CN110901601B - 一种agv充电站 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种AGV充电站，包括放置蓄电池的承载框架、位于承载框架一侧的电池装卸替换装置，所述电池装卸替换装置包括电池锁定机构、拉取推送机构、换向对接机构、Y轴平移机构、Z轴升降机构、X轴滑移机构，采用多轴联动，实现对电池进行换取充电，自动将蓄电池从AGV小车上取出或将蓄电池送入承载框架内充电，整个过程精准、稳定。

Description

一种AGV充电站
技术领域
本发明涉及AGV充电的技术领域，尤其是涉及一种AGV充电站。
背景技术
AGV智能搬运机器人一般都会包括动力系统，目前，蓄电池是目前AGV常用的动力系统零部件，用来驱动车上附属装置，如控制、通讯、安全等单元工作。蓄电池在使用一段时间后，需要到AGV充电站更换蓄电池，现有的AGV充电站内都会存放多个蓄电池，直接可以拿充好电的更换到AGV智能搬运机器人上。
目前，现有技术中，在申请公布号CN109591777A的一批中国专利文件中，记载了一种AGV换电站，包括AGV提升机、AGV定位平台、AGV驱动轮滚筒、AGV爪子、立式承载框架、换电机构、滑轨、换电小车、电池换料工位，AGV小车爬坡到AGV定位平台时，会通过二维码停止，AGV小车停止在AGV驱动轮滚筒处，AGV驱动轮滚筒升起，AGV小车自动前后定位停住，定位后AGV提升机抓取小车，换电小车的电池换料工位为两工位，一个工位为取小车上没有电的电池，另外一个工位是充满电的电池，当AGV小车被抓起后，确认AGV小车定位精准后，换电小车到AGV小车下，顶升起并戳动锁扣后，吸盘吸住电池下降到底，完成后换电小车通过伺服电机旋转180度，将电池装配完成，换电小车到立式承载框架处，将AGV小车放下并离开，无电电池入仓，换电小车行走到立式承载框架的电池抓手上部，电池抓手上升，使电池脱离换电小车；换电小车离开立式承载框架；抽屉式电池仓通过气缸推出并被定位限位；电池抓手上升，将电池推入立式承载框架。
上述现有的技术方案存在以下缺陷：电池从电池仓到AGV小车上的换取需要通过换电小车和立式承载框架共同工作来实现，换电小车投入使用的成本比较高，功能比较少，抓取承载框架的电池还是依靠立式承载框架上的电池抓手，性价比不高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种AGV充电站，利用了多轴联动的原理，实现AGV小车自动化换电池，不需要借助换电小车，也可以实现换电，成本相对较低，性价比更高。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种AGV充电站，包括放置蓄电池的承载框架、位于承载框架一侧的电池装卸替换装置，所述电池装卸替换装置包括
电池锁定机构，与蓄电池一端实现锁定联动或脱离锁定联动；
拉取推送机构，将锁定联动后的蓄电池从承载框架内取出或推送入承载框架内，所述电池锁定机构设置于拉取推送机构上；
换向对接机构，带动拉取推送机构做自转运动，并在自转后使电池锁定机构与承载框架内的蓄电池或AGV小车上蓄电池一端相对接，所述拉取推送机构安装于换向对接机构上；
Y轴平移机构，带动拉取推送机构在Y轴方向平移运动，使拉取推送机构靠近或者远离承载框架，所述换向对接机构设置于Y轴平移机构上；
Z轴升降机构，带动Y轴平移驱动机构在Z轴方向升降运动，所述Y轴平移机构设置于Z轴升降机构上；
X轴滑移机构，带动升降驱动机构在X轴方向滑移运动，所述Z轴升降机构设置于X轴滑移机构上。
通过采用上述技术方案，在X轴、Y轴、Z轴以及电池拉取推送的方向上对电池进行换取充电，采用多轴联动的方式，完成将蓄电池从AGV小车上取出以及将蓄电池送入承载框架内的工作流程，利用了多轴联动的原理和多轴系的设计，实现AGV小车自动化换电池，不需要借助换电小车，也可以实现换电，成本相对较低，性价比更高，本发明创造更加的智能化、便捷化。
本发明进一步设置为：所述承载框架数量为两个，分别位于换向对接机构相对的两侧，所述换向对接机构驱动拉取推送机构自转并使所述电池锁定机构与其中一侧承载框架相对。
通过采用上述技术方案，承载框架设置两个，提供充足的承载框架为蓄电池充电，使AGV充电站的一定时间内蓄电池充电数量较多，为AGV小车提供了充足的可更换电源，且通过换向对接机构，可对应其中一个承载框架取放蓄电池，非常的方便，且高效。
本发明进一步设置为：所述换向对接机构包括换向座、皮带轮组件二、换向驱动源，所述换向座安装于所述Y轴平移机构上，所述换向驱动源驱动皮带轮组件二工作，以带动所述拉取推送机构绕着自身中心轴线转动。
通过采用上述技术方案，拉取推送机构绕着自身中心轴线转动，方便将电池锁定机构进行转向，实现电池锁定机构与承载框架相对，或与AGV小车相对，转向使得蓄电池的更换更加的迅速，换电更加灵活。
本发明进一步设置为：所述电池锁定机构包括锁定块、锁定驱动源，所述蓄电池一端设置有与锁定块锁定配合的锁定槽，锁定驱动源驱动锁定块转动，使锁定块与锁定槽锁定或脱离锁定。
通过采用上述技术方案，锁定块转动，实现锁定块与锁定槽锁定或脱离锁定，方便换电装置与蓄电池之间实现联动或脱离联动，在将蓄电池放入承载框架或小车内时，可通过锁定块转动，快速实现锁定块与蓄电池脱离锁定，高效、方便。
本发明进一步设置为：所述拉取推送机构包括电池箱、拉取推送组件，所述电池锁定机构安装于电池箱内，所述电池箱的一端设置有供电池进出的出入口，所述拉取推送组件驱动所述电池锁定机构在电池箱内进出的出入口。
通过采用上述技术方案，拉取推送组件将蓄电池拉进入电池箱内，电池箱内对蓄电池起到稳定放置的作用，避免在换电装置工作工程中，蓄电池容易晃动，甚至脱离与换电装置的联动，对从承载框架内拉出的蓄电池起到很好的保护作用。
本发明进一步设置为：所述拉取推送组件包括滚珠丝杠副一、拉取推送电机，所述电池锁定机构安装于滚珠丝杠副一上，所述拉取推送电机驱动滚珠丝杠副一工作，以带动所述电池锁定机构沿电池箱的长度方向移动。
通过采用上述技术方案，滚珠丝杠副一具有较好的稳定性，带动电池锁定机构可以稳定的在电池箱的长度方向移动，也使得电池锁定机构能够稳定的与蓄电池的一端实现锁定对接，增强本发明创造工作的稳定性。
本发明进一步设置为：所述Y轴平移机构包括平移板、平移驱动件，所述换向对接机构安装于平移板上，所述平移驱动件驱动换向对接机构移动，使换向对接机构靠近或远离承载框架的一侧。
通过采用上述技术方案，换向对接机构靠近承载框架，使得电池锁定机构更加方便、安全的与承载框架内的蓄电池实现锁定对接，不会因为承载框架与换向对接机构距离较远而受到不必要的干扰。
本发明进一步设置为：所述Z轴升降机构包括提升框架、滚珠丝杠副三、升降驱动电机，所述Y轴平移机构安装于提升框架上，所述升降驱动电机驱动滚珠丝杠副三工作，带动Y轴平移机构在Z轴方向升降。
通过采用上述技术方案，Y轴平移机构升降，实现拉取推送机构与不同高度的承载框架相对，在调整拉取推送机构的高度后，拉取推送机构和电池锁定机构可对该高度对应的蓄电池进行取料，实现对承载框架内不同高度的蓄电池取料，AGV充电站的功能更加完善。
本发明进一步设置为：所述X轴滑移机构包括滑移底座、滑移驱动件，所述滑移驱动件驱动滑移底座滑移，带动Z轴升降机构在X轴方向滑移。
通过采用上述技术方案，滑移底座带动Z轴升降机构在X轴方向滑移，从而带动电池锁定机构、拉取推送机构在X轴方向移动，整个换电装置可以靠近或者远离AGV小车，实现换电装置的整体移位，更加的与AGV小车的位置配合，更高效、顺畅的完成换电对接工作。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.采用多轴联动，实现对电池进行换取充电，自动将蓄电池从AGV小车上取出或将蓄电池送入承载框架内充电，整个过程精准、稳定；
2.电池箱对蓄电池起到保护的作用，在蓄电池从承载框架或小车内取出后，直接进入到电池箱内，将蓄电池保护起来；
3.整个换电装置可以靠近或者远离AGV小车，实现换电装置的整体移位，更加的与AGV小车的位置配合，更高效、顺畅的完成换电对接工作。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图一，用于体现充电站的构造布置；
图2是本发明中承载框架和蓄电池的爆炸示意图一，用于体现蓄电池放入到承载框架内；
图3是本发明中承载框架和蓄电池的爆炸示意图二，用于体现蓄电池上充电插接母头的位置；
图4是图3中的A部放大示意图，用于体现安装条上的第一凸柱和第一滚珠的位置及构造；
图5是本发明中蓄电池的爆炸示意图，用于体现蓄电池上与电池锁定机构锁紧对接的构造；
图6是本发明中蓄电池、电池锁定机构及拉取推送机构的爆炸示意图，用于体现电池锁定机构与蓄电池一端的锁定对接；
图7是本发明中拉取推送机构的结构示意图，用于体现皮带轮组件一、第一滑轨和第一滑槽的位置及构造；
图8是本发明的局部结构图一，用于拉取推送机构、换向对接机构及Z轴升降机构之间设置位置；
图9是图8中B 部放大示意图，用于体现换向对接机构的具体构造组成；
图10是本发明的局部爆炸示意图，用于体现Y轴平移机构与换向对接机构的位置关系；
图11是图10中C部放大示意图，用于体现皮带轮组件三的构造和各个连接关系；
图12是本发明中拉取推送机构、换向对接机构和Y轴平移机构的爆炸示意图，用于体现三者的连接关系和运动关系；
图13是图12中D部放大示意图，用于体现第二轴承和换向轴的安装关系；
图14是本发明中拉取推送机构、换向对接机构和Y轴平移机构的结构示意图一，用于体现Y轴平移机构的构成以及与换向座的运动关系；
图15是图14中E部放大示意图，用于体现光线传感组件的组成以及与限位板之间的关系；
图16是本发明中拉取推送机构、换向对接机构和Y轴平移机构的结构示意图二，用于体现平移板上第二滑轨与换向座上第二滑槽之间的关系；
图17是本发明的局部结构图二，用于第三滑槽和第三滑轨之间的关系；
图18是本发明中底框架、X轴滑移机构的爆炸示意图，用于体现滑移底座与底框架之间的安装；
图19是本发明的整体结构示意图二，用于体现充电站在将AGV小车上蓄电池取出，并送入电池箱内的状态。
图中，1、底框架；2、蓄电池；2.1、充电插接母头；2.2、端盖；2.3、异形槽；2.4、盖板；2.5、锁定孔；2.6、转轴；2.7、锁定盘；2.8、锁定槽；3、承载框架；3.1、舱室；3.2、进出口；3.3、充电插接公头；3.4、安装杆；3.5、第一轴承；3.6、安装条；3.7、第一凸柱；3.8、第一滚珠；4、电池锁定机构；4.1、锁定驱动气缸；4.2、锁定块；4.3、锁定杆；5、拉取推送机构；5.1、主动轮一；5.2、从动轮一；5.3、皮带一；5.4、皮带轮组件一；5.5、拉取推送电机；5.6、滚珠丝杠副一；5.7、拉取推送组件；5.8、电池箱；5.9、出入口；5.10、安装座；5.11、第一滑槽；5.12、第一滑轨；5.13、第二凸柱；5.14、第二滚珠；6、换向对接机构；6.1、换向座；6.2、皮带轮组件二；6.3、换向驱动电机；6.4、安装腔；6.5、安装孔；6.6、第二轴承；6.7、换向轴；6.8、主动轮二；6.9、皮带二；6.10、从动轮二；6.11、限位板；6.12、红外线发射端；6.13、红外线接收端；7、Y轴平移机构；7.1、平移板；7.2、平移驱动电机；7.3、主动轮三；7.4、皮带三；7.5、从动轮三；7.6、皮带轮组件三；7.7、滚珠丝杠副二；7.8、平移驱动件；7.9、第一安装块；7.10、第二滑轨；7.11、第二滑槽；8、Z轴升降机构；8.1、提升框架；8.2、滚珠丝杠副三；8.3、升降驱动电机；8.4、第三滑轨；8.5、第二安装块；8.6、第三滑槽；9、X轴滑移机构；9.1、滑移底座；9.2、滑移驱动气缸；9.3、第三安装块；9.4、第四滑槽；9.5、第四滑轨；10、电池装卸替换装置。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例：一种AGV充电站，如图1所示，包括底框架1，底框架1上设置有承载框架3、电池装卸替换装置10；承载框架3的数量为2个，相对设置于电池装卸替换装置10的两侧，在图2中，每一个承载框架3在自身高度方向上设置有多个舱室3.1，舱室3.1的形状为长方体，每一个舱室3.1具有一个进出口3.2，且进出口3.2面向与其相对的另一个承载框架3，每个舱室3.1对应放置一个蓄电池2。
如图3和图4所示，每个舱室3.1内固定安装有沿承载框架3高度方向延伸的安装杆3.4，安装杆3.4有两排，一排两个，分布于蓄电池2宽度方向上相对的两侧，每一个安装杆3.4的端部上固定套设有第一轴承3.5，第一轴承3.5的外圆面与蓄电池2两侧的侧面滚动抵触，在将蓄电池2从进出口3.2推入舱室3.1内的过程中，相对的两根安装杆3.4上的第一轴承3.5对蓄电池2的进入起到导向作用，引导蓄电池2沿着舱室3.1的长度方向上移动；舱室3.1内底部滚动嵌设有第一滚珠3.8，第一滚珠3.8形状为球状，在舱室3.1内底部安装有安装条3.6，安装条3.6沿舱室3.1的长度方向延伸，安装条3.6上固定有第一凸柱3.7，第一滚珠3.8滚动嵌设于第一凸柱3.7的顶部，蓄电池2在进入舱室3.1的过程中，第一滚珠3.8与蓄电池2的底面滚动接触。
如图2和图3所示，每个舱室3.1内安装有充电插接公头3.3，蓄电池2的一端设置有与充电插接公头3.3插接配合的充电插接母头2.1，在充电插接公头3.3与充电插接母头2.1插接时，蓄电池2处于充电中的状态。
如图5所示，蓄电池2的另一端固定设置有端盖2.2，端盖2.2呈长方体，且背对蓄电池2的一面凹陷形成有异形槽2.3，异形槽2.3内转动安装有锁定盘2.7，锁定盘2.7与异形槽2.3的内壁通过转轴2.6转动连接，转轴2.6的轴线经过蓄电池2的中心，锁定盘2.7在异形槽2.3内自转，锁定盘2.7上背对蓄电池2的一侧表面凹陷形成有锁定槽2.8，锁定槽2.8的形状为长方形，沿蓄电池2的宽度方向延伸设置；端盖2.2上固定安装有盖设于异形槽2.3上的盖板2.4，盖板2.4的外侧面贯穿设置有与锁定槽2.8相对应的锁定孔2.5，锁定孔2.5的形状为长方形，转轴2.6与锁定孔2.5的中心位置相对应。
如图1和图6所示，电池装卸替换装置10包括电池锁定机构4，电池锁定机构4包括锁定块4.2、锁定驱动源，锁定块4.2的截面形状为椭圆形，锁定驱动源包括锁定驱动气缸4.1，锁定驱动气缸4.1为旋转气缸,锁定驱动气缸4.1的活塞杆上同轴固定有锁定杆4.3，锁定杆4.3呈圆柱体，且与锁定块4.2的中心部位一体成型而成，锁定块4.2位于锁定杆4.3远离活塞杆的一端，锁定块4.2的中心于锁定孔2.5的中心相对应，锁定块4.2面向锁定孔2.5一侧表面为抵触面，抵触面的宽度等于锁定盘2.7上的锁定槽2.8宽度相同，抵触面的长度小于锁定孔2.5的长度，大于锁定孔2.5的宽度，锁定驱动气缸4.1驱动锁定块4.2绕着锁定杆4.3的轴线转动，在锁定块4.2上抵触面宽度与锁定孔2.5的宽度相对平行时，锁定块4.2穿过锁定孔2.5，并与锁定盘2.7上的锁定槽2.8定位配合，锁定驱动气缸4.1再次工作，带动锁定块4.2转动90°，转动过程中带动锁定盘2.7在异形槽2.3内转动，锁定块4.2在异形槽2.3的槽深方向上固定锁定于蓄电池2的端盖2.2内，锁定块4.2在锁定杆4.3的轴向移动会同步带动蓄电池2整体移动。
如图1和图6所示，电池装卸替换装置10还包括拉取推送机构5，拉取推送机构5包括电池箱5.8和拉取推送组件5.7，电池箱5.8的形状为空心的长方体，其内部空心设置，且贯穿至电池箱5.8的两端，拉取推送组件5.7安装于电池箱5.8的内部。
如图6和图7所示，拉取推送组件5.7包括拉取推送电机5.5、滚珠丝杠副一5.6、皮带轮组件一5.4，拉取推送电机5.5位于电池箱5.8一端内部顶面处，滚珠丝杠副一5.6上的丝杠沿着电池箱5.8的长度方向延伸，皮带轮组件一5.4包括主动轮一5.1、从动轮一5.2和皮带一5.3，拉取推送电机5.5的电机轴与主动轮一5.1同轴固定，皮带一5.3呈环形状，两端分别套设于主动轮一5.1、从动轮一5.2上，从动轮一5.2与滚珠丝杠副一5.6上的丝杠同轴固定，拉取推送电机5.5工作，通过主动轮一5.1、皮带一5.3、从动轮一5.2，带动滚珠丝杠副一5.6工作，锁定驱动气缸4.1固定连接有安装座5.10，安装座5.10的一端安装于滚珠丝杠副一5.6的滑块上，另一端与锁定驱动气缸4.1固定连接，滚珠丝杠副一5.6带动电池锁定机构4上的锁定驱动气缸4.1沿电池箱5.8的长度方向移动，锁定杆4.3和锁定驱动气缸4.1的活塞杆均沿电池箱5.8的长度方向延伸设置。
如图7所示，安装座5.10面向电池箱5.8顶部的表面凹陷形成有第一滑槽5.11，电池箱5.8的内顶面上固定安装有沿电池箱5.8长度方向延伸的第一滑轨5.12，第一滑槽5.11与第一滑轨5.12凹凸配合，安装座5.10通过第一滑轨5.12在电池箱5.8的长度方向滑移。
如图6所示，电池箱5.8内底面和侧面均设置有第二凸柱5.13，第二凸柱5.13凸出于电池箱5.8的内表面，且第二凸柱5.13多排设置，每一排第二凸柱5.13的数量为8个，且沿电池箱5.8的长度方向排列分布，每一个第二凸柱5.13背对电池箱5.8表面的一端端部滚动嵌设有第二滚珠5.14，第二滚珠5.14与蓄电池2的侧面、底面滚动抵触，第二凸柱5.13对放置于电池箱5.8内的蓄电池2起到支撑作用，第二滚珠5.14将第二凸柱5.13与蓄电池2表面之间的滑动摩擦力改为滚动摩擦力。
如图6和图7所示，拉取推送电机5.5驱动滚珠丝杠副一5.6工作，通过滚珠丝杠副一5.6上的滑块带动电池锁定机构4整体沿电池箱5.8的长度方向移动，再通过电池锁定机构4上的锁定块4.2与处于蓄电池2一端的锁定孔2.5锁定配合，再结合图2和图3所示，拉取推送电机5.5将蓄电池2整体从承载框架3中拉出，或从电池箱5.8内将蓄电池2推出，在电池箱5.8上的进出口3.2与承载框架3上舱室3.1进出口3.2相对应的状态下，拉取推送机构5和电池锁定机构4共同工作，将电池箱5.8内的蓄电池2推送至承载框架3的舱室3.1内，蓄电池2上的充电插接母头2.1与舱室3.1内的充电插接公头3.3插接配合，对推入的蓄电池2进行充电。
如图1和图8所示，电池装卸替换装置10还包括换向对接机构6；结合图9所示，换向对接机构6包括换向座6.1、换向驱动源和皮带轮组件二6.2，换向座6.1内部具有一安装放置换向驱动源和皮带轮组件二6.2的安装腔6.4，换向座6.1的底面贯穿设置有安装孔6.5，结合图12和图13所示，安装孔6.5内同轴嵌设有第二轴承6.6，第二轴承6.6的内圈面固定安装有换向轴6.7，换向轴6.7的一端与电池箱5.8的顶面中心位置固定连接，位于安装腔6.4内的另一端与皮带轮组件二6.2连接。
如图8和图9所示，皮带轮组件二6.2包括主动轮二6.8、从动轮二6.10和皮带二6.9，换向驱动源包括换向驱动电机6.3，换向驱动电机6.3的电机轴与主动轮二6.8同轴固定，从动轮二6.10与换向轴6.7位于安装腔6.4内的一端同轴固定，皮带二6.9形状呈环形，两端分别套设于主动轮二6.8、从动轮二6.10上，实现主动轮二6.8、从动轮二6.10之间的传动，换向驱动电机6.3工作，通过皮带轮组件二6.2带动换向轴6.7自转，换向轴6.7带动电池箱5.8绕着中心轴线转动；结合图1所示，电池箱5.8转动前，电池箱5.8的长度方向与舱室3.1的长度方向相互垂直，转动后，电池箱5.8一端与承载框架3的舱室3.1进出口3.2相对应。
如图14和图15所示，从动轮二6.10背对电池箱5.8的一端端面同轴固定有限位板6.11，限位板6.11的形状为圆环状，且圆环的弧度小于二分之一圆，安装腔6.4的内侧壁上安装有光线传感组件，光线传感组件包括红外线发射端6.12和红外线接收端6.13，红外线发射端6.12和红外线接收端6.13在安装腔6.4的高度方向上分别位于限位板6.11的两侧，且上下相对应设置，红外线接收端6.13用于接收从红外线发射端6.12发射出来的红外线信号，从动轮二6.10转动，带动限位板6.11转动，限位板6.11经过红外线接收端6.13和红外线发射端6.12之间，阻断红外线接收端6.13接收从红外线发射端6.12发射出来的信号。
如图15所示，电池装卸替换装置10还包括与红外线发射端6.12、红外线接收端6.13电连接的控制器（图中未示出），控制器与换向驱动电机6.3电连接，用于控制换向驱动电机6.3工作，电池箱5.8转动前，限位板6.11靠外部边沿处的中心位置与红外线接收器、红外线发射器相对应，此时，红外线信号被阻断，换向驱动电机6.3可正常工作；电池箱5.8转动一定角度后，限位板6.11的两端位于光线传感组件外部的一侧，红外线发射端6.12垂直发射出来的红外线信号被红外线接收端6.13正常接收，红外线接收端6.13将接收到的红外线信号传递给控制器，控制器将红外线信号转换为控制信号，控制换向驱动电机6.3停止工作，此时，电池箱5.8转动的角度为90度，电池箱5.8的一端与舱室3.1的进出口3.2相对。
如图1所示，底框架1的长度方向为Y轴，高度方向为Z轴，宽度方向为X轴，结合图14所示，电池装卸替换装置10还包括Y轴平移机构7，Y轴平移机构7包括平移板7.1、平移驱动件7.8，平移板7.1位于两个承载框架3之间，且垂直于底框架1表面，平移驱动件7.8包括平移驱动电机7.2、皮带轮组件三7.6、滚珠丝杠副二7.7,滚珠丝杠副二7.7上的丝杠沿Y轴方向延伸设置，滚珠丝杠副二7.7上的滑块在丝杠上沿着Y轴方向平移，且滑块与换向座6.1的侧面固定连接，带动换向对接机构6沿Y轴方向平移，以靠近或者远离一侧的承载框架3；结合图16所示，换向座6.1面向平移板7.1的侧面固定安装有第一安装块7.9，第一安装块7.9面向平移板7.1的表面凹陷形成有第二滑槽7.11，第二滑槽7.11沿Y轴方向延伸设置，平移板7.1面向换向座6.1的一侧固定安装有沿Y轴方向延伸的第二滑轨7.10，第二滑轨7.10与第二滑槽7.11滑动配合，换向座6.1通过第二滑轨7.10在平移板7.1上沿Y轴方向移动。
如图1所示，电池装卸替换装置10还包括Z轴升降机构8，Z轴升降机构8包括沿Z轴方向延伸设置的提升框架8.1、设置于提升框架8.1上的滚珠丝杠副三8.2以及升降驱动电机8.3，结合图17和图19所示，提升框架8.1位于平移板7.1相对于换向座6.1的另一侧，升降驱动电机8.3固定安装于提升框架8.1的顶部，且其电机轴的轴线沿提升框架8.1的长度方向延伸设置，升降驱动电机8.3的电机轴与滚珠丝杠副三8.2上的丝杠一端同轴固定，另一端转动设置有提升框架8.1上，滚珠丝杠副三8.2上的滑块与平移板7.1背对换向座6.1的一侧表面固定连接；提升框架8.1面向平移板7.1的表面固定安装有第三滑轨8.4，第三滑轨8.4沿提升框架8.1的高度方向延伸设置，平移板7.1背对换向座6.1的一侧固定安装有第二安装块8.5，第二安装块8.5面向第三滑轨8.4的一侧表面凹陷形成有第三滑槽8.6，第三滑槽8.6沿提升框架8.1的高度方向延伸，且贯穿第二安装块8.5的两端，第三滑槽8.6与第三滑轨8.4凹凸配合且相互滑动，升降驱动电机8.3工作，通过滚珠丝杠副三8.2带动平移板7.1在提升框架8.1的高度方向上升降移动。
如图18所示，电池装卸替换装置10还包括X轴滑移机构9，X轴滑移机构9包括滑移底座9.1、滑移驱动件，滑移驱动件包括固定安装于底框架1上的滑移驱动气缸9.2，滑移驱动气缸9.2的活塞杆沿X轴方向伸缩，滑移驱动气缸9.2与换向座6.1分别位于提升框架8.1相对的两侧，滑移底座9.1与底框架1滑移配合，提升框架8.1的底部固定安装于滑移底座9.1上，滑移底座9.1的一侧与滑移驱动气缸9.2的活塞杆通过铰链铰接，铰链的轴线沿底框架1的长度方向延伸。
如图18所示，滑移底座9.1的底面固定安装有第三安装块9.3，第三安装块9.3背对滑移底座9.1的表面凹陷形成有第四滑槽9.4，第四滑槽9.4沿X轴方向延伸设置，底框架1表面固定设置有沿X轴方向延伸的第四滑轨9.5，第四滑轨9.5与第四滑槽9.4凹凸配合，且相互滑移，滑移驱动气缸9.2工作，带动滑移底座9.1在基座上沿X轴方向滑动，从而带动Z轴升降机构8在X轴方向上移动。
本实施例的工作原理为：AGV小车在蓄电池2电量不足的情况下，移动至两个承载框架3之间，并将自身携带的蓄电池2带有锁定槽2.8的一端与电池箱5.8的进出口3.2相对，电池锁定机构4上的锁定块4.2与锁定槽2.8相对，拉取推送机构5工作，拉取推送电机5.5通过滚珠丝杠副一5.6，带动电池锁定机构4向电池箱5.8外移动，锁定块4.2向外移动并进入到锁定孔2.5内，实现与锁定槽2.8进行相配合，电池锁定驱动气缸4.1工作，带动锁定块4.2旋转90度，将锁定块4.2限位在异形槽2.3内，实现锁定块4.2与蓄电池2的一端锁定联动，拉取推送机构5再次工作，将电池锁定机构4带动复位，将锁定后的蓄电池2从AGV小车上取出，并将蓄电池2移至电池箱5.8内。
X轴滑移机构9工作，带动提升框架8.1在X轴方向上向远离AGV小车的方向移动，接着换向对接机构6上的换向驱动电机6.3工作，驱动电池箱5.8自转90度，使电池箱5.8的出入口5.9与位于电池箱5.8一侧的承载框架3相对，Z轴升降机构8上的升降驱动电机8.3工作，通过平移板7.1带动换向对接机构6、电池锁定机构4和拉取推送机构5升降，使电池箱5.8内的蓄电池2与其中一个空的舱室3.1相对。
Y轴平移机构7上的平移驱动电机7.2工作，带动电池箱5.8接近舱室3.1的进出口3.2，接着拉取推送机构5工作，将电池箱5.8内锁定状态下的蓄电池2推送至空的舱室3.1内，蓄电池2上的充电插接母头2.1与舱室3.1内的充电插接公头3.3插接配合，实现对电量不足的蓄电池2进行充电。接着电池锁定电机工作，驱动锁定块4.2转动90度，使锁定块4.2的长度方向与锁定孔2.5的长度方向相对应，拉取推送机构5上的拉取推送电机5.5再工作，使锁定块4.2从锁定孔2.5内移出，锁定块4.2与蓄电池2脱离锁定。
Z轴升降机构8再次工作，带动换向对接机构6、电池锁定机构4和拉取推送机构5升降一定高度，使电池箱5.8的出入口5.9与其中一个舱室3.1内充满电的蓄电池2相对，电池锁定机构4上的锁定块4.2与蓄电池2上的锁定孔2.5相对，拉取推送机构5上的拉取推送电机5.5工作，带动电池锁定机构4伸出电池箱5.8的出入口5.9，锁定块4.2进入到充满电的蓄电池2上的锁定孔2.5内，并与锁定槽2.8实现定位配合，电池锁定电机工作，带动锁定块4.2转动90度，锁定块4.2与蓄电池2的锁定孔2.5实现锁定，拉取推送机构5工作，带动电池锁定机构4向着远离电池箱5.8出入口5.9的方向移动，从而将蓄电池2从舱室3.1内拉取出来，直至蓄电池2进入到电池箱5.8内。
Y轴平移机构7上的平移驱动电机7.2工作，带动电池箱5.8和换向对接机构6向着远离承载框架3的一侧移动，移动一端距离后，换向对接机构6上的换向驱动电机6.3工作，带动电池箱5.8转动复位90度，Z轴升降机构8带动电池箱5.8下降一定高度，使电池箱5.8内的蓄电池2与AGV小车上的安装电池位置高度一致，X轴滑移机构9工作，通过滑移驱动气缸9.2带动滑移底座9.1在X轴向移动，电池箱5.8内的蓄电池2与AGV小车靠近，拉取推送机构5上的拉取推送电机5.5工作，通过电池锁定机构4将蓄电池2从电池箱5.8内推出，并推送至AGV小车上的电池安装位置，安装完毕后，电池锁定电机工作，带动锁定块4.2转动90度，使锁定块4.2的长度方向与锁定孔2.5的长度方向相对应，拉取推送机构5工作，使锁定块4.2从锁定孔2.5内移出，锁定块4.2与蓄电池2脱离锁定，实现电池锁定机构4脱离与AGV小车的连接，完成换电工作。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种AGV充电站，包括放置蓄电池(2)的承载框架(3)、位于承载框架(3)一侧的电池装卸替换装置(10)，其特征在于：所述电池装卸替换装置(10)包括
电池锁定机构(4)，与蓄电池(2)一端实现锁定联动或脱离锁定联动；
拉取推送机构(5)，将锁定联动后的蓄电池(2)从承载框架(3)内取出或推送入承载框架(3)内，所述电池锁定机构(4)设置于拉取推送机构(5)上；
换向对接机构(6)，带动拉取推送机构(5)做自转运动，并在自转后使电池锁定机构(4)与承载框架(3)内的蓄电池(2)或AGV小车上蓄电池(2)一端相对接，所述拉取推送机构(5)安装于换向对接机构(6)上；
Y轴平移机构(7)，带动拉取推送机构(5)在Y轴方向平移运动，使拉取推送机构(5)靠近或者远离承载框架(3)，所述换向对接机构(6)设置于Y轴平移机构(7)上；
Z轴升降机构(8)，带动Y轴平移机构(7)在Z轴方向升降运动，所述Y轴平移机构(7)设置于Z轴升降机构(8)上；
X轴滑移机构(9)，带动Z轴升降机构(8)在X轴方向滑移运动，所述Z轴升降机构(8)设置于X轴滑移机构(9)上；
所述电池锁定机构(4)包括锁定块(4.2)、锁定驱动源，所述蓄电池(2)一端设置有与锁定块(4.2)锁定配合的锁定槽(2.8)，锁定驱动源驱动锁定块(4.2)转动，使锁定块(4.2)与锁定槽(2.8)锁定或脱离锁定；
所述蓄电池(2)的一端面凹陷形成有异形槽（2.3），所述异形槽（2.3）内转动设置有锁定盘（2.7），所述锁定盘（2.7）的转动轴线与所述蓄电池(2)端面上的中心线相重合，所述锁定槽(2.8)位于所述锁定盘（2.7）上，所述蓄电池(2)的一端面固定设置有盖在异形槽（2.3）上的盖板（2.4），所述盖板（2.4）上开设有与锁定槽(2.8)相对的锁定孔（2.5），所述锁定孔（2.5）与锁定槽(2.8)位置相对，所述锁定块(4.2)轴向运动，经过锁定孔（2.5）后与锁定槽(2.8)相适配，所述锁定块(4.2)旋转一定角度后，所述盖板（2.4）与所述蓄电池(2)端部相配合将锁定块(4.2)锁定于异形槽（2.3）内；电池箱（5.8）的内底面和侧面设置有第二凸柱（5.13），第二凸柱（5.13）有多排，且沿电池箱（5.8）的长度方向排布，每个第二凸柱（5.13）背对电池箱（5.8）表面的一端端部滚动嵌设有第二滚珠（5.14），第二滚珠（5.14）与蓄电池（2）的侧面、底面滚动抵触；每个舱室（3.1）内固定安装有沿承载框架（3）高度方向延伸的安装杆（3.4），安装杆（3.4）有两排，分布于蓄电池（2）宽度方向上相对的两侧，每个安装杆（3.4）的端部上固定套设有第一轴承（3.5），第一轴承（3.5）的外圆面与蓄电池（2）两侧侧面滚动抵触，舱室（3.1）内底部滚动嵌设有第一滚珠（3.8），所述第一滚珠（3.8）与蓄电池（2）的底面滚动接触；每个舱室（3.1）安装有充电插接公头（3.3），蓄电池的一端设置有与充电插接公头（3.3）插接配合的充电插接母头（3.2）。
2.根据权利要求1所述的一种AGV充电站，其特征在于：所述承载框架(3)数量为两个，分别位于换向对接机构(6)相对的两侧，所述换向对接机构(6)驱动拉取推送机构(5)自转并使所述电池锁定机构(4)与其中一侧承载框架(3)相对。
3.根据权利要求1所述的一种AGV充电站，其特征在于：所述换向对接机构(6)包括换向座(6.1)、皮带轮组件二(6.2)、换向驱动源，所述换向座(6.1)安装于所述Y轴平移机构(7)上，所述换向驱动源驱动皮带轮组件二(6.2)工作，以带动所述拉取推送机构(5)绕着自身中心轴线转动。
4.根据权利要求1所述的一种AGV充电站，其特征在于：所述拉取推送机构(5)包括电池箱(5.8)、拉取推送组件(5.7)，所述电池锁定机构(4)安装于电池箱(5.8)内，所述电池箱(5.8)的一端设置有供电池进出的出入口(5.9)，所述拉取推送组件(5.7)驱动所述电池锁定机构(4)在电池箱(5.8)内进出。
5.根据权利要求4所述的一种AGV充电站，其特征在于：所述拉取推送组件(5.7)包括滚珠丝杠副一(5.6)、拉取推送电机(5.5)，所述电池锁定机构(4)安装于滚珠丝杠副一(5.6)上，所述拉取推送电机(5.5)驱动滚珠丝杠副一(5.6)工作，以带动所述电池锁定机构(4)沿电池箱(5.8)的长度方向移动。
6.根据权利要求1所述的一种AGV充电站，其特征在于：所述Y轴平移机构(7)包括平移板(7.1)、平移驱动件(7.8)，所述换向对接机构(6)安装于平移板(7.1)上，所述平移驱动件(7.8)驱动换向对接机构(6)移动，使换向对接机构(6)靠近或远离承载框架(3)的一侧。
7.根据权利要求1所述的一种AGV充电站，其特征在于：所述Z轴升降机构(8)包括提升框架(8.1)、滚珠丝杠副三(8.2)、升降驱动电机(8.3)，所述Y轴平移机构(7)安装于提升框架(8.1)上，所述升降驱动电机(8.3)驱动滚珠丝杠副三(8.2)工作，带动Y轴平移机构(7)在Z轴方向升降。
8.根据权利要求1所述的一种AGV充电站，其特征在于：所述X轴滑移机构(9)包括滑移底座(9.1)、滑移驱动件，所述滑移驱动件驱动滑移底座(9.1)滑移，带动Z轴升降机构(8)在X轴方向滑移。
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