CN111268586B - 举升装置和机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及汽车电池更换技术领域,公开了一种举升装置和机器人,举升装置包括:举升机构、底座和托盘组件;举升机构包括第一摆臂、第二摆臂、第一驱动组件、第二驱动组件和导向组件;导向组件与托盘组件固定连接,第一摆臂和第二摆臂各自的一端分别与导向组件的两端滑动连接,各自的另一端分别通过第一驱动组件和第二驱动组件与底座连接,第一摆臂、第二摆臂、托盘组件和底座连接形成四连杆机构,第一驱动组件用于驱动第一摆臂摆动,第二驱动组件用于驱动第二摆臂摆动;当第一摆臂和第二摆臂相向摆动或反向摆动时,托盘组件可相对底座上下移动。通过上述方式,本发明实施例实现提供一种方便对汽车电池进行托举更换操作的举升装置。

Description

举升装置和机器人
技术领域
本发明实施例涉及汽车电池更换技术领域,具体涉及一种举升装置和机器人。
背景技术
电动汽车作为新能源汽车的代表,由于其燃料清洁,并且相对于传统汽车,电动汽车对环境污染小,因此,电动汽车的发展越来越得到人们的关注,但是,由于电动汽车的电池容量小、充电时间长、电池使用寿命短的影响,也限制了电动汽车的发展,而随着电动汽车在电池充电、换电技术的不断更新,为电动汽车的发展带来了新的曙光。
目前,电动汽车电池的更换时通常采用人工抬举搬运,由于汽车电池本身重量比较大,往往需要多人配合才能进行更换操作,存在操作效率低下、人工成本高等问题。
发明内容
鉴于上述问题,本发明实施例提供了一种举升装置和机器人,方便电动汽车在更换电池时对电池托举更换操作。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种举升装置,包括:举升机构、底座和托盘组件;所述举升机构包括第一摆臂、第二摆臂、第一驱动组件、第二驱动组件和导向组件;所述导向组件与所述托盘组件固定连接,所述导向组件的一端与所述第一摆臂的一端滑动连接,所述导向组件(5)包括导向杆(51),所述导向杆(51)的一端设有第一导向槽(511)和第一滑轨(512),所述第一导向槽(511)和所述第一滑轨(512)相连通,所述第一摆臂(1)包括第一连杆(11)、第一销轴(12)和第一滚轮(13),所述第一滚轮(13)通过所述第一销轴(12)转动连接于所述第一连杆(11)的一端,所述第一连杆(11)连接有所述第一滚轮(13)的一端位于所述第一导向槽(511)内,所述第一滚轮(13)活动连接于所述第一滑轨(512)内;所述导向组件的另一端与所述第二摆臂的一端滑动连接,所述导向杆(51)的另一端设有第二导向槽(513)和第二滑轨(514),所述第二导向槽(513)和所述第二滑轨(514)相连通,所述第二摆臂(2)包括第二连杆(21)、第二销轴(22)和第二滚轮(23),所述第二滚轮(23)通过所述第一销轴(12)转动连接于所述第二连杆(21)的一端,所述第二连杆(21)连接有所述第二滚轮(23)的一端位于所述第二导向槽(513)内,所述第二滚轮(23)活动连接于所述第二滑轨(514)内;所述导向组件(5)还包括第一挡板(52)和第二挡板(53),所述第一挡板(52)设置于所述导向杆(51)设有所述第一滑轨(512)的一端的端部,所述第二挡板(53)设置于所述导向杆(51)设有所述第二滑轨(514)的一端的端部;所述第一摆臂的另一端通过所述第一驱动组件与所述底座连接,所述第二摆臂的另一端通过所述第二驱动组件与所述底座连接,所述第一摆臂、所述第二摆臂、所述托盘组件和所述底座连接形成四连杆机构,所述第一驱动组件用于驱动所述第一摆臂摆动,所述第二驱动组件用于驱动所述第二摆臂摆动;以使所述第一摆臂和所述第二摆臂相向摆动或反向摆动,实现所述托盘组件上下、左右以及倾斜运动。
在一种可选的方式中,所述举升机构的数量为两个,分别为第一举升机构和第二举升机构,所述第一举升机构和所述第二举升机构分别设置于所述托盘组件底部相对的两侧。
在一种可选的方式中,所述第一连杆与连接有所述第一滚轮相对的另一端与所述第一驱动组件连接,所述第一驱动组件驱动所述第一连杆带动所述第一滚轮在所述第一滑轨内滚动。
在一种可选的方式中,所述第二连杆与连接有所述第二滚轮相对的另一端与所述第二驱动组件连接,所述第二驱动组件驱动所述第二连杆带动所述第二滚轮在所述第二滑轨内滚动。
在一种可选的方式中,所述第一连杆与连接有所述第一滚轮相对的另一端设有第一凸台,所述第一凸台设有第一连接孔;所述第一驱动组件包括第一电机和第一法兰,所述第一法兰的一侧与所述第一电机的输出轴连接,所述第一法兰的另一侧设有第一菱柱台,所述第一菱柱台与所述第一连接孔相适配,所述第一菱柱台固定于所述第一连接孔内,所述第一电机的壳体与所述底座固定连接。
在一种可选的方式中,所述第二连杆的另一端设有第二凸台,所述第二凸台设有第二连接孔;所述第二驱动组件包括第二电机和第二法兰,所述第二法兰的一侧与所述第二电机的输出轴连接,所述第二法兰的另一侧设有第二菱柱台,所述第二菱柱台与所述第二连接孔相适配,所述第二菱柱台固定于所述第二连接孔内,所述第二电机的壳体与所述底座固定连接。
在一种可选的方式中,所述底座设有收容槽,所述收容槽用于收容所述托盘组件和所述举升机构,所述收容槽的内壁设有第一固定槽和第二固定槽,所述第一固定槽和所述第二固定槽间隔设置;所述第一驱动组件固定于所述第一固定槽内;所述第二驱动组件固定于所述第二固定槽内;当所述第一驱动组件驱动第一摆臂相对所述导向组件滑动,所述第二驱动组件驱动所述第二摆臂相对所述导向组件滑动时,所述导向组件带动所述托盘组件相对所述收容槽上下移动。
在一种可选的方式中,所述托盘组件包括托板和滚动组件,所述滚动组件的数量为两个,两个所述滚动组件分别设置于所述托板的一相对的两侧,所述滚动组件用于减少托盘组件与收容槽内侧壁之间的摩擦力;所述托板另一相对的两侧分别设有第一连接部,所述导向杆设有第一连接板,所述第一连接板固定于所述第一连接部底部。
在一种可选的方式中,所述滚动组件包括第三销轴、第三滚轮和轴座,所述第三滚轮通过所述第三销轴与所述轴座连接;所述托板一相对的两侧分别设有第二连接部,所述第二连接部与所述轴座连接;当所述托盘组件相对收容槽滑动时,所述第三滚轮可与所述收容槽内壁接触并沿所述收容槽的内壁上下滚动。
本发明实施例通过设置举升机构、底座和托盘组件,举升机构设置于托盘组件和底座之间,举升机构包括第一摆臂、第二摆臂、第一驱动组件和第二驱动组件,其中,第一摆臂的一端与托盘组件活动连接,第一摆臂的另一端通过第一驱动组件与底座连接,第一驱动组件用于驱动第一摆臂摆动,第二摆臂的一端与托盘组件活动连接,第二摆臂组件的另一端通过第二驱动组件与底座连接,第二驱动组件用于驱动第二摆臂摆动,托盘组件、第一摆臂、第二摆臂和底座之间连接形成连杆机构,由于第一摆臂的一端与托盘活动连接,第二摆臂的一端与托盘组件活动连接,因此当第一驱动组件驱动第一摆臂摆动,第二驱动组件驱动第二摆臂摆动,从而使第一摆臂或者第二摆臂相对托盘组件的相对运动,带动托盘组件相对底座上下移动,使用时将举升装置放置汽车底盘下方与电池相对应的位置,通过托盘组件相对底座的上下移动,从而实现举升机构对托盘组件的举升作用,方便用户对电动汽车的电池进行托举更换操作。
根据本发明实施例的另一方面,提供了一种机器人,包括驱动轮和上述的任一项所述的举升装置,所述驱动轮设置于所述底座的底部,用于驱动所述举升装置移动。
在一种可选的方式中,所述机器人用于为电动汽车更换电池。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了本发明实施例提供的举升装置的爆炸图;
图2示出了本发明实施例提供的举升装置的立体图;
图3示出了本发明实施例提供的举升装置中举升机构一视角的爆炸图;
图4示出了本发明实施例提供的举升装置中举升机构另一视角的爆炸图;
图5示出了本发明实施例提供的举升装置中举升机构立体图;
图6示出了本发明实施例提供的举升装置中托板的立体图;
图7示出了本发明实施例提供的举升装置中滚动组件的爆炸图;
图8示出了本发明实施例提供的举升装置运动简图;
图9示出了本发明实施例提供的机器人实施例的立体图。
具体实施方式中的附图标号如下:
举升装置100 第一凸台112 第一挡板52
举升机构10 第一连接孔113 第二挡板53
底座30 第一电机31 收容槽33
托盘组件50 第一法兰32 第一固定槽331
第一摆臂1 第一菱柱台321 第二固定槽332
第二摆臂2 第二导向槽513 托板54
第一驱动组件3 第二滑轨514 滚动组件55
第二驱动组件4 第二连杆21 阻挡板541
导向组件5 第二销轴22 第一连接部542
导向杆51 第二滚轮23 第一连接板515
第一导向槽511 第二固定孔211 第三销轴551
第一滑轨512 第二凸台212 第三滚轮552
第一连杆11 第二连接孔213 轴座553
第一销轴12 第二电机41 第二连接部543
第一滚轮13 第二法兰42 驱动轮70
第一固定孔111 第二菱柱台421
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
请参阅图1和图2,图1示出了本发明实施例提供的举升装置的爆炸图,图2示出了本发明实施例提供的举升装置的立体图。举升装置100包括举升机构10、底座30和托盘组件50,举升机构10分别与底座30和托盘组件50连接。在一个实施例中,该举升装置100可以用于为电动汽车更换电池。
其中,托盘组件50可用于放置并支撑电池;举升机构10包括第一摆臂1、第二摆臂2、第一驱动组件3和第二驱动组件4,第一摆臂1的一端与托盘组件50活动连接,第一摆臂1的另一端通过第一驱动组件3与底座30转动连接,第一驱动组件3用于驱动第一摆臂1摆动,第二摆臂2的一端与托盘组件50活动连接,第二摆臂2的另一端通过第二驱动组件4与底座30转动连接,第二驱动组件4用于驱动第二摆臂2摆动,使得举升机构10连接于托盘组件50和底座30之间,并且第一摆臂1组件、第二摆臂2组件、托盘组件50和底座30之间连接形成四连杆机构,当第一摆臂1和第二摆臂2相向摆动或者反向摆动时,托盘组件50可相对底座30上下移动。
第一摆臂1的一端与托盘组件50活动连接是指第一摆臂1的一端不仅与托盘组件50连接,同时第一摆臂1的该端可相对托盘组件50运动,比如:第一摆臂1的该端可以相对托盘组件50转动或者直线滑动。同样的,第二摆臂2的一端与托盘组件50活动连接是指第二摆臂2与托盘组件50连接后,第二摆臂2的该端可以相对托盘组件50转动或者直线滑动。由于第一摆臂1组件、第二摆臂2组件、托盘组件50和底座30之间连接形成四连杆机构,并且第一摆臂1和第二摆臂2相向摆动或者反向摆动时,可以带动托盘组件50相对底座30上下移动,因此,第一摆臂1的一端与托盘组件50活动连接,第二摆臂2的一端与托盘组件50活动连接包括至少以下三种情况:
一、第一摆臂1的一端与托盘组件50连接,并且第一摆臂1的该端可相对托盘组件50直线滑动,第二摆臂2的一端与托盘组件50连接,并且第二摆臂2的该端可相对托盘组件50直线滑动,即,第一摆臂1的一端与托盘组件50滑动连接,第二摆臂2的一端与托盘组件50滑动连接;
二、第一摆臂1的一端与托盘组件50连接,并且第一摆臂1的该端可相对托盘组件50转动,第二摆臂2的一端与托盘组件50连接,并且第二摆臂2的该端可相对托盘组件50直线滑动,即,第一摆臂1的一端与托盘组件50转动连接,第二摆臂2的一端与托盘组件50滑动连接;
三、第一摆臂1的一端与托盘组件50连接,并且第一摆臂1的该端可相对托盘组件50直线滑动,第二摆臂2的一端与托盘组件50连接,并且第二摆臂2的该端可相对托盘组件50转动,即,第一摆臂1的一端与托盘组件50滑动连接,第二摆臂2的一端与托盘组件50转动连接。
工作时,第一驱动组件3驱动第一摆臂1相对底座30转动,使第一摆臂1的一端相对托盘组件50活动,第二驱动组件4驱动第二摆臂2转动,使第二摆臂2的一端相对托盘组件50活动,第一摆臂1和第二摆臂2通过相对托盘组件50的活动,带动托盘组件50相对底座30上下移动,从而实现托盘组件50可以相对底座30的升降运动,使得托盘组件50可以进行举升的操作,从而实现在用户需要对汽车电池更换时,举升装置100位于汽车底盘下方与电池相对应的位置,通过托盘组件50相对底座30的上下移动,使举升装置100可以对电动汽车的电池进行托举更换操作,相对传统通过人工抬举搬运的方式,该方式操作简单,可以很容易地实现对电动汽车的电池更换操作,另外,根据四连杆机构的特点,当第一摆臂1和第二摆臂2同时往相同的方向摆动时,可以带动托盘组件50相对底座30往第一摆臂1和第二摆臂2摆动方向移动,以便根据电动汽车电池的位置调整托盘组件50相对底座30的位置。
具体的,举升机构10的数量为两个,两个举升机构10间隔设置于托盘组件50和底座30之间,也即是,两个举升机构10分别为第一举升机构和第二举升机构,并且第一举升机构和第二举升机构的结构和功能相同,第一举升机构10设置于托盘组件50的一侧,第二举升机构10设置于托盘组件50的另一侧,第一举升机构和第二举升机构相对设置,第一举升机构和第二举升机构通过各自的第一摆臂1和第二摆臂2与托盘组件50活动连接,通过各自的第一驱动组件3和第二驱动组件4连接于底座30。本实施例通过设置两个举升机构10,一方面可以提高举升机构10对托盘组件50的支撑力,有利于增加托盘组件50所能托举的电池模组的重量,另外,两个举升机构10分别设置在托盘组件50的底部,使得举升机构10整体受力更加均衡,有利于提高举升装置100在工作时稳定性和可靠性。
可以理解的是,在一些实施例中,举升机构10的数量也可以为多个,举升机构10的具体个数可以根据需要进行设置。
请再参阅图1,可选的,举升机构10还包括导向组件5,导向组件5与托盘组件50固定连接,导向组件5的一端与第一摆臂1的一端滑动连接,导向组件5的另一端与第二摆臂2的一端滑动连接,也即是,第一摆臂1和第二摆臂2分别与导向组件5相对的两端滑动连接。
由于第一摆臂1和第二摆臂2的长度是固定的,并且第一摆臂2通过第一驱动组件3与底座30连接的一端和第二摆臂2通过第二驱动组件3与底座30连接的一端这两端之间的距离是固定的,因此,当第一驱动组件3驱动第一摆臂1相对底座30转动,第一摆臂1的一端相对导向组件5的一端滑动,第二驱动组件4驱动第二摆臂2相对底座30转动时,使第二摆臂2的一端相对导向组件5的另一端滑动,第一摆臂1与导向组件5滑动连接的一端和第二摆臂2与导向组件5滑动连接的一端相互靠近或者远离时,第一摆臂1分别与导向组件5和底座30连接的两端的高度距离会发生改变,第二摆臂2分别与导向组件5和底座30连接的两端的高度距离会发生改变,从而实现带动导向组件5和托盘组件50相对底座30上下移动,另外,当第一摆臂1和第二摆臂2同时沿同一方向摆动时,也会带动导向组件5和托盘组件50相对底座30沿摆动的方向移动。
可以理解的是,在一些实施例中,实现托盘组件50相对底座30上下移动的方式不限于上述方式,也可以为其他的方式,比如:导向组件5的一端与第一摆臂1的一端滑动连接,导向组件5的另一端与第二摆臂2铰接,或者导向组件5的一端与第一摆臂1的一端铰接,导向组件5的另一端与第二摆臂2的一端滑动连接。
请参阅图1至图3,图3示出了本发明实施例提供的举升装置中举升机构一视角的爆炸图。进一步的,导向组件5包括导向杆51,导向杆51与托盘组件50固定连接,导向杆51的一端设有第一导向槽511和第一滑轨512,第一导向槽511与第一滑轨512相连通,第一摆臂1包括第一连杆11、第一销轴12和第一滚轮13,第一滚轮13通过第一销轴12连接于第一连杆11的一端,并且第一滚轮13可相对第一连杆11转动,第一连杆11连接有第一滚轮13的一端位于第一导向槽511内,第一滚轮13活动连接于第一滑轨512内,第一连杆11的另一端与第一驱动组件3转动连接,第一驱动组件3驱动第一连杆11转动,使第一连杆11连接有第一滚轮13的一端带动第一滚轮13在第一滑轨512内滚动,从而将第一连杆11摆动的转矩转化为支撑导向杆51相对底座30上下移动的驱动力,另外,第一滚轮13与第一连杆11转动连接,可以将第一连杆11相对导向杆51滑动时的滑动摩擦力转换为滚动摩擦力,从而减少第一连杆11相对导向杆51滑动时的运动阻力。
请参阅图1至图3,对于上述第一连杆11,第一连杆11的一端设有第一固定孔111,第一销轴12插接固定于第一固定孔11内,并且第一销轴12的两端分别贯穿第一连杆11相对的两侧,第一滚轮13的数量为两个,一个第一滚轮13转动连接于第一销轴12的一端,另一第一滚轮13转动连接于第一销轴12的另一端,以使两个第一滚轮13分别位于第一连杆11被第一销轴12所贯穿的两侧;第一滑轨512的数量为两个,两个第一滑轨512分别位于第一导向槽511的两相对的侧壁,一第一滚轮13位于第一导向槽511的一侧壁的第一滑轨512内,另一第一滚轮13位于第一导向槽511的另一侧壁的第一滑轨512内。通过在第一连杆11一端的两侧分别设置第一滚轮13,相对于只在第一连杆11的一侧设置第一滚轮13的方式,该方式可以平衡托举时导向杆51作用在第一连杆11上的力矩。
进一步的,第一连杆11与连接有第一滚轮13相对的另一端设有第一凸台112,也即是,第一凸台112与第一固定孔11分别设置于第一连杆11相对的两端,第一凸台112的中间位置设有第一连接孔113,第一驱动组件3包括第一电机31和第一法兰32,第一法兰32的一侧与第一电机31的输出轴固定连接,第一法兰32的另一侧设有第一菱柱台321,所述第一菱柱台321与第一连接孔113的外形相适配,第一菱柱台321固定于第一连接孔113内,以使第一连杆11通过第一法兰32与第一电机31的输出轴固定连接,第一电机31的壳体与底座30固定连接。由于第一电机31驱动第一连杆11转动,因此通过设置第一菱柱台321与第一连接孔113相适配,可以防止第一电机31驱动第一连杆11转动时出现打滑情况,以增加工作的可靠性。其中,第一电机可以选用行星减速电机。
请参阅图1、图2和4,图4示出了本发明实施例提供的举升装置中举升机构另一视角的爆炸图。导向杆51与设有第一导向槽511和第一滑轨512相对的另一端设有第二导向槽513和第二滑轨514,第二导向槽513和第二滑轨514相连通,第二摆臂2包括第二连杆21、第二销轴22和第二滚轮23,第二滚轮23通过第一销轴12连接于第二连杆21的一端,并且第二滚轮23与第二连杆21转动连接,第二连杆21连接有第二滚轮23的一端位于第二导向槽513内,第二滚轮23滑动连接于第二滑轨514内,第二连杆21与连接有第二滚轮23相对的另一端与第二驱动组件4转动连接。第二驱动组件4驱动第二连杆21转动,使第二连杆21的一端带动第二滚轮23在第二滑轨514内滑动,从而将第二连杆21的转矩转化为支撑导向杆51上下移动的支撑力,另外,第二滚轮23与第二连杆21转动连接,可以将第二连杆21相对导向杆51的滑动摩擦力转换为滚动摩擦力,从而减少第二连杆21相对导向杆51的滑动时运动阻力。
请再参阅图1至图4,在一些实施例中,第一滚轮13的截面轮廓与第一滑轨512的截面轮廓相适配,第二滚轮23的截面轮廓与第二滑轨514的截面轮廓相适配,由于如果第一滚轮13的截面尺寸大于第一滑轨512的截面尺寸则第一滚轮13无法在第一滑轨512内滑动,第二滚轮23的截面尺寸大于第二滑轨514的截面尺寸则无法在第二滑轨514内滑动,而如果第一滚轮13的截面尺寸小于第一滑轨512的截面尺寸,第二滚轮23截面尺寸小于第二滑轨514的截面尺寸时,则容易使导向杆51一旦有出现可相对第一摆臂1和第二摆臂2滑动的趋势,便会自发相对第一摆臂1和第二摆臂2滑动,不利于工作的稳定性,因此,第一滚轮13的截面轮廓与第一滑轨512的截面轮廓相适配,第二滚轮23的截面轮廓与第二滑轨514的截面轮廓相适配,可以适当增加第一滚轮13在第一滑轨512内滑动以及第二滚轮23在第二滑轨514内的阻尼,避免导向杆51自发的相对第一摆臂1和第二摆臂2滑动的情况,从而有利于举升装置100提高工作的稳定性。
请参阅图1、图2和4,对于上述第二连杆21,第二连杆21的一端设有第二固定孔211,第一销轴22插接固定于第二固定孔211,并且第二销轴22的两端分别贯穿第二连杆21相对的两侧,第二滚轮23的数量为两个,一个第二滚轮23转动连接于第二销轴22的一端,另一第二滚轮23转动连接于第一销轴12的另一端,以使两个第二滚轮23分别设置第二连杆21被第二销轴21所贯穿的两侧;第二滑轨514的数量为两个,两个第二滑轨514分别位于第二导向槽513两相对的侧壁,一第二滚轮23位于第二导向槽513的一侧壁的第二滑轨514内,另一第二滚轮23位于第二导向槽513的另一侧壁的第二滑轨514内。通过在第二连杆21一端的两侧分别设置第二滚轮23,相对于只在在第二连杆21的一侧设置第一滚轮13的方式,可以平衡托举时导向杆51作用在第二连杆21上的力矩。
进一步的,第二连杆21与连接有第二滚轮23相对的另一端设有第二凸台212,即,第二凸台212和第二固定孔211分别设置于第二连杆21相对的两端,第二凸台212的中间位置设有第二连接孔213,第二驱动组件4包括第二电机41和第二法兰42,第二法兰42的一侧与第二电机41的输出轴固定连接,第二法兰42的另一侧设有第二菱柱台421,第二菱柱台421与第二连接孔213相适配,第二菱柱台421固定于第二连接孔213内,使得第二连杆21通过第二法兰42与第二电机41的输出轴固定连接,以便第二电机41驱动第二连杆21转动,第二电机41的壳体与底座30固定连接,由于第二电机41需驱动第一连杆11转动,因此通过设置第二菱柱台421与第一连接孔113相适配,可以防止第二电机41驱动第一连杆11转动时出现打滑情况。其中,第二电机41可以选用行星减速电机。
请参参阅图3至图5,图5示出了本发明实施例提供的举升装置中举升机构立体图。导向组件5还包括第一挡板52和第二挡板53,第一挡板52设置于导向杆51设有第一滑轨512的一端的端部,用于盖合第一滑轨512位于第一连杆11的端部的开口,以防止第一滚轮13从开口处滑出;第二挡板53设置于导向杆51设有第二滑轨514的一端的端部,用于盖合第二滑轨514位于第二连杆21的端部的开口,以防止第二滚轮23从开口处滑出,其中第一挡板52的数量与第一滑轨512的数量相同,第二挡板53的数量和第二滑轨514的数量相同。
请在参阅图1、图2和图5,对于上述底座30,底座30设有收容槽33,收容槽33设置于底座30顶部,收容槽33用于收容托盘组件50和举升装置100,收容槽33的内壁设有第一固定槽331和第二固定槽332,第一固定槽331和第二固定槽332间隔设置,第一驱动组件3固定于第一固定槽331内,第二驱动组件4固定于第二固定槽332内;当第一驱动组件3驱动第一摆臂1相对导向组件5滑动,第二驱动组件4驱动第二摆臂2相对导向组件5滑动时,托盘组件50可相对收容槽33上下移动,使得托盘组件50可以通过上下移动滑出收容槽33外或者收容于收容槽33内。
具体的,收容槽33内相对的两侧壁均设有第一固定槽331和第二固定槽332,同一侧壁上的第一固定槽331和第二固定槽332间隔设置且位于收容槽33内侧壁的同一水平高度上,第一固定槽331与第一电机31相适配,第二固定槽332和第二电机41相适配,第一电机31固定于第一固定槽331内,第二电机41固定于第二固定槽332内,其中,第一举升机构的第一电机31和第二电机41分别固定于同一侧壁的第一固定槽331和第二固定槽332内,以使第一举升机构的第一驱动组件3和第二驱动组件4间隔设置于收容槽33内相同的一侧壁,比如设置于收容槽33的前侧壁,第二举升机构的第一电机31和第二电机41分别固定于另一侧壁的第一固定槽331和第二固定槽332内,以使第二举升机构的第一驱动组件3和第二驱动组件4间隔设置于收容槽33内相同的另一侧壁,比如收容槽33的后侧壁。
在一些实施例中,第一固定槽331和第二固定槽332也可以设置于收容槽33的底部。
通过设置收容槽33,可以将举升机构10和托盘组件50完全收容在收容槽33内,可以降低举升装置100的高度,以便举升装置100的放置在汽车底盘下进行托举更换电池操作,同时也可以减少举升装置100在不使用时所占用的空间体积。由于第一连杆11的一端通过第一滚轮13在导向杆51一端的第一滑轨512内滑动,第二连杆21的一端通过第二滚轮23另一端的第二滑轨514内滑动,因此可以实现托盘组件50相对收容槽33的竖直方向移动。在一些实施例中,底座30的底部还设有驱动轮,驱动轮用于驱动底座30进行水平移动,从而带动举升装置100移动,以便举升装置100的将从汽车上拆卸下来的汽车电池模组进行搬运到指定位置,或者将新电池搬运到电动汽车的底盘内,以便用户进行电池更换。
请参阅图1、图2、图6和图7,图6示出了本发明实施例提供的举升装置中托板的立体图,图7示出了本发明实施例提供的举升装置中滚动组件的爆炸图。对于上述托盘组件50,托盘组件50包括托板54和滚动组件55,其中,托板54为长方形结构,并且托板54的顶部的四端角处设有阻挡板541,阻挡板541用于防止放置在托板54上的电动汽车的电池滑出托板54外,对电动汽车的电池起到限位的作用,托板54一相对的两侧分别设有第一连接部542,比如托板54的前侧壁和后侧壁分别设有第一连接部542,第一连接部542用于与导向杆51连接;滚动组件55的数量为两个,两个滚动组件55分别设置于托板54另一相对的两侧,比如两个滚动组件55分别设置于托板54的左侧壁和右侧壁,托板54另一相对的两侧分别设有第一连接部542,第一连接部542用于与导向杆51连接,滚动组件55用于与收容槽33的内壁接触,减少托盘组件50与收容槽33的侧壁之间在相对滑动时摩擦阻力,导向杆51的侧壁设有第一连接板515,第一连接板515固定于第一连接部542的底部,以使导向杆51与托板54固定连接。由于当第一摆臂1和第二摆臂2摆动使托盘组件50升降进出收容槽33时,托板54与第一摆臂1或者第二摆臂2摆动的方向相同的侧壁会与收容槽33与之相对的侧壁相接触,比如,第一摆臂1和第二摆臂2同时沿顺时针摆动时,托板54的右侧会与收容槽33内侧右侧壁相接触,因此在托板54伸出收容槽33时,可能会与收容槽33的出现刮擦磨损,因此通过设置滚动组件55可以将托板54和收容槽33的内壁之间的滑动摩擦转换为滚动摩擦,一方面减少托板54和收容槽33两者之间的运动阻力,另一方面可以减少托板54和收容槽33之间出现刚性的刮擦磨损。
需要说明的是,一举升机构10的导向杆51通过第一连接板515固定于托板54一侧的第一连接部542,另一举升机构10的导向杆51通过第一连接板515固定于托板54另一侧的第一连接部542,以使两个举升机构10分别连接于托盘组件50底部相对的两侧,可以理解的是,当举升机构10的数量为一个时,导向杆51可以只与托板54一侧的第一连接部542连接。
在一些实施例中,导向杆51和托板54也可以通过一体成型的方式或者焊接的方式固定连接,而不需要通过第一连接部542和第一连接部515进行固定连接。
请再参阅图7,滚动组件55包括第三销轴551、第三滚轮552和轴座553,第三滚轮552通过第三销轴551固连接于轴座553上,并且第三滚轮552可相对轴座553转动,托板54的另一相对的两侧分别设有第二连接部543,第二连接部543为凸台结构,轴座553通过螺接等方式固定连接于第二连接部543上,当托盘组件50相对收容槽33上下移动时,第三滚动轮与收容槽33的内壁接触,并且可相对收容槽33的内壁上下移动。可以选的,第三销轴551的数量为n个,轴座553的数量为n+1个,第二连接部543的数量与轴座553的数量相同,位于托板54同一侧n+1个第二连接部543间隔设置,每1个第二连接部543上对应固定有1个轴座553,每2个相邻的轴座553之间固定有1个第三销轴551,每1个第三销轴551上套接有至少1个第三滚轮552,其中,n为大于或者等于1的自然数。作为优选的,n为3,并且每一个销轴上套接有2个第三滚轮552。
需要说明的是,本实施例中所说的托盘组件50相对底座30或收容槽33上下移动,并不是单是竖直方向的升降运动,也包括水平方向和竖直方向同时进行的复合运动,比如托盘组件50向底座30的左斜上方移动。
请再参阅图1至图5,在一些实施例中,举升装置100还包括控制器(图未示),控制器分别与第一电机31和第二电机41电连接,控制器用于控制第一电机31和第二电机41转动的速度和方向,从而控制第一连杆11和第二连杆21摆动的方向和速度。
请参阅图1至图8,图8示出了本发明实施例提供的举升装置运动简图。为了便于读者理解,以下对举升装置100的具体工作过程作进一步描述,由于当第一摆臂1的两端分别与托盘组件50和底座30相互垂直,并且第二摆臂2的两端分别与导向组件5和底座30相互垂直时,此时托盘组件50和底座30之间的高度距离是最大的,该高度距离也是托盘组件50所能托起电动汽车的电池的最大高度;在初始状态,第一摆臂1、第二摆臂2和导向组件5相互平行时,第一摆臂1与托盘组件50连接的一端以及第二摆臂2与托盘组件50连接的一端这两端之间的距离处于最小状态,托盘组件50和底座30之间的高度距离处于最小状态,此时托盘组件50和举升机构10完全收容在收容槽33内。
从初始状态开始,托盘组件50相对底座30的竖直方向向上运动并且升出收容槽33,此时,控制器控制第一电机31和第二电机41以相同的转动速度分别驱动第一连杆11和第二连杆21反向摆动,也即是,第一电机31和第二电机41以相同的转速转动,并且第一电机31沿逆时针转动,第二电机41沿顺时针转动,使得第一连杆11带动第一滚轮13在第一滑轨512内向远离第二滑轨514的方向滚动,第二连杆21带动第二滚轮23在第二滑轨514内向远离第一滑轨512的方向滚动,从而使导向杆51带动托盘组件50相对底30座向上移动,并升出收容槽33外。
托盘组件50上升至第一摆臂1和第二摆臂2的两端分别与导向组件5和底座30相互垂直时,此时,
当需要将托盘组件50下降收回至收容槽33内时,控制器控制第一电机31和第二电机41相以相同的转动速度分别驱动第一连杆11和第二连杆21相向摆动,也即是第一电机31和第二电机41以相同的转速转动,并且第一电机31沿顺时针转动,第二电机41沿逆时针转动,使得第一连杆11带动第一滚轮13在第一滑轨512内向靠近第二滑轨514的方向滚动,第二连杆21带动第二滚轮23在第二滑轨514内向靠近第一滑轨512的方向滚动,从而使导向杆51带动托盘组件50相对底座30向下移动,下降收入收容槽33内。
当需要托盘组件50相对底座30的左下方移动,则控制器控制第一电机31和第二电机41同时沿逆时针的方向转动;当需要相对底座30的右下方移动则,控制器控制第一电机31和第二电机41沿顺时针转动;当托盘组件50需要沿左侧倾斜时,控制器控制第一电机31转动,而第二电机41不转动;当托盘组件50需要沿右侧倾斜时,控制器控制第一电机31不转动,而第二电机41转动。
由于在托盘组件50相对底座30移动时,托盘组件50设有滚轮组件55的一侧会与收容槽33的侧壁发生接触,比如托盘组件50相对底座30右下方移动时,托盘组件50靠近收容槽33右侧的滚轮组件55中的第三滚轮552与收容槽33的侧壁滚动接触,以将滑动摩擦转换为滚动摩擦,从而减少托盘组件50相对底座30的运动阻力。
控制器通过控制第一电机31和第二电机41的转动实现托盘组件50上下移动、左右移动、以及将托盘组件50倾斜,以便用户根据汽车电池模组的位置调整托盘组件50的位置,实现举升装置100对汽车电池更换操作。
需要说明的是,上述工作过程仅仅是该举升装置100可实现运动的一部分,并非是限定的部分。另外,收容槽33的尺寸大小大于托盘组件50的尺寸,以使托盘组件50相对收容槽33具有足够的上下移动、左右移动的空间;位于收容槽33同一侧壁的第一驱动组件3和第二驱动组件4之间的距离应当大于第一连杆11的长度和第二连杆21的长度之和,导向杆51的长度应当大于第一连杆11的长度和第二连杆21的长度之和,第一滑轨512的长度大于或者等于第一连杆11的长度,第二滑轨514的长度大于或者等于第二连杆21的长度,以使托盘组件50与底座30处于最低位置时,第一连杆11、第二连杆21和导向杆51处于相互平行状态;第一连杆11和第二连杆21长度等,以便第一连杆11和第二连杆21以相同的摆动速度相向摆动或者反向摆动时,导向杆51带动托盘组件50相对底座30的竖直方向进行升降运动;第一连杆11和第二连杆21的长度均大于收容槽33的深度,以使第一连杆11和第二连杆21可以将托盘组件50升出收容槽33外部,而对于上述各部件以及结构具体的尺寸大小本发明实施例不做具体限制,只需满足实现上述实施例的运动即可。
本发明实施例通过设置举升机构10、底座30和托盘组件50,举升机构10设置于托盘组件50和底座30之间,举升机构10包括第一摆臂1、第二摆臂2、第一驱动组件3和第二驱动组件4,其中,第一摆臂1的一端与托盘组件50活动连接,第一摆臂1的另一端通过第一驱动组件3与底座30连接,第一驱动组件3用于驱动第一摆臂1摆动,第二摆臂2的一端与托盘组件50活动连接,第二摆臂2组件的另一端通过第二驱动组件4与底座30连接,第二驱动组件4用于驱动第二摆臂2摆动,托盘组件50、第一摆臂1、第二摆臂2和底座30之间连接形成连杆机构,由于第一摆臂1的一端与托盘组件50活动连接,第二摆臂2的一端与托盘组件50活动连接,因此当第一驱动组件3驱动第一摆臂1摆动,第二驱动组件4驱动第二摆臂2摆动,从而使第一摆臂1或者第二摆臂2相对托盘组件50的相对运动,带动托盘组件50相对底座30上下移动,从而实现举升机构10对托盘组件50的举升作用,用户需要对汽车电池更换时,举升装置100可以对电动汽车的电池进行托举更换操作,相对传统通过人工抬举搬运的方式,该方式操作简单,可以更容易地实现对电池汽车抬举操作。
请参阅图9,图9示出了本发明实施例提供的机器人实施例的立体图,在本发明实施例的另一方面,还提供一种机器人实施例,机器人包括驱动轮70和上述实施例的中的举升装置100,机器人可以用于为电动汽车更换电池,其中,驱动轮70的数量为多个,驱动轮70安装固定于底座30的底部,用于驱动举升装置100移动,作为优选的,驱动轮70的数量为4个,并且四个驱动轮70分别间隔设置于底座30底部的四个端角处,驱动轮70可选选用万向轮。
本实施例的机器人既可以实现上述实施例相同的有益效果,同时还可以通过驱动轮70驱动举升装置100移动,使得机器人既有举升汽车电池模组的功能,另外还可以通过移动将拆卸下来的电池模组转移到指定位置地点,并进一步通过举升装置100获取更换后的电池,通过移动将更换后的电池运输到电动汽车所在位置,利用举升装置100将更换后的电池安装至电动汽车上。
需要注意的是,除非另有说明,本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本发明实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本实施新型实施例的描述中,技术术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。
此外,技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实施新型实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本实施新型实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种举升装置,其特征在于,包括:举升机构(10)、底座(30)和托盘组件(50);
所述举升机构(10)包括第一摆臂(1)、第二摆臂(2)、第一驱动组件(3)、第二驱动组件(4)和导向组件(5);
所述导向组件(5)与所述托盘组件(50)固定连接,所述导向组件(5)的一端与所述第一摆臂(1)的一端滑动连接,所述导向组件(5)包括导向杆(51),所述导向杆(51)的一端设有第一导向槽(511)和第一滑轨(512),所述第一导向槽(511)和所述第一滑轨(512)相连通,所述第一摆臂(1)包括第一连杆(11)、第一销轴(12)和第一滚轮(13),所述第一滚轮(13)通过所述第一销轴(12)转动连接于所述第一连杆(11)的一端,所述第一连杆(11)连接有所述第一滚轮(13)的一端位于所述第一导向槽(511)内,所述第一滚轮(13)活动连接于所述第一滑轨(512)内;
所述导向组件(5)的另一端与所述第二摆臂(2)的一端滑动连接,所述导向杆(51)的另一端设有第二导向槽(513)和第二滑轨(514),所述第二导向槽(513)和所述第二滑轨(514)相连通,所述第二摆臂(2)包括第二连杆(21)、第二销轴(22)和第二滚轮(23),所述第二滚轮(23)通过所述第一销轴(12)转动连接于所述第二连杆(21)的一端,所述第二连杆(21)连接有所述第二滚轮(23)的一端位于所述第二导向槽(513)内,所述第二滚轮(23)活动连接于所述第二滑轨(514)内;
所述导向组件(5)还包括第一挡板(52)和第二挡板(53),所述第一挡板(52)设置于所述导向杆(51)设有所述第一滑轨(512)的一端的端部,所述第二挡板(53)设置于所述导向杆(51)设有所述第二滑轨(514)的一端的端部;
所述第一摆臂(1)的另一端通过所述第一驱动组件(3)与所述底座(30)连接;
所述第二摆臂(2)的另一端通过所述第二驱动组件(4)与所述底座(30)连接;
所述第一摆臂(1)、所述第二摆臂(2)、所述托盘组件(50)和所述底座(30)连接形成四连杆机构,所述第一驱动组件(3)用于驱动所述第一摆臂(1)摆动,所述第二驱动组件(4)用于驱动所述第二摆臂(2)摆动,以使所述第一摆臂(1)和所述第二摆臂(2)相向摆动或反向摆动,实现所述托盘组件(50)上下、左右以及倾斜运动。
2.根据权利要求1所述的举升装置,其特征在于,所述举升机构(10)的数量为两个,分别为第一举升机构和第二举升机构,所述第一举升机构和所述第二举升机构分别设置于所述托盘组件(50)底部相对的两侧。
3.根据权利要求1所述的举升装置,其特征在于,
所述第一连杆(11)与连接有所述第一滚轮(13)相对的另一端与所述第一驱动组件(3)连接,所述第一驱动组件(3)驱动所述第一连杆(11)带动所述第一滚轮(13)在所述第一滑轨(512)内滚动。
4.根据权利要求3所述的举升装置,其特征在于,
所述第二连杆(21)与连接有所述第二滚轮(23)相对的另一端与所述第二驱动组件(4)连接,所述第二驱动组件(4)驱动所述第二连杆(21)带动所述第二滚轮(23)在所述第二滑轨(514)内滚动。
5.根据权利要求3或4所述的举升装置,其特征在于,所述第一连杆(11)与连接有所述第一滚轮(13)相对的另一端设有第一凸台(112),所述第一凸台(112)设有第一连接孔(113);
所述第一驱动组件(3)包括第一电机(31)和第一法兰(32),所述第一法兰(32)的一侧与所述第一电机(31)的输出轴连接,所述第一法兰(32)的另一侧设有第一菱柱台(321),所述第一菱柱台(321)与所述第一连接孔(113)相适配,所述第一菱柱台(321)固定于所述第一连接孔(113)内,所述第一电机(31)的壳体与所述底座(30)固定连接。
6.根据权利要求4任一项所述的举升装置,其特征在于,所述第二连杆(21)与连接有所述第二滚轮(23)相对的另一端设有第二凸台(212),所述第二凸台(212)设有第二连接孔(213);
所述第二驱动组件(4)包括第二电机(41)和第二法兰(42),所述第二法兰(42)的一侧与所述第二电机(41)的输出轴连接,所述第二法兰(42)的另一侧设有第二菱柱台(421),所述第二菱柱台(421)与所述第二连接孔(213)相适配,所述第二菱柱台(421)固定于所述第二连接孔(213)内,所述第二电机(41)的壳体与所述底座(30)固定连接。
7.根据权利要求1-4任一项所述的举升装置,其特征在于,所述底座(30)设有收容槽(33),所述收容槽(33)用于收容所述托盘组件(50)和所述举升机构(10),所述收容槽(33)的内壁设有第一固定槽(331)和第二固定槽(332),所述第一固定槽(331)和所述第二固定槽(332)间隔设置;
所述第一驱动组件(3)固定于所述第一固定槽(331)内;
所述第二驱动组件(4)固定于所述第二固定槽(332)内;
当所述第一驱动组件(3)驱动第一摆臂(1)相对所述导向组件(5)滑动,所述第二驱动组件(4)驱动所述第二摆臂(2)相对所述导向组件(5)滑动时,所述导向组件(5)带动所述托盘组件(50)相对所述收容槽(33)上下移动。
8.根据权利要求7所述的举升装置,其特征在于,所述托盘组件(50)包括托板(54)和滚动组件(55),所述滚动组件(55)的数量为两个,两个所述滚动组件(55)分别设置于所述托板(54)的一相对的两侧,所述滚动组件(55)用于减少托盘组件(50)与收容槽(33)内侧壁之间的摩擦力;
所述托板(54)另一相对的两侧分别设有第一连接部(542),所述导向杆(51)设有第一连接板(515),所述第一连接板(515)固定于所述第一连接部(542)底部。
9.根据权利要求8所述的举升装置,其特征在于,所述滚动组件(55)包括第三销轴(551)、第三滚轮(552)和轴座(553),所述第三滚轮(552)通过所述第三销轴(551)与所述轴座(553)连接;
所述托板(54)一相对的两侧分别设有第二连接部(543),所述第二连接部(543)与所述轴座(553)连接;
当所述托盘组件(50)相对收容槽(33)滑动时,所述第三滚轮(552)可与所述收容槽(33)内壁接触并沿所述收容槽(33)的内壁上下滚动。
10.一种机器人,其特征在于,包括驱动轮(70)和如权利要求1-9任一项所述的举升装置,所述驱动轮(70)设置于所述底座(30)的底部,用于驱动所述举升装置移动。
11.根据权利要求10所述的机器人,其特征在于,所述机器人用于为电动汽车更换电池。
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