CN110803088B - 一种锂电池搬运装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于锂电池技术领域，尤其为一种锂电池搬运装置及其使用方法，包括轮子、传动系统、支撑系统、承载平台，所述轮子包括右轮、左轮、所述右轮厚度的橡胶轮，内部空心，具有三层结构，分为外圆内外表层和滚轮，所述外圆内外表层可连为一体，可不随着滚轮的转动而转动，其中心处各有同心圆柱槽，内表层的圆柱槽安放转轴电机，外表层圆柱槽用来安放转向电机。左轮也是具有厚度的橡胶轮，内部空心，具有三层结构，分为外圆内外表层和滚轮。可以实现一次性搬运两盒锂电池，大大提高效率，设置缓冲减震机构、保证搬运效率，不需要人力搬运，可大大提高安全性。

Description

一种锂电池搬运装置及其使用方法

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池搬运装置及其使用方法。

背景技术

全球不可再生能源的衰竭，锂电池是二次电池技术中能量密度最高、综合性能最好的电池，其市场份额自诞生之日起便逐年提升。与其他充电电池相比，锂离子电池具有高能量密度、高电压、寿命长、无记忆效应等优点。锂离子电池已经占据了手机、笔记本电脑等消费电子类产品电池的主要市场，未来随着锂电生产工艺和电池性能的进一步提升，将占据储能电池、动力电池等领域的主要市场。

由于锂是一种特别容易发生化学反应的金属，易延伸和燃烧，锂电池包装和运输，如处理不当，易燃烧和爆炸，事故也时有发生，现有搬运锂电池装置一般采用叉车或推车进行搬运，期间还需要人力去手动搬运和放置，这容易造成安全隐患。

现锂电池搬运装置缺少这些功能：

1、需要人工搬运放置；

2、锂电池搬运过程中无缓冲装置；

3、人工搬运需要消耗大量力气，效率也低下，安全性低；

4、锂电池搬运无智能化，一次只能搬运一盒锂电池。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种锂电池搬运装置及其使用方法，具有两套承载平台，可以实现一次性搬运两盒锂电池，大大提高效率，设置缓冲减震机构、保证搬运效率，不需要人力搬运，可大大提高安全性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池搬运装置，其特征在于：包括轮子、传动系统、支撑系统、承载平台，所述轮子包括右轮、左轮，所述右轮有橡胶轮，内部空心，具有三层结构，分为外圆内外表层和滚轮，所述外圆内表层和外圆外表层可连为一体，可不随着滚轮的转动而转动，所述轮子中心处各有同心圆柱槽，内表层的圆柱槽安放转轴电机，外表层圆柱槽用来安放转向电机。

左轮具有厚度的橡胶轮，内部空心，具有三层结构，分为外圆内表层、外圆外表层和滚轮。

传动系统包括转轴电机、传动轴、键,所述转轴电机通过螺栓安装在右轮内表面圆柱槽内，所述传动轴一端通过联轴器接在转轴电机的电机轴上，另一端为自由端。

支撑系统包括转轴支撑臂、水平辅助伸长杆、支撑轴。

承载平台包括支撑座、侧板、吸推部分、板材、支撑弹簧、缓冲杆、底座固定轴，所述支撑座包括底耳，底耳销轴，所述侧板垂直于支撑座，贴合支撑座的表面，包括侧板耳座、侧板销轴。

吸推部分包括顶杆、伸缩筒、电机，所述顶杆呈圆柱状。

板材包括上层板、中层板、下层板，三种板的外形尺寸一致。

进一步的，左轮的外圆面中心轴处挖有圆柱槽用来安放左转向电机。进一步的，安装转轴电机所用到的螺栓为若干个，各螺栓分布之间呈固定角度，可传递传动轴的扭矩。

进一步的，转轴支撑臂共有两根，成°夹角，分布在圆筒圆周处，支撑臂的厚度略小于圆筒宽度，所述圆筒是位于支撑臂底部的凸台。

进一步的，所述水平辅助伸长杆共有两根，分为外杆和内杆，内杆内嵌在外杆中，所述外杆包括上端和下端，所述上端外形具有倒圆特征，所述下端内嵌到支撑轴上，内杆具有一定长度的齿条轮廓，所述支撑轴共有两根，所述支撑轴两端固定在左轮和右轮的内表层上。

进一步的，承载平台的支撑座呈长方体状，厚度在承载平台中最大，所述底耳由两块竖板组成，位于支撑座侧边缘中间位置，所述底耳销轴安装在底耳中间位置。

进一步的，所述侧板耳座固定在侧板背部中间下方，贴合下表面，所述侧板销轴固定在耳座中间位置，和转轴支撑臂配合。

进一步的，吸推部分的电机数量共有三个，其中一个分布的中心轴线高于其余两个，另外两个关于中间面对称，其中心轴线与水平面平行，并处于同一高度，所述伸缩筒数量共有三个，呈圆柱筒状，安装与顶出杆同一轴线，里面布有润滑油，所述顶杆横截面直径小于伸出筒横截面直径，所述电机数量共有三个。

进一步的，板材的上层板位于承载系统的最上层，可直接和锂电池接触，表面有若干个小孔和四个直径大孔，所述中层板上凸出若干个中层缓冲杆，并分布有四个直径大孔，所述中层缓冲杆呈凸起的圆柱状，凸起高度略高于上层板，其顶端圆滑过渡，在上层板和中层板还夹有小号支撑弹簧，起到缓冲作用，所述下层板上凸起四根下层缓冲杆，所述下层缓冲杆通过上层板的四个大孔，凸起的高度大于中层缓冲杆凸起上层板表面的高度。

进一步的，所述底座固定轴固定在底座上，所述三种支撑弹簧具有不同直径大小，具体参数规格可以根据实际情况调整。

本发明还提供一种如上述所述的一种锂电池搬运装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1:驱动左右转向电机可以控制本发明的行走，左右转向电机差速时可以控制转向，达到需要搬运的锂电池位置；

步骤S2：控制转轴电机驱动传动轴旋转，继而带动转轴支撑臂的旋转，由于转轴支撑臂顶端的孔配合着承载平台上的侧板销轴的作用，将带动承载平台在支撑臂长的圆周范围内运动，但此处限制在一定的角度内；

步骤S3：在转轴支撑臂转动的同时，水平辅助伸长杆在内部电机的作用下，同步伸缩，实时控制其承载平台的底座与水平面平行，另外一边的水平辅助伸长杆也在自身的电机控制下使承载平台保持与水平方向平行；

步骤S4：在控制左右轮转向电机，转轴电机的作用下。调整整个装置的位置，使承载平台正对着要搬运的锂电池；

步骤S5：驱动电机控制顶杆伸出，在顶杆前端强力吸盘的作用下，挤压锂电池光滑侧面，继而控制顶杆往回收缩，拉回锂电池到上层板上方；

步骤S6：由于锂电池重量较大，将压住下层缓冲杆，在大号支撑弹簧的作用下，使下层板缓慢下降，直到锂电池下降到触碰中层缓冲杆的顶部时，在中号支撑弹簧的作用下，使中层板缓慢下降，保护锂电池。

步骤S7：若锂电池较重，则会触碰到上层板，此时在小号弹簧的作用下使整个三层板呈下降的趋势，到此，将锂电池转移到承载平台上。

步骤S8：再根据需要转运到不同的地方，卸载电池时，依靠顶杆来推动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明设有两个电机驱动轮子，可以实现自由差速转向，无需人工搬运。

2、锂电池搬运装置设计有承载平台，承载平台上分布有八个、三种不同直径的弹簧进行缓冲，设有三层板来进行承重，可保证在搬运过程中，锂电池不受颠簸影响。

3、本发明采用多机驱动轮子，保证搬运效率，此过程不需要人力搬运，可大大提高安全性。

4、本发明设计有两套承载平台，可以实现一次性搬运两盒锂电池，大大提高效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中侧面示意图；

图3为本发明中承载平台的组装结构示意图；

图4为本发明中承载平台的正视图；

图5为本发明中承载平台的侧视图；

图6为本发明中承载平台的背部示意图。

图中：1、右轮；2、左轮；3、左转向电机；4、承载平台；41、支撑座；411、底耳；412、底耳销轴；42、侧板；421、侧板耳座；422、侧板销轴；43、顶杆；431、伸出筒；432、电机；44、小号支撑弹簧；441、上层板；442、中层板；443、下层板；45、中号支撑弹簧；46、大号支撑弹簧；47、下层缓冲杆；48、中层缓冲杆；49、底座固定轴；5、转轴电机；6、传动轴；7、键；8、转轴支撑臂；9、水平辅助伸长杆；10、支撑轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-图6，本发明提供以下技术方案：一种锂电池搬运装置，包括轮子、传动系统、支撑系统、承载平台，所述轮子包括右轮(1)、左轮(2)、所述右轮(1)有一定厚度的橡胶轮，内部空心，具有三层结构，分为外圆内外表层和滚轮，所述外圆内表层和外圆外表层可连为一体，可不随着滚轮的转动而转动，所述轮子中心处各有同心圆柱槽，内表层的圆柱槽安放转轴电机，外表层圆柱槽用来安放转向电机；。

左轮(2)具有厚度的橡胶轮，内部空心，具有三层结构，分为外圆内表层、外圆外表层和滚轮。

传动系统包括转轴电机(5)、传动轴(6)、键(7),所述转轴电机(5)通过螺栓安装在右轮(1)内表面圆柱槽内，所述传动轴(6)一端通过联轴器接在转轴电机(5)的电机轴上，另一端为自由端。

支撑系统包括转轴支撑臂(8)、水平辅助伸长杆(9)、支撑轴(10)。

承载平台包括支撑座(41)、侧板(42)、吸推部分、板材、支撑弹簧、缓冲杆、底座固定轴(49)，所述支撑座(41)包括底耳(411)，底耳销轴(412)，所述侧板(42)垂直于支撑座(41)，贴合支撑座(41)的表面，包括侧板耳座(421)、侧板销轴(422)。

吸推部分包括顶杆(43)、伸缩筒(431)、电机(432)，所述顶杆(43)呈圆柱状。

板材包括上层板(441)、中层板(442)、下层板(443)，三种板的外形尺寸一致。

在本实施例中，左轮(2)的外圆面中心轴处挖有圆柱槽用来安放左转向电机(3)在本实施例中，安装转轴电机(5)所用到的螺栓为若干个，各螺栓分布之间呈固定角度，可传递传动轴(6)的扭矩。

具体的，传动轴(6)的自由端穿过固定在左轮(2)中心处的轴承，键(7)固定在传动轴(6)中间位置，用来传递扭矩在本实施例中，转轴支撑臂(8)共有两根，成120°夹角，分布在圆筒圆周处，支撑臂的厚度略小于圆筒宽度，所述圆筒是位于支撑臂底部的凸台。

具体的，圆筒内部开有两条槽，用来配合键(7)。

在本实施例中，所述水平辅助伸长杆(9)共有两根，分为外杆和内杆，内杆内嵌在外杆中，所述外杆包括上端和下端，所述上端外形具有倒圆特征，所述下端内嵌到支撑轴(10)上，内杆具有一定长度的齿条轮廓，所述支撑轴(10)共有两根，所述支撑轴(10)两端固定在左轮(2)和右轮(1)的内表层上。

具体的，水平辅助伸长杆(9)具有可以伸长作用，外杆的上端分布个有一定直径的销孔，用来配合底耳销轴(421)，支撑轴(10)内部安装有小电机用来驱动内杆，达到水平辅助伸长杆(9)伸长的作用。

在本实施例中，承载平台的支撑座(41)呈长方体状，厚度在承载平台中最大，所述底耳(411)由两块竖板组成，位于支撑座(41)侧边缘中间位置，所述底耳销轴(412)安装在底耳中间位置。

具体的，底耳(411)的竖板间隔的距离大于水平辅助伸长杆(9)的侧面宽度。

在本实施例中，所述侧板耳座(421)固定在侧板(42)背部中间下方，贴合下表面，所述侧板销轴(422)固定在耳座(421)中间位置，和转轴支撑臂配合。

在本实施例中，吸推部分的电机数量共有三个，其中一个分布的中心轴线高于其余两个，另外两个关于中间面对称，其中心轴线与水平面平行，并处于统一高度，所述伸缩筒(431)数量共有三个，呈圆柱筒状，安装与顶出杆同一轴线，里面布有润滑油，所述顶杆(43)横截面直径小于伸出筒(431)横截面直径，所述电机(432)数量共有三个。

具体的，吸推部分电机的外端头部装有强力吸盘，用于吸合锂电池外表面，并拖过来，在电机的驱动下顶杆(43)可以在伸出筒(431)内伸缩，电机(432)安装在各自的伸缩筒后部的侧板上，中心轴线重合，电机能够驱动顶杆(43)在伸缩筒内运动。

在本实施例中，板材的上层板(441)位于承载系统的最上层，可直接和锂电池接触，表面有若干个小孔和四个直径大孔，所述中层板(442)上凸出若干个中层缓冲杆(48)，并分布有四个直径大孔，所述中层缓冲杆(48)呈凸起的圆柱状，凸起高度略高于上层板，其顶端圆滑过渡，在上层板和中层板还夹有小号支撑弹簧(44)，起到缓冲作用，所述下层板(443)上凸起四根下层缓冲杆(47)，所述下层缓冲杆(47)通过上层板的四个大孔，凸起的高度大于中层缓冲杆凸起上层板表面的高度。

具体的，中层缓冲杆(48)顶端涂有一层可以增大摩擦力的液体，下层板(443)上分布两个大孔，可使底座固定轴(49)穿过，在上层板和中层板中间还夹有两个小号支撑弹簧(44)，起到缓冲作用，中层板与下层板之间夹有四个小号支撑弹簧(44)，呈对称分布，下层板与底座之间夹有两个大号支撑弹簧(46)，其弹簧直径大小从上层往下逐渐变大。

在本实施例中，所述底座固定轴(49)固定在底座上，所述三种支撑弹簧具有不同直径大小，具体参数规格可以根据实际情况调整。

具体的，底座固定轴(49)呈圆柱状，目的是给下层板限位，固定下层板只能在竖直方向内运动。

本发明还提供一种如上述所述的一种锂电池搬运装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1:驱动左右转向电机可以控制本发明的行走，左右转向电机差速时可以控制转向，达到需要搬运的锂电池位置；

步骤S2：控制转轴电机(5)驱动传动轴(6)旋转，继而带动转轴支撑臂(8)的旋转，由于转轴支撑臂顶端的孔配合着承载平台上的侧板销轴(422)的作用，将带动承载平台在支撑臂长的圆周范围内运动，但此处限制在一定的角度内；

步骤S3：在转轴支撑臂转动的同时，水平辅助伸长杆(9)在内部电机的作用下，同步伸缩，实时控制其承载平台的底座与水平面平行，另外一边的水平辅助伸长杆也在自身的电机控制下使承载平台保持与水平方向平行；

步骤S4：在控制左右轮转向电机，转轴电机(5)的作用下。调整整个装置的位置，使承载平台正对着要搬运的锂电池；

步骤S5：驱动电机(432)控制顶杆(43)伸出，在顶杆(43)前端强力吸盘的作用下，挤压锂电池光滑侧面，继而控制顶杆往回收缩，拉回锂电池到上层板上方；

步骤S6：由于锂电池重量较大，将压住下层缓冲杆(47)，在大号支撑弹簧(46)的作用下，使下层板缓慢下降，直到锂电池下降到触碰中层缓冲杆(48)的顶部时，在中号支撑弹簧(45)的作用下，使中层板缓慢下降，保护锂电池；

步骤S7：若锂电池较重，则会触碰到上层板，此时在小号支撑弹簧(44)的作用下使整个三层板呈下降的趋势，到此，将锂电池转移到承载平台上；

步骤S8：再根据需要转运到不同的地方，卸载电池时，依靠顶杆来推动，使用方法类似。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池搬运装置，其特征在于：包括轮子、传动系统、支撑系统、承载平台；所述轮子包括右轮、左轮；所述右轮有橡胶轮，内部空心，具有三层结构，分为外圆内外表层和滚轮；所述外圆内表层和外圆外表层可连为一体，可不随着滚轮的转动而转动；所述轮子中心处各有同心圆柱槽，内表层的圆柱槽安放转轴电机，外表层圆柱槽用来安放转向电机；左轮是具有厚度的橡胶轮，内部空心，具有三层结构，分为外圆内表层、外圆外表层和滚轮；传动系统包括转轴电机、传动轴、键；所述转轴电机通过螺栓安装在右轮内表面圆柱槽内，所述传动轴一端通过联轴器接在转轴电机的电机轴上，另一端为自由端；支撑系统包括转轴支撑臂、水平辅助伸长杆、支撑轴；承载平台包括支撑座、侧板、吸推部分、板材、支撑弹簧、缓冲杆、底座固定轴；所述支撑座包括底耳，底耳销轴，所述侧板垂直于支撑座，贴合支撑座的表面，包括侧板耳座、侧板销轴；吸推部分包括顶杆、伸缩筒、电机，所述顶杆呈圆柱状；板材包括上层板、中层板、下层板，三种板的外形尺寸一致。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池搬运装置，其特征在于：左轮的外圆面中心轴处挖有圆柱槽用来安放左轮的转向电机。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池搬运装置，其特征在于：安装转轴电机所用到的螺栓为若干个，各螺栓分布之间呈固定角度，可传递传动轴的扭矩。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池搬运装置，其特征在于：转轴支撑臂共有两根，成120°夹角，分布在圆筒圆周处，支撑臂的厚度略小于圆筒宽度，所述圆筒是位于支撑臂底部的凸台。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池搬运装置，其特征在于：所述水平辅助伸长杆共有两根，分为外杆和内杆，内杆内嵌在外杆中，所述外杆包括上端和下端，所述上端外形具有倒圆特征，所述下端内嵌到支撑轴上，内杆具有一定长度的齿条轮廓，所述支撑轴共有两根，所述支撑轴两端固定在左轮和右轮的内表层上。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池搬运装置，其特征在于：承载平台的支撑座呈长方体状，厚度在承载平台中最大，所述底耳由两块竖板组成，位于支撑座侧边缘中间位置，所述底耳销轴安装在底耳中间位置。

7.根据权利要求1所述的一种锂电池搬运装置，其特征在于：所述侧板耳座固定在侧板背部中间下方，贴合下表面，所述侧板销轴固定在耳座中间位置，和转轴支撑臂配合。

8.根据权利要求1所述的一种锂电池搬运装置，其特征在于：吸推部分的电机数量共有三个，其中一个分布的中心轴线高于其余两个，另外两个关于中间面对称，其中心轴线与水平面平行，并处于同一高度，所述伸缩筒数量共有三个，呈圆柱筒状，与顶杆安装于同一轴线，里面布有润滑油，所述顶杆横截面直径小于伸出筒横截面直径，所述电机数量共有三个。

9.根据权利要求1所述的一种锂电池搬运装置，其特征在于：板材的上层板位于承载系统的最上层，可直接和锂电池接触，表面有若干个小孔和四个直径大孔；所述中层板上凸出若干个中层缓冲杆，并分布有四个直径大孔，所述中层缓冲杆呈凸起的圆柱状，凸起高度略高于上层板，其顶端圆滑过渡，上层板和中层板还夹有小号支撑弹簧，起到缓冲作用；所述下层板上凸起四根下层缓冲杆，所述下层缓冲杆通过上层板的四个大孔，凸起的高度大于中层缓冲杆凸起上层板表面的高度。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种锂电池搬运装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1:驱动左轮、右轮的转向电机可以控制锂电池搬运装置的行走，左轮、右轮的转向电机差速时可以控制转向，达到需要搬运的锂电池位置；

步骤S2：控制转轴电机(5)驱动传动轴(6)旋转，继而带动转轴支撑臂(8)的旋转，由于转轴支撑臂顶端的孔配合着承载平台上的侧板销轴(422)的作用，将带动承载平台在支撑臂长的圆周范围内运动，但此处限制在一定的角度内；

步骤S3：在转轴支撑臂转动的同时，水平辅助伸长杆(9)在内部电机的作用下，同步伸缩，实时控制其承载平台的底座与水平面平行，另外一边的水平辅助伸长杆也在自身的电机控制下使承载平台保持与水平方向平行；

步骤S4：在左轮、右轮的转向电机以及转轴电机(5)的作用下，调整了整个装置的位置，使承载平台正对着要搬运的锂电池；

步骤S5：驱动电机(432)控制顶杆(43)伸出，在顶杆(43)前端强力吸盘的作用下，挤压锂电池光滑侧面，继而控制顶杆往回收缩，拉回锂电池到上层板上方；

步骤S7：由于锂电池重量较大，将压住下层缓冲杆(47)，在大号支撑弹簧(46)的作用下，使下层板缓慢下降，直到锂电池下降到触碰中层缓冲杆(48)的顶部时，在中号支撑弹簧(45)的作用下，使中层板缓慢下降，保护锂电池；

步骤S8：若锂电池较重，则会触碰到上层板，此时在小号支撑弹簧(44)的作用下使整个三层板呈下降的趋势，到此，将锂电池转移到承载平台上；

步骤S9：再根据需要转运到不同的地方，卸载电池时，依靠顶杆来推动。

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