CN111446810A - 一种电池取放装置及电池更换设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池取放装置及电池更换设备，涉及建筑机械技术领域。所述电池取放装置包括支架；驱动组件，包括驱动件，驱动件安装在支架上；转向传动结构，安装在支架上，与驱动件传动连接；转向结构，与转向传动结构传动连接，驱动件的输出端与转向结构连接，驱动件能够驱动转向结构在支架上平移；挂钩，安装在转向结构的输出端，用于钩取电池上的钩柄；当转向结构平移至支架的两相对的端部时，转向传动结构能够驱动转向结构旋转，以带动挂钩摆动并与钩柄挂接或松脱，实现对电池的钩取，通过设置一个驱动件即可驱动挂钩平移及摆动，以钩取电池，减少了动力源的设置，简化结构，降低成本。本发明提供的电池更换设备包括上述的电池取放装置。

Description

一种电池取放装置及电池更换设备

技术领域

本发明涉及建筑机械技术领域，尤其涉及一种电池取放装置及电池更换设备。

背景技术

现有的电池充电站采用抽屉式电池仓更换电池，需要将低电量的电池从仓体抽出，然后再将满电的电池推进电池仓，完成电池更换工作。而在电池更换过程中，抽出电池需要先抓取电池，然后再将电池抽出。现有电池取放装置需要为抓取电池装置和抽取电池装置分别设置独立的动力源，致使现有的电池取放装置产生动力源辅助功能部件多、体积大、成本高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种电池取放装置及电池更换设备，能够减少动力源的设置，使电池取放装置的结构紧凑，体积小。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种电池取放装置，包括：

支架；

驱动组件，包括驱动件，所述驱动件安装在所述支架上；

转向传动结构，安装在所述支架上，与所述驱动件传动连接；

转向结构，与所述转向传动结构传动连接，所述驱动件的输出端与所述转向结构连接，所述驱动件能够驱动所述转向结构在所述支架上平移；

挂钩，安装在所述转向结构的输出端，用于钩取电池上的钩柄；

当所述转向结构平移至所述支架的两相对的端部时，所述转向传动结构能够驱动所述转向结构旋转，以带动所述挂钩摆动并与所述钩柄挂接或松脱。

优选地，所述转向传动结构包括：

传动组件，安装在所述驱动件的输出端，所述驱动件能够驱动所述传动组件在所述支架上平移，所述转向结构与所述传动组件传动连接；

限位组件，安装在所述支架的两相对的端部，当所述传动组件移动至所述限位组件处时，所述限位组件能够阻止所述传动组件继续平移并驱动所述传动组件运行。

优选地，所述传动组件包括：

撞轴套，安装在所述驱动件的输出端，所述驱动件能够驱动所述撞轴套平移，所述撞轴套上开设有第一腰形孔，所述第一腰形孔沿水平方向延伸；

撞轴，沿水平方向延伸并滑动穿设在所述撞轴套中，所述撞轴能够与所述限位组件抵接并相对所述撞轴套滑动；

导向组件，安装在所述撞轴上，所述撞轴能够带动所述导向组件沿所述第一腰形孔滑动并与所述转向结构传动连接，以驱动所述转向结构旋转。

优选地，所述导向组件包括：

滑片，其一端与所述撞轴连接，另一端从所述第一腰形孔中伸出，且所述滑片能够沿所述第一腰形孔滑动；

导杆，其一端固定在所述滑片伸出所述第一腰形孔的一端上，另一端与所述转向结构传动连接。

优选地，所述撞轴的两端均设置有限位块，防止所述撞轴从所述撞轴套中滑出。

优选地，所述转向结构包括：

凸轮轴套，安装在所述驱动件的输出端，所述驱动件能够驱动所述凸轮轴套平移；

圆柱凸轮，沿水平方向延伸并贯穿所述凸轮轴套，所述圆柱凸轮与所述凸轮轴套转动连接，所述圆柱凸轮的一端与挂钩连接，所述导向组件能够驱动所述圆柱凸轮相对所述凸轮轴套转动。

优选地，所述凸轮轴套上开设有第二腰形孔，所述第二腰形孔沿水平方向延伸，所述圆柱凸轮上开设有沿水平方向延伸的曲线凹槽，所述导向组件伸出所述第一腰形孔的一端插入所述圆柱凸轮的曲线凹槽内并能够沿所述曲线凹槽滑动。

优选地，所述电池取放装置还包括固定座，所述固定座安装在所述驱动件的输出端，所述驱动件能够驱动所述固定座平移，所述传动组件和所述转向结构均安装在所述固定座上。

优选地，所述驱动组件还包括：

第一传动机构，沿竖直方向安装在所述支架的侧面，所述第一传动机构安装在所述驱动件的输出端；

第二传动机构，沿水平方向安装在所述支架上，所述第二传动机构安装在所述第一传动机构的输出端，所述固定座安装在所述第二传动机构的输出端。

本发明提供一种电池更换设备，包括上述的电池取放装置。

本发明的有益效果为：

本发明提供的电池换电装置包括转向结构、转向传动结构以及一个驱动件，转向结构和转向传动结构传动连接，驱动件能够驱动转向结构平移，并在转向结构平移至支架的两端时，转向传动结构在驱动件的驱动下，能够驱动转向结构运行，以使得安装在转向结构的输出端的挂钩能够摆动，以与电池上的钩柄挂接或松脱，通过设置一个驱动件即可驱动挂钩平移及摆动，以实现电池的钩取，减少了动力源的设置，简化结构，体积小，降低成本。

附图说明

图1是本发明具体实施例提供的电池取放装置的结构示意图；

图2是本发明提供的传动组件及转向结构安装在固定座上，并移动至第二作用件处时的结构状态图；

图3是本发明提供的传动组件及转向结构安装在固定座上，并移动至第一作用件处时的结构状态图；

图4是本发明提供的传动组件、转向结构及固定座的分解图。

图中：

1、驱动组件；11、驱动件；12、皮带轮组件；13、丝杠螺母副；14、传动座；15、固定座；

2、传动组件；21、撞轴套；211、第一腰形孔；22、撞轴；221、限位块；23、滑片；24、导杆；

3、转向结构；31、凸轮轴套；311、第二腰形孔；32、圆柱凸轮；321、曲线凹槽；33、轴承；

4、电池仓；

5、电池；51、钩柄；

6、挂钩；

71、第一作用件；72、第二作用件；

8、支架。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。

请参考图1，本发明提供一种电池取放装置，包括支架8、驱动组件1、转向传动结构、转向结构3和挂钩6。驱动组件1包括一个驱动件11，驱动件11安装在支架8上。转向传动结构安装在支架8上并与驱动件11传动连接。转向结构3与转向传动结构传动连接，驱动件11的输出端与转向结构3连接，驱动件11能够驱动转向结构3在支架8上平移。挂钩6安装在转向结构3的输出端，用于钩取安装在电池仓4内的电池5上的钩柄51。当转向结构3平移至支架8的两相对的端部时，转向传动结构驱动转向结构3运行，转向结构3驱动挂钩6摆动，以与钩柄51挂接或松脱。

具体地，钩取电池5时，驱动件11驱动转向结构3平移至支架8的起始端(即靠近电池仓4的一端)，转向传动结构驱动转向结构3旋转，以带动挂钩6摆动并与钩柄51挂接，然后，驱动件11驱动转向结构3平移至支架8的末端(即远离电池仓4的一端)，接着，转向传动结构驱动转向结构3反向运行，以使得挂钩6摆动复位，挂钩6与钩柄51松脱，以使得挂钩6与电池5脱离，实现电池5的钩取。通过设置转向传动结构，驱动件11既能够实现对转向结构3的平移，又能够使得转向结构3运行，以带动挂钩6摆动，能够简化电池取放装置的结构。

优选地，转向传动结构包括传动组件2和限位组件。传动组件2安装在驱动件11的输出端，驱动件11能够驱动传动组件2在支架8上平移，转向结构3与传动组件2传动连接。限位组件安装在支架8的两相对的端部，当传动组件2移动至限位组件处时，限位组件能够阻止传动组件2继续平移并驱动传动组件2运行，具体地，限位组件反作用于传动组件2，使得传动组件2运行，以驱动转向结构3运动，从而带动挂钩6摆动。

优选地，为简化限位组件的结构，限位组件包括第一作用件71和第二作用件72，第一作用件71安装在支架8靠近电池仓4的一端，第二作用件72安装在支架8远离电池仓4的一端。当然，在其他实施例中，限位组件也可以为一体成型的结构。

优选地，请参考图2-图4，传动组件2包括撞轴套21、撞轴22和导向组件。撞轴套21安装在驱动件11的输出端，驱动件11能够驱动撞轴套21平移，撞轴套21上开设有第一腰形孔211，第一腰形孔211沿水平方向延伸。撞轴22沿水平方向延伸并滑动穿设在撞轴套21中，撞轴22能够与限位组件抵接并相对撞轴套21滑动，撞轴22的一端与第一作用件71对应设置，另一端与第二作用件72对应设置。导向组件安装在撞轴22上，撞轴22能够带动导向组件沿第一腰形孔211滑动并与转向结构3传动连接，以驱动转向结构3旋转。当传动组件2移动至第一作用件71处并与第一作用件71抵接时，第一作用件71驱动撞轴22相对撞轴套21朝远离第一作用件71的方向滑动，从而带动导向组件朝远离第一作用件71的方向移动，导向组件驱动转向结构3正向(即图3中箭头A所示的方向)旋转，带动挂钩6与钩柄51挂接；当传动组件2移动至第二作用件72处并与第二作用件72抵接时，第二作用件驱动撞轴22相对撞轴套21朝远离第二作用件72的方向滑动，从而带动导向组件朝远离第二作用件72的方向移动，导向组件驱动转向结构3反向(即图3中箭头B所示的方向)旋转，带动挂钩6与钩柄51松脱。

为避免传动组件2与第一作用件71和第二作用件72接触时发生刚性碰撞，致使传动组件2、第一作用件71和第二作用件72发生损坏，优选地，可在第一作用件71与传动组件2接触的侧面，以及第二作用件72与传动组件2接触的侧面均设置橡胶片，利用橡胶片的弹力实现对传动组件2的缓冲，从而起到保护传动组件2、第一作用件71和第二作用件72的效果。

为防止撞轴22从撞轴套21中滑落，优选地，本实施例中，撞轴22的两端均设置有限位块221，以将撞轴22限定在撞轴套21上，防止撞轴22从撞轴套21中滑出。

优选地，转向结构3包括凸轮轴套31和圆柱凸轮32。凸轮轴套31安装在驱动件11的输出端，驱动件11能够驱动凸轮轴套31平移。圆柱凸轮32沿水平方向延伸并贯穿凸轮轴套31，圆柱凸轮32与凸轮轴套31转动连接，圆柱凸轮32的一端与挂钩6连接，传动组件2能够驱动圆柱凸轮32相对凸轮轴套31转动。当驱动件11驱动凸轮轴套31平移时，可带动与凸轮轴套31转动连接的圆柱凸轮32同步运动，从而带动连接在圆柱凸轮32一端的挂钩6平移；而当导向组件驱动圆柱凸轮32相对凸轮轴套31转动时，圆柱凸轮32带动挂钩6摆动，而传动组件2的移动以及导向组件相对撞轴套21的移动也是通过驱动件11的驱动实现的，即驱动挂钩6摆动的动力源也是驱动件11。综上，驱动件11既是挂钩6平移的驱动源，也是挂钩6摆动的驱动源。

优选地，凸轮轴套31上开设有第二腰形孔311，第二腰形孔311沿水平方向延伸，圆柱凸轮32上的曲线凹槽321沿水平方向延伸，导向组件伸出第一腰形孔211的一端插入圆柱凸轮32的曲线凹槽321内并能够沿曲线凹槽321滑动。由于圆柱凸轮32与凸轮轴套31转动连接，当导向组件相对凸轮轴套31平移时，导向组件沿着曲线凹槽321滑动，从而带动圆柱凸轮32相对凸轮轴套31转动。

优选地，转向结构3还包括轴承33，圆柱凸轮32通过轴承33安装在凸轮轴套31上。通过设置轴承33，以利于圆柱凸轮32旋转，同时起到保护圆柱凸轮32的作用。

优选地，导向组件包括滑片23和导杆24。滑片23的一端与撞轴22连接，另一端从第一腰形孔211中伸出，且滑片23能够沿第一腰形孔211滑动。导杆24的一端固定在滑片23伸出第一腰形孔211的一端上，另一端插入曲线凹槽321中并能够沿曲线凹槽321滑动。由于导杆24的一端沿曲线凹槽321滑动时会产生摩擦，长期滑动必然会造成导杆24磨损，因此，本实施例中，导向组件分成滑片23和导杆24两部分，导杆24通过螺钉固定在滑片23上，当导杆24磨损后，可以对导杆24进行更换。

优选地，电池取放装置还包括固定座15，固定座15安装在驱动件11的输出端，驱动件11能够驱动固定座15平移，传动组件2和转向结构3均安装在固定座15上。通过设置固定座15，使得驱动件11能够同步驱动传动组件2和转向结构3，使得电池取放装置的结构更为紧凑。

优选地，驱动组件1还包括第一传动机构和第二传动机构。第一传动机构沿竖直方向安装在支架8的侧面，第一传动机构安装在驱动件11的输出端。第二传动机构沿水平方向安装在支架8上，第二传动机构安装在第一传动机构的输出端，固定座15安装在第二传动机构的输出端。工作时，驱动件11驱动第一传动机构运行，第一传动机构驱动第二传动机构运行，从而带动固定座15平移。通过设置第一传动机构，使得驱动件11能够安装在支架8的底部，从而使得驱动组件1的结构更为紧凑，利于电池取放装置的结构简化。

示例性地，第二传动机构包括丝杠螺母副13和传动座14，固定座15通过传动座14固定在丝杠螺母副13的螺母上。其中，传动座14安装在丝杠螺母副13的输出端，丝杠螺母副13沿水平方向延伸，驱动件11为电机，电机驱动丝杠螺母副13运动，传动座14平移，带动固定座15平移。第一传动机构设置为皮带轮组件12，皮带轮组件12沿竖直方向设置在支架8的侧面。

当然，在其他实施例中，第二传动机构也可以为齿轮齿条组件，只要能够驱动丝杠螺母副13运行即可。

下面详述本实施例提供的电池取放装置钩取电池的过程：

将电池5从电池仓4中取出时，驱动组件1驱动固定座15朝靠近电池仓4的方向移动，当传动组件2移动至第一作用件71处时，第一作用件71反作用于撞轴22，而撞轴套21在驱动组件1的驱动下继续沿靠近第一作用件71的方向平移，撞轴22沿第一腰形孔211滑动，并从第一腰形孔211靠近电池仓4的一端移动至第一腰形孔211远离电池仓4的一端，撞轴22带动滑片23朝远离电池仓4的方向移动，导杆24跟随滑片23移动，导杆24在曲线凹槽321内沿远离电池仓4的方向滑动，带动圆柱凸轮32沿第一方向(即图3中箭头A所示的方向)转动，从而驱动挂钩6摆动至与钩柄51挂接的位置。然后，驱动组件1驱动固定座15朝远离电池仓4的方向移动，以将电池5从电池仓4中取出，然后，驱动组件1继续驱动固定座15朝远离电池仓4的方向移动，当传动组件2沿远离电池仓4的方向平移至第二作用件72处时，第二作用件72反作用于撞轴22，而撞轴套21在驱动组件1的驱动下继续沿远离电池仓4的方向平移，撞轴22沿第一腰形孔211滑动，并从第一腰形孔211远离电池仓4的一端移动至第一腰形孔211靠近电池仓4的一端，撞轴22带动滑片23朝靠近电池仓4的方向移动，导杆24跟随滑片23移动，导杆24在曲线凹槽321内沿靠近电池仓4的方向滑动，带动圆柱凸轮32朝第二方向(即图3中箭头B所示的方向)转动，从而驱动挂钩6摆动至与钩柄51松脱的位置，至此，完成对电池5的钩取。

本发明提供一种电池更换设备，包括上述的电池取放装置，能够减少动力源的设置，使电池取放装置的结构紧凑，体积小。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池取放装置，其特征在于，包括：

支架(8)；

驱动组件(1)，包括驱动件(11)，所述驱动件(11)安装在所述支架(8)上；

转向传动结构，安装在所述支架(8)上，与所述驱动件(11)传动连接；

转向结构(3)，与所述转向传动结构传动连接，所述驱动件(11)的输出端与所述转向结构(3)连接，所述驱动件(11)能够驱动所述转向结构(3)在所述支架(8)上平移；

挂钩(6)，安装在所述转向结构(3)的输出端，用于钩取电池(5)上的钩柄(51)；

当所述转向结构(3)平移至所述支架(8)的两相对的端部时，所述转向传动结构能够驱动所述转向结构(3)旋转，以带动所述挂钩(6)摆动并与所述钩柄(51)挂接或松脱。

2.根据权利要求1所述的电池取放装置，其特征在于，所述转向传动结构包括：

传动组件(2)，安装在所述驱动件(11)的输出端，所述驱动组件(1)能够驱动所述传动组件(2)在所述支架(8)上平移，所述转向结构(3)与所述传动组件(2)传动连接；

限位组件，安装在所述支架(8)的两相对的端部，当所述传动组件(2)移动至所述限位组件处时，所述限位组件能够阻止所述传动组件(2)继续平移并驱动所述传动组件(2)运行。

3.根据权利要求2所述的电池取放装置，其特征在于，所述传动组件(2)包括：

撞轴套(21)，安装在所述驱动件(11)的输出端，所述驱动件(11)能够驱动所述撞轴套(21)平移，所述撞轴套(21)上开设有第一腰形孔(211)，所述第一腰形孔(211)沿水平方向延伸；

撞轴(22)，沿水平方向延伸并滑动穿设在所述撞轴套(21)中，所述撞轴(22)能够与所述限位组件抵接并相对所述撞轴套(21)滑动；

导向组件，安装在所述撞轴(22)上，所述撞轴(22)能够带动所述导向组件沿所述第一腰形孔(211)滑动并与所述转向结构(3)传动连接，以驱动所述转向结构(3)旋转。

4.根据权利要求3所述的电池取放装置，其特征在于，所述导向组件包括：

滑片(23)，其一端与所述撞轴(22)连接，另一端从所述第一腰形孔(211)中伸出，且所述滑片(23)能够沿所述第一腰形孔(211)滑动；

导杆(24)，其一端固定在所述滑片(23)伸出所述第一腰形孔(211)的一端上，另一端与所述转向结构(3)传动连接。

5.根据权利要求3所述的电池取放装置，其特征在于，所述撞轴(22)的两端均设置有限位块(221)，防止所述撞轴(22)从所述撞轴套(21)中滑出。

6.根据权利要求3所述的电池取放装置，其特征在于，所述转向结构(3)包括：

凸轮轴套(31)，安装在所述驱动组件(1)的输出端，所述驱动件(11)能够驱动所述凸轮轴套(31)平移；

圆柱凸轮(32)，沿水平方向延伸并贯穿所述凸轮轴套(31)，所述圆柱凸轮(32)与所述凸轮轴套(31)转动连接，所述圆柱凸轮(32)的一端与挂钩(6)连接，所述导向组件能够驱动所述圆柱凸轮(32)相对所述凸轮轴套(31)转动。

7.根据权利要求6所述的电池取放装置，其特征在于，所述凸轮轴套(31)上开设有第二腰形孔(311)，所述第二腰形孔(311)沿水平方向延伸，所述圆柱凸轮(32)上开设有沿水平方向延伸的曲线凹槽(321)，所述导向组件伸出所述第一腰形孔(211)的一端插入所述圆柱凸轮(32)的曲线凹槽(321)内并能够沿所述曲线凹槽(321)滑动。

8.根据权利要求2所述的电池取放装置，其特征在于，所述电池取放装置还包括固定座(15)，所述固定座(15)安装在所述驱动件(11)的输出端，所述驱动件(11)能够驱动所述固定座(15)平移，所述传动组件(2)和所述转向结构(3)均安装在所述固定座(15)上。

9.根据权利要求8所述的电池取放装置，其特征在于，所述驱动组件(1)包括：

第一传动机构，沿竖直方向安装在所述支架(8)的侧面，所述第一传动机构安装在所述驱动件(11)的输出端；

第二传动机构，沿水平方向安装在所述支架(8)上，所述第二传动机构安装在所述第一传动机构的输出端，所述固定座(15)安装在所述第二传动机构的输出端。

10.一种电池更换设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电池取放装置。

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