CN113054309A - 机器人用电池组件及机器人用电池充电仓 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机器人用电池组件及机器人用电池充电仓，解决机器人无法实现连续工作，工作效率较低；或者对机器人换电池方式，电池仓结构复杂、体积大的问题。其中电池组件包括壳体、设置在壳体内的电池，其特殊之处在于：还包括电池安装板；壳体固定于电池安装板内侧面中部；电池安装板内侧面设置有至少一个精定位销、充放电插座、电池通断电开关电路板、电池到位检测件、两个粗定位销套和两个锁扣件；安装板外侧面设置有抓取配合装置，用于实现电池组件的抓取；两个粗定位销套设置在电池安装板的其中两个相对的角部；两个锁扣件设置在电池安装板上，用于防止换电过程中电池组件的脱落；精定位销靠近充放电插座设置。

Description

机器人用电池组件及机器人用电池充电仓

技术领域

本发明涉及机器人供电技术，具体涉及一种机器人用电池组件及机器人用电池充电仓。

背景技术

现有机器人的动力来源于电池，在机器人的动力源消耗尽时，大多采用无线充电或者机器人停靠在固定位置接触式充电。但上述两种充电方式所需充电时间较长，无法实现机器人的连续工作，通常机器人停靠充电时间和在其运行轨道上工作时间基本接近，使得机器人的工作效率较低。

为了实现机器人连续工作，采用对机器人电池进行更换方式，通常机器人的电池仓需要实现电池抓取、定位、锁定等功能，使得电池仓结构复杂，运动部件多、体积大，导致机器人体积增大，进而影响机器人的工作效率。

发明内容

为了解决现有机器人无法实现连续工作，工作效率较低；或者对机器人换电池方式，电池仓结构复杂、体积大的技术问题，本发明提供了一种机器人用电池组件及机器人用电池充电仓。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种机器人用电池组件，包括壳体、设置在壳体内的电池，其特殊之处在于：还包括电池安装板；

所述壳体固定于电池安装板内侧面中部；

所述电池安装板内侧面设置有至少一个精定位销、充放电插座、电池通断电开关电路板、电池到位检测件、两个粗定位销套和两个锁扣件；

所述安装板外侧面设置有抓取配合装置，用于实现电池组件的抓取；

所述两个粗定位销套设置在电池安装板的其中两个相对的角部；

所述两个锁扣件设置在电池安装板上，用于防止换电过程中电池组件的脱落；

所述精定位销靠近充放电插座设置。

进一步地，所述精定位销的长度小于粗定位销套所配合的粗定位销长度。

进一步地，所述精定位销的数量为两个，分别位于充放电插座的两侧。

进一步地，所述充放电插座和电池通断电开关电路板分别设置在电池安装板的另外两个相对的角部；

所述两个锁扣件分别位于电池安装板其中两个相对侧边的中部。

进一步地，所述锁扣件为矩形块结构，其上设置有T型燕尾槽；

所述电池到位检测件为垂直于电池安装板的遮光板；

所述电池通断电开关电路板包括光接收管和转换电路。

同时，本发明还提供了一种机器人用电池充电仓，其特殊之处在于：包括框体，以及设置在框体外侧面的至少一个精定位销套、充放电插头、电池通断电控制电路板、电池到位检测开关、两个粗定位销和两个电动锁舌；

所述两个粗定位销设置在框体的其中两个相对的角部；

所述两个电动锁舌设置在框体上；

所述精定位销套靠近充放电插头设置。

进一步地，所述粗定位销的长度大于精定位销套所配合的精定位销长度。

进一步地，所述精定位销套的数量为两个，分别位于充放电插头的两侧。

进一步地，所述充放电插头和电池通断电控制电路板分别设置在框体的另外两个相对的角部；

所述两个电动锁舌分别位于框体其中两个相对侧边的中部。

进一步地，所述电动锁舌为T型结构；

所述电池到位检测开关为光电开关；

所述电池通断电控制电路板包括发光管和控制电路。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、本发明将电池抓取及充放电部件适当分开，分别布置在电池组件和电池充电仓上，且围绕电池周围设置，结构简单，布局合理。

2、本发明电池组件上没有运动部件，充电仓上只有电动锁舌属于运动部件，机械故障率低，运行可靠。

3、本发明采用粗定位和精定位方式配合，换电时定位可靠；以及可实现充电插头和插座的精确定位，提高插座的使用寿命。

4、本发明电池组件上设有电池通断电开关电路板和电池到位检测件，电池充电仓上设有相对应的电池通断电控制电路板和电池到位检测开关，电池通断电开关电路板和电池通断电控制电路板配合、电池到位检测件和电池到位检测开关配合，可实现电池通电、充电、放电以及电池仓状态检测，提高电池更换过程中的安全性。

5、本发明电池组件和电池充电仓通过定位销和定位销套实现定位，并通过电动锁舌和锁扣件实现锁紧固定和解锁分离，电池组件的更换方式便捷，且电池充电仓结构简单、体积较小。

附图说明

图1为本发明机器人用电池组件的结构示意图一(主视图)；

图2为本发明机器人用电池组件的结构示意图二(右视图)；

图3为本发明机器人用电池组件的结构示意图三(立体图)；

图4为本发明机器人用电池组件的结构示意图四(图3去掉壳体的结构示意图)；

图5为本发明机器人用电池组件的结构示意图五(图1的纵向剖视图)；

图6为本发明机器人用电池充电仓的结构示意图一(立体图)；

图7为本发明机器人用电池充电仓的结构示意图二(主视图)；

图8为本发明机器人用电池充电仓中电动锁舌结构示意图；

其中，附图标记如下：

23-电池充电仓，231-框体，232-精定位销套，233-充放电插头，234-电池通断电控制电路板，2341-发光管，2342-控制电路，235-电池到位检测开关，236-粗定位销，237-电动锁舌，238-台阶盲孔；

24-电池组件，241-壳体，242-锁扣件，2421-T型燕尾槽，243-电池安装板，244-精定位销，245-充放电插座，246-电池通断电开关电路板，2461-光接收管，2462-转换电路，247-电池到位检测件，248-粗定位销套。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述。

如图1至图5所示，一种机器人用电池组件24，包括电池安装板243、壳体241以及设置在壳体241内的电池；壳体241固定于电池安装板243内侧面中部，电池安装板243内侧面设置有至少一个精定位销244、充放电插座245、电池通断电开关电路板246、电池到位检测件247、两个粗定位销套248和两个锁扣件242。

如图4所示，安装板外侧面设置有抓取配合装置，抓取配合装置用于实现电池组件24的抓取，抓取配合装置包括开设在安装板外侧面中部的台阶盲孔238，外部夹爪伸入该台阶盲孔内，实现电池组件的抓取。

两个粗定位销套248通过螺钉固定在电池安装板243的其中两个相对的角部。

两个锁扣件242设置在电池安装板243的其中两个相对侧边的中部，锁扣件242为矩形块结构，其上设置有T型燕尾槽2421。

充放电插座245和电池通断电开关电路板246分别设置在电池安装板243的另外两个相对的角部；电池通断电开关电路板246包括光接收管2461和转换电路2462。

电池到位检测件247为垂直于电池安装板243的遮光板。

两个精定位销244通过螺钉固定安装在电池安装板243上，分别位于充放电插座245的两侧；在其它实施例中，精定位销244的安装位置可根据电池安装板的位置做出调整。

如图6和图8所示，一种机器人用电池充电仓23，包括框体231，以及设置在框体231外侧面的至少一个精定位销套232、充放电插头233、电池通断电控制电路板234、电池到位检测开关235、两个粗定位销236和两个电动锁舌237，粗定位销236和机器人用电池组件24的粗定位销套248数量相等且位置一一对应实现初步定位；精定位销套232的数量与机器人用电池组件24的精定位销244数量相等且位置一一对应，实现精定位。

两个粗定位销236通过螺钉固定在框体231的其中两个相对的角部，粗定位销236的长度大于精定位销244的长度。

充放电插头233和电池通断电控制电路板234分别设置在框体231的另外两个相对的角部；电池通断电控制电路板234包括发光管2341和控制电路2342；电池组件24上的电池通断电开关电路板246与发光管2341配合使用，实现切换电池通断。

两个电动锁舌237设置在框体231的其中两个相对侧边的中部，如图7所示，电动锁舌237为T型结构。

电池到位检测开关235为光电开关。

两个精定位销套232通过螺钉固定在框体231上，两个精定位销套232分别位于充放电插头233的两侧。

本实施例机器人用电池组件24与机器人用电池充电仓23配合时，采用分级定位结构，电池组件24放入电池充电仓23时，首先，电池安装板243上的两个粗定位销套248与电池充电仓23框体231上的两个粗定位销236配合定位，粗定位销套248和粗定位销236之间设计有较大配合间隙，实现电池组件24与电池充电仓23的初定位；然后电池组件24的两个精定位销244分别与电池充电仓23上的两个精定位销套232配合，精定位销244和精定位销套232为滑动配合，实现电池组件24与电池充电仓23精确定位，确保电池组件24上充放电插座245与电池充电仓23上充放电插头233精确对插，接通电池端和电池仓端的端口，实现电池的充放电。以及电池到位检测件247与电池充电仓23上的电池到位检测开关235配合，判断电池组件24是否安装到位，电池到位检测开关235检测到电池组件24安装到位后，电机驱动电动锁舌237在锁扣件242的T型燕尾槽2421内转动，实现锁扣件242与电动锁舌237的锁紧固定，进而电池组件24锁紧在机器人用电池充电仓23内；电池组件24上的电池通断电开关电路板246与发光管2341配合使用，实现电池的导通，实现电池的充电。

电池组件24需要从电池充电仓23取出时，外部夹爪伸入安装板外侧面的台阶盲孔，在电机驱动下，夹爪的抓取部向外张开，夹住电池安装板243，电池组件24上的电池通断电开关电路板246与发光管2341配合使用，实现电池外露正负极不导电，然后电机驱动电动锁舌237转动，锁扣件242和电动锁舌237为解锁状态，夹爪将电池组件24从电池充电仓23中取出。

在其他实施例中，机器人用电池组件24上的精定位销244也可换成精定位销套232，粗定位销套248可换成粗定位销236，电池充电仓23上的精定位销套232和粗定位销236进行适应性更换。

本实施例更换电池组件24时，电池不带电，提高换电时电池及环境安全。

以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴。

Claims (10)

1.一种机器人用电池组件，包括壳体(241)、设置在壳体(241)内的电池，其特征在于：还包括电池安装板(243)；

所述壳体(241)固定于电池安装板(243)内侧面中部；

所述电池安装板(243)内侧面设置有至少一个精定位销(244)、充放电插座(245)、电池通断电开关电路板(246)、电池到位检测件(247)、两个粗定位销套(248)和两个锁扣件(242)；

所述安装板外侧面设置有抓取配合装置，用于实现电池组件的抓取；

所述两个粗定位销套(248)设置在电池安装板(243)的其中两个相对的角部；

所述两个锁扣件(242)设置在电池安装板(243)上；

所述精定位销(244)靠近充放电插座(245)设置。

2.根据权利要求1所述的机器人用电池组件，其特征在于：

所述精定位销(244)的长度小于粗定位销套(248)所配合的粗定位销(236)长度。

3.根据权利要求2所述的机器人用电池组件，其特征在于：

所述精定位销(244)的数量为两个，分别位于充放电插座(245)的两侧。

4.根据权利要求1或2或3所述的机器人用电池组件，其特征在于：

所述充放电插座(245)和电池通断电开关电路板(246)分别设置在电池安装板(243)的另外两个相对的角部；

所述两个锁扣件(242)分别位于电池安装板(243)其中两个相对侧边的中部。

5.根据权利要求4所述的机器人用电池组件，其特征在于：

所述锁扣件(242)为矩形块结构，其上设置有T型燕尾槽(2421)；

所述电池到位检测件(247)为垂直于电池安装板(243)的遮光板；

所述电池通断电开关电路板(246)包括光接收管(2461)和转换电路(2462)。

6.一种机器人用电池充电仓，其特征在于：

包括框体(231)，以及设置在框体(231)外侧面的至少一个精定位销套(232)、充放电插头(233)、电池通断电控制电路板(234)、电池到位检测开关(235)、两个粗定位销(236)和两个电动锁舌(237)；

所述两个粗定位销(236)设置在框体(231)的其中两个相对的角部；

所述两个电动锁舌(237)设置在框体(231)上；

所述精定位销套(232)靠近充放电插头(233)设置。

7.根据权利要求6所述的机器人用电池充电仓，其特征在于：

所述粗定位销(236)的长度大于精定位销套(232)所配合的精定位销(244)长度。

8.根据权利要求7所述的机器人用电池充电仓，其特征在于：

所述精定位销套(232)的数量为两个，分别位于充放电插头(233)的两侧。

9.根据权利要求6或7或8所述的机器人用电池充电仓，其特征在于：

所述充放电插头(233)和电池通断电控制电路板(234)分别设置在框体(231)的另外两个相对的角部；

所述两个电动锁舌(237)分别位于框体(231)其中两个相对侧边的中部。

10.根据权利要求9所述的机器人用电池充电仓，其特征在于：

所述电动锁舌(237)为T型结构；

所述电池到位检测开关(235)为光电开关；

所述电池通断电控制电路板(234)包括发光管(2341)和控制电路(2342)。

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