换式动力电池平移主机
技术领域
本发明涉及换电领域,具体是换电站用夹持交换式动力电池平移主机。
背景技术
公知当前自动换电站动力电池的交换平移主机一般采用搬运器上的动力辊带采用摩擦方式对动力电池进行交换+搬运器二级整体平移方式,动力电池在搬运器上的动力辊带采用摩擦方式进行交换速度慢且需侧向导向机构来保证定位精度造成单元结构复杂;搬运器在对动力电池进行二级整体平移过程中,由于动力辊带的物理传动公差、制动误差对动力电池搬运到位后需再次修正定位造成使用材料花费增加成本高、维护要求高;搬运器设置在动力辊带下侧整机空间高度占用大;随着当今中国新能源汽车的快速推广应用对高性能换电站的需求越来越大,解决自动换电站动力电池在搬运器上的动力辊带采用摩擦方式进行交换速度慢且需侧向导向机构来保证定位精度和二级平移动力电池搬运到位后需再次修正定位造成单元结构复杂、材料花费增加成本高、维护要求高以及搬运器设置在动力辊带下侧整机空间高度占用大的问题已成当务之急;现阶段自动换电站所采用动力电池的交换平移主机实施方法,其实施具有以下特点:①动力电池在搬运器上的动力辊带采用摩擦方式进行交换速度慢且需侧向导向机构来保证定位精度造成单元结构复杂;②由其动力辊带的物理传动公差、制动误差对动力电池搬运到位后需再次修正定位造成材料花费增加成本高、维护要求高;③搬运器设置在动力辊带下侧整机空间高度占用大;以现在自动换电站所采用动力电池的交换平移主机所具备的功能,尚待解决自动换电站动力电池在搬运器上的动力辊带采用摩擦方式进行交换速度慢且需侧向导向机构来保证定位精度和二级平移动力电池搬运到位后需再次修正定位造成单元结构复杂、材料花费增加成本高、维护要求高以及搬运器设置在动力辊带下侧整机高度空间占用大的问题。
发明内容
为了克服现有自动换电站动力电池在搬运器上的动力辊带采用摩擦方式进行交换速度慢且需侧向导向机构来保证定位精度和二级平移动力电池搬运到位后需再次修正定位造成单元结构复杂、材料花费增加成本高、维护要求高以及搬运器设置在动力辊带下侧整机高度空间占用大的问题,本发明的目的是提供一种采用低高度要求的围抱结构形式、通过对称夹持单元对动力电池高精度夹持定位再通过无动力辊托承载+齿轮驱动、滑轨高精度导向的电控快速平移驱动系统有机组合成一体的换电站用夹持交换式动力电池平移主机,更好的解决自动换电站动力电池在搬运器上的动力辊带采用摩擦方式进行交换速度慢且需侧向导向机构来保证定位精度和二级平移动力电池搬运到位后需再次修正定位造成单元结构复杂、材料花费增加成本高、维护要求高以及搬运器设置在动力辊带下侧整机空间高度占用大问题的换电站用夹持交换式动力电池平移主机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:换电站底座上侧的相应位置分别平行固定设置无动力辊托组件和支撑垫块,在支撑垫块上侧的相应位置分别平行固定设置直线导轨、齿条,滑块与直线导轨滑动配合,横梁的两端分别与左右对称安装构件4的靠前端位置固定连接;俯视看,左右对称安装构件与横梁共同形成开口朝后方向的C形整体结构;滑块的上侧与左安装构件靠前端的相应位置固定连接,在左安装构件靠前端的相应位置分别固定设置平移驱动电机、夹持电机、支架;与左右对称安装构件对应,在左右安装构件的相应位置分别设置左右夹持驱动组件;夹持驱动组件由同步轮、蜗杆、转轴、蜗轮、空心驱动轴、夹持块、主轴承座、辅轴承座、松到位传感器、夹到位传感器共同组合而成;同步轮、蜗杆、转轴同轴心固定连接,蜗轮与空心驱动轴同轴心固定连接,蜗杆与蜗轮啮合,空心驱动轴的一端穿透安装构件的相应位置与夹持块的相应位置固定连接,在夹持块的相应位置分别嵌入设置松到位传感器、夹到位传感器,与同步轮、蜗杆、转轴对应在安装构件的相应位置分别固定设置主轴承座,与蜗轮、空心驱动轴对应在安装构件的相应位置分别固定设置辅轴承座;与松到位传感器对应在安装构件的相应位置分别固定设置感应片;夹持电机的出轴与左夹持驱动组件的同步轮同轴心固定连接;同步带穿过横梁和左右安装构件的相应位置,右夹持驱动组件的同步轮通过同步带、左夹持驱动组件的同步轮、夹持电机实现同步驱动;安装构件靠前端所设置蜗杆与安装构件靠后端所设置蜗杆的旋向相反,在夹持电机通过转轴驱动蜗杆同向旋转时,与之对应安装构件靠前端所设置蜗轮与安装构件靠后端所设置蜗轮的回转方向相反;平移驱动电机的输出齿轮与齿条啮合;拖链一端分别与支架的相应位置固定连接,拖链另一端分别与换电站底座上侧的相应位置固定连接;相应的连接线缆一端穿过空心驱动轴分别与松到位传感器、夹到位传感器各接线端子电连接,相应的连接线缆另一端沿横梁敷设再穿过拖链引出;相应的连接线缆一端分别与平移驱动电机、夹持电机各接线端子电连接,相应的连接线缆另一端穿过拖链引出。相应的连接线缆一端分别与松到位传感器、夹到位传感器、平移驱动电机、夹持电机各接线端子电连接,相应的连接线缆另一端分别与换电站控制主机的对应端子电连接;当夹持交换式动力电池平移主机处于待机状态时,换电站控制主机通过相应的连接线缆控制平移驱动电机停在支撑垫块靠前端的预定位置,换电站控制主机通过相应的连接线缆控制夹持电机驱动同步轮、蜗杆、转轴带动蜗轮、空心驱动轴、夹持块、松到位传感器、夹到位传感器旋转展开到位,此时,松到位传感器靠在感应块上;夹持交换式动力电池平移主机的夹持交换及平移动作流程:当换电站控制主机通过控制换电站其他相应机电组件先将需搬运的动力电池交换至预定位置,即动力电池已交换落在相应的无动力辊托组件的上侧,换电站控制主机再通过相应的连接线缆控制平移驱动电机驱动滑块、安装构件、横梁、夹持电机、同步轮、同步带、蜗杆、转轴、主轴承座、蜗轮、空心驱动轴、辅轴承座、夹持块、感应片、松到位传感器、夹到位传感器到达预定位置,此时,左右安装构件和横梁对需搬运的动力电池呈围抱状态,同时夹持块、感应片、松到位传感器、夹到位传感器分别插入停在需搬运动力电池下侧的相应位置,接着,换电站控制主机再通过相应的连接线缆控制夹持电机驱动同步轮、蜗杆、转轴带动蜗轮、空心驱动轴、夹持块、松到位传感器、夹到位传感器进行旋转动作,直至夹持块夹持住需搬运的动力电池,即夹到位传感器压在需搬运动力电池侧面的相应位置上,此时夹持块以夹持的形式对需搬运动力电池形成物理限位,夹到位传感器通过相应的连接线缆给换电站控制主机信号,换电站控制主机再通过相应的连接线缆控制平移驱动电机驱动滑块、安装构件、横梁、夹持电机、同步轮、同步带、蜗杆、转轴、主轴承座、蜗轮、空心驱动轴、辅轴承座、夹持块、感应片、松到位传感器、夹到位传感器和需搬运动力电池在无动力辊托组件的托举作用下平移送达其它预定位置,换电站控制主机再通过相应的连接线缆控制夹持电机驱动同步轮、蜗杆、转轴带动蜗轮、空心驱动轴、夹持块、松到位传感器、夹到位传感器进行反向旋转动作,直至松到位传感器靠在感应片上,此时夹持块将已平移到位的动力电池解除夹持物理限位呈展开释放状态,松到位传感器通过相应的连接线缆给换电站控制主机信号,夹持交换式动力电池平移主机的夹持交换及平移动作流程完成,换电站控制主机通过相应的连接线缆再控制夹持交换式动力电池平移主机回到待机位置待机,同时换电站控制主机再控制换电站的其他机电组件完成下一个动作。
本发明的有益效果是,将一种采用低高度要求的围抱结构形式、通过对称夹持单元对动力电池高精度夹持定位再通过无动力辊托承载+齿轮驱动、滑轨高精度导向的电控快速平移驱动系统有机组合成一体的换电站用夹持交换式动力电池平移主机,它结构简单,空间利用高、定位精度高、转运效率高、运行稳定,安装、维修方便,可以更好地解决自动换电站动力电池在搬运器上的动力辊带摩擦方式进行交换速度慢且需侧向导向机构来保证定位精度和二级平移动力电池搬运到位后需再次修正定位造成单元结构复杂、材料花费增加成本高、维护要求高以及搬运器设置在动力辊带下侧整机空间高度占用大的问题,同时更节省材料、降低制造成本,满足新能源换电站实现高效精准低维的发展趋势。
附图说明
图1是本发明的待机状态正视整体结构示意图。
图2是本发明的待机状态右视整体结构示意图。
图3是本发明的待机状态A局部放大图。
图4是本发明的待机状态B局部放大图。
图5是本发明的待机状态C局部放大图
图6是本发明的待机状态D局部放大图
图7是本发明的电控原理方框图。
图中:1.换电站底座,2.无动力辊托组件,3.支撑垫块,4.安装构件,5.横梁,6.直线导轨,7.滑块,8.齿条,9.平移驱动电机,10.主轴承座,11.夹持电机,12.松到位传感器,13.夹到位传感器,14.支架,15.拖链,16.蜗杆,17.蜗轮,18.辅轴承座,19.转轴,20.空心驱动轴,21.夹持块,22.感应片,23.同步轮,24.同步带,25.连接线缆,26.换电站控制主机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参阅附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和附图6,箭头方向为前向,正视和俯视看,换电站底座1上侧的相应位置分别平行固定设置无动力辊托组件2和支撑垫块3,在支撑垫块3上侧的相应位置分别平行固定设置直线导轨6、齿条8,滑块7与直线导轨6滑动配合,横梁5的两端分别与左右对称安装构件4的靠前端位置固定连接;俯视看,左右对称安装构件4与横梁5共同形成开口朝后方向的C形整体结构;滑块7的上侧与左安装构件4靠前端的相应位置固定连接,在左安装构件4靠前端的相应位置分别固定设置平移驱动电机9、夹持电机11、支架14;与左右对称安装构件4对应,在左右安装构件4的相应位置分别设置左右夹持驱动组件;夹持驱动组件由同步轮23、蜗杆16、转轴19、蜗轮17、空心驱动轴20、夹持块21、主轴承座10、辅轴承座18、松到位传感器12、夹到位传感器13共同组合而成;同步轮23、蜗杆16、转轴19同轴心固定连接,蜗轮17与空心驱动轴20同轴心固定连接,蜗杆16与蜗轮17啮合,空心驱动轴20的一端穿透安装构件4的相应位置与夹持块21的相应位置固定连接,在夹持块21的相应位置分别嵌入设置松到位传感器12、夹到位传感器13,与同步轮23、蜗杆16、转轴19对应在安装构件4的相应位置分别固定设置主轴承座10,与蜗轮17、空心驱动轴20对应在安装构件4的相应位置分别固定设置辅轴承座18;与松到位传感器12对应在安装构件4的相应位置分别固定设置感应片22;夹持电机11的出轴与左夹持驱动组件的同步轮23同轴心固定连接;同步带24穿过横梁5和左右安装构件4的相应位置,右夹持驱动组件的同步轮23通过同步带24、左夹持驱动组件的同步轮23、夹持电机11实现同步驱动;安装构件4靠前端所设置蜗杆16与安装构件4靠后端所设置蜗杆16的旋向相反,在夹持电机11通过转轴19驱动蜗杆16同向旋转时,与之对应安装构件4靠前端所设置蜗轮17与安装构件4靠后端所设置蜗轮17的回转方向相反;平移驱动电机9的输出齿轮与齿条8啮合;拖链15一端分别与支架14的相应位置固定连接,拖链15另一端分别与换电站底座1上侧的相应位置固定连接;相应的连接线缆25一端穿过空心驱动轴20分别与松到位传感器12、夹到位传感器13各接线端子电连接,相应的连接线缆25另一端沿横梁5敷设再穿过拖链15引出;相应的连接线缆25一端分别与平移驱动电机9、夹持电机11各接线端子电连接,相应的连接线缆25另一端穿过拖链15引出。
参阅附图7,相应的连接线缆25一端分别与松到位传感器12、夹到位传感器13、平移驱动电机9、夹持电机11各接线端子电连接,相应的连接线缆25另一端分别与换电站控制主机26的对应端子电连接;当夹持交换式动力电池平移主机处于待机状态时,换电站控制主机26通过相应的连接线缆25控制平移驱动电机9停在支撑垫块3靠前端的预定位置,换电站控制主机26通过相应的连接线缆25控制夹持电机11驱动同步轮23、蜗杆16、转轴19带动蜗轮17、空心驱动轴20、夹持块21、松到位传感器12、夹到位传感器13旋转展开到位,此时,松到位传感器12靠在感应块22上;夹持交换式动力电池平移主机的夹持交换及平移动作流程:当换电站控制主机26通过控制换电站其他相应机电组件先将需搬运的动力电池交换至预定位置,即动力电池已交换落在相应的无动力辊托组件2的上侧,换电站控制主机26再通过相应的连接线缆25控制平移驱动电机9驱动滑块7、安装构件4、横梁5、夹持电机11、同步轮23、同步带24、蜗杆16、转轴19、主轴承座10、蜗轮17、空心驱动轴20、辅轴承座18、夹持块21、感应片22、松到位传感器12、夹到位传感器13到达预定位置,此时,左右安装构件4和横梁5对需搬运的动力电池呈围抱状态,同时夹持块21、感应片22、松到位传感器12、夹到位传感器13分别插入停在需搬运动力电池下侧的相应位置,接着,换电站控制主机26再通过相应的连接线缆25控制夹持电机11驱动同步轮23、蜗杆16、转轴19带动蜗轮17、空心驱动轴20、夹持块21、松到位传感器12、夹到位传感器13进行旋转动作,直至夹持块21夹持住需搬运的动力电池,即夹到位传感器13压在需搬运动力电池侧面的相应位置上,此时夹持块21以夹持的形式对需搬运动力电池形成物理限位,夹到位传感器13通过相应的连接线缆25给换电站控制主机26信号,换电站控制主机26再通过相应的连接线缆25控制平移驱动电机9驱动滑块7、安装构件4、横梁5、夹持电机11、同步轮23、同步带24、蜗杆16、转轴19、主轴承座10、蜗轮17、空心驱动轴20、辅轴承座18、夹持块21、感应片22、松到位传感器12、夹到位传感器13和需搬运动力电池在无动力辊托组件2的托举作用下平移送达其它预定位置,换电站控制主机26再通过相应的连接线缆5控制夹持电机11驱动同步轮23、蜗杆16、转轴19带动蜗轮17、空心驱动轴20、夹持块21、松到位传感器12、夹到位传感器13进行反向旋转动作,直至松到位传感器12靠在感应片22上,此时夹持块21将已平移到位的动力电池解除夹持物理限位呈展开释放状态,松到位传感器12通过相应的连接线缆25给换电站控制主机26信号,夹持交换式动力电池平移主机的夹持交换及平移动作流程完成,换电站控制主机26通过相应的连接线缆25再控制夹持交换式动力电池平移主机回到待机位置待机,同时换电站控制主机26再控制换电站的其他机电组件完成下一个动作。

Claims (3)

1.换电站用夹持交换式动力电池平移主机,其特征是:换电站底座(1)上侧的相应位置分别平行固定设置无动力辊托组件(2)和支撑垫块(3),在支撑垫块(3)上侧的相应位置分别平行固定设置直线导轨(6)、齿条(8),横梁(5)的两端分别与左右对称安装构件(4)的靠前端位置固定连接;滑块(7)的上侧与左安装构件(4)靠前端的相应位置固定连接,在左安装构件(4)靠前端的相应位置分别固定设置平移驱动电机(9)、夹持电机(11)、支架(14);与左右对称安装构件(4)对应,在左右安装构件(4)的相应位置分别设置左右夹持驱动组件;夹持电机(11)的出轴与左夹持驱动组件的同步轮(23)同轴心固定连接;同步带(24)穿过横梁(5)和左右安装构件(4)的相应位置,右夹持驱动组件的同步轮(23)通过同步带(24)、左夹持驱动组件的同步轮(23)、夹持电机(11)实现同步驱动;拖链(15)一端分别与支架(14)的相应位置固定连接,拖链(15)另一端分别与换电站底座(1)上侧的相应位置固定连接。
2.根据权利要求1所述的换电站用夹持交换式动力电池平移主机,其特征是:左右对称安装构件(4)与横梁(5)共同形成开口朝后方向的C形整体结构。
3.根据权利要求1所述的换电站用夹持交换式动力电池平移主机,其特征是:夹持驱动组件由同步轮(23)、蜗杆(16)、转轴(19)、蜗轮(17)、空心驱动轴(20)、夹持块(21)、主轴承座(10)、辅轴承座(18)、松到位传感器(12)、夹到位传感器(13)共同组合而成;安装构件(4)靠前端所设置蜗杆(16)与安装构件(4)靠后端所设置蜗杆(16)的旋向相反,在夹持电机(11)通过转轴(19)驱动蜗杆(16)同向旋转时,与之对应安装构件(4)靠前端所设置蜗轮(17)与安装构件(4)靠后端所设置蜗轮(17)的回转方向相反。
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