CN113665425B - 一种乘用车底盘电池自动解锁更换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乘用车底盘电池自动解锁更换装置，包括承载台，所述承载台底部沿其宽度方向贯穿设置有输送通道，所述承载台上表面贯穿设置有取放口，所述取放口与输送通道相连通；所述承载台表面设置有凹陷腔，所述凹陷腔内部转动安装有定位辊；所述承载台上表面设置有两根由驱动组件驱动的定位杆，所述输送通道内部设置有由往复移动组件驱动的上料移动板和下料移动板，所述上料移动板和下料移动板上表面分别设置有上料升降台和下料升降台。本发明的有益效果在于：能够实现车辆的自动准确定位而不受驾驶人员经验影响，确保底盘电池的准确更换，且能够依次实现电池的取下、电池的上料、电池的安装和电池的下料的自动操作，电池更换效率高。

Description

一种乘用车底盘电池自动解锁更换装置

技术领域

本发明涉及电池更换技术领域，具体涉及一种乘用车底盘电池自动解锁更换装置。

背景技术

随着科技的发展以及人们环保意识的增强，新能源的应用逐渐分布在人们的生活领域，电动汽车是新能源利用的重要体现。在电动汽车的使用过程中，电池的续航是电动汽车的重要性能参数，为了保证电动汽车能够进行长距离的行驶，底盘电池自动更换站应运而生，通过底盘电池自动更换站能够实现底盘电池的自动更换，无需驾驶人员进行长时间的等待充电。

目前的底盘电池更换站的电池自动更换装置主要依靠驾驶进行车辆的定位，受驾驶人员驾车熟练度影响，车辆定位效果不理想，影响底盘电池的更换效果，甚至造成电池损伤，使用效果不理想。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种乘用车底盘电池自动解锁更换装置，详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种乘用车底盘电池自动解锁更换装置，包括长度方向的两端呈坡体结构的承载台，所述承载台底部沿其宽度方向贯穿设置有输送通道，所述承载台上表面贯穿设置有取放口，所述取放口与所述输送通道相连通；

所述承载台表面设置有凹陷腔，所述凹陷腔共有四个且分布在所述取放口的周围，分别对应车辆的四个车轮，所述凹陷腔内部转动安装有定位辊，所述定位辊在所述凹陷腔内部沿所述承载台的宽度方向均匀分布；所述承载台表面设置有能够升降的前轮定位组件，用于对车辆前轮进行定位使车辆的四个车轮分别与四个所述凹陷腔相对应；

所述承载台上表面设置有两根由驱动组件驱动的定位杆，两根所述定位杆在所述驱动组件的驱动下沿所述承载台的宽度方向相互靠近或者相互远离；

所述输送通道内部设置有由往复移动组件驱动的上料移动板和下料移动板，所述往复移动组件贯穿所述输送通道，所述往复移动组件共有上料工位、取放工位和下料工位三个工位，取放工位位于所述取放口的正下方，上料工位和下料工位分别位于所述承载台宽度方向的两侧，所述上料移动板在所述往复移动组件的驱动下在上料工位和取放工位之间往复移动，所述下料移动板在所述往复移动组件的驱动下在取放工位和下料工位之间往复移动，所述上料移动板和所述下料移动板同步移动，所述上料移动板和所述下料移动板上表面分别设置有上料升降台和下料升降台，所述上料升降台和所述下料升降台上表面均设置有用于放置底盘电池的放置治具。

作为优选，所述往复移动组件包括移动机架，所述移动机架沿所述承载台的宽度方向延伸且贯穿所述输送通道，所述移动机架内部转动安装有沿所述承载台宽度方向延伸的移动丝杠，所述移动机架外侧设置有移动电机，所述移动电机的输出端与所述移动丝杠相连接，所述移动丝杠一侧设置有导向柱，所述移动丝杠外侧通过螺纹连接有两个移动座，所述导向柱贯穿所述移动座，两个所述移动座分别与所述上料移动板和所述下料移动板相连接。

作为优选，所述移动机架表面设置有导轨，所述导轨沿所述承载台的宽度方向延伸，所述上料移动板和所述下料移动板的底面连接有滑轮，所述滑轮与所述导轨滑动配合；

其中，所述导轨设置有两根，且以所述移动机架的宽度中线为基准对称分布，所述上料移动板和所述下料移动板底面的滑轮均设置有四个。

作为优选，所述上料升降台和所述下料升降台均为剪叉式液压升降台。

作为优选，所述驱动组件包括驱动机架，所述驱动机架连接在所述输送通道的内顶面，所述驱动机架内部转动安装有驱动丝杠，所述驱动机架外侧设置有驱动电机，所述驱动电机与所述驱动丝杠相连接，所述驱动丝杠沿所述承载台的宽度方向延伸，所述驱动丝杠由第一丝杠和第二丝杠同轴对接构成，所述第一丝杠和所述第二丝杠的螺纹旋向相反，所述第一丝杠和所述第二丝杠的外侧分别通过螺纹连接有第一移动杆和第二移动杆，所述第一移动杆和所述第二移动杆分别与两块所述定位杆相连接。

作为优选，所述第一移动杆和所述第二移动杆均为“7”字型结构，所述第一移动杆和所述第二移动杆的水平部相互远离延伸且分别与两根所述定位杆相连接。

作为优选，所述驱动丝杠共有两根且分别靠近所述取放口的宽度方向的侧面，两根所述驱动丝杠上的所述第一移动杆和所述第二移动杆分别与对应的所述定位杆的两端相连接，两根所述驱动丝杠远离所述驱动电机的端部穿出所述驱动机架设有链轮，两个所述链轮之间啮合连接有链条。

作为优选，所述定位杆外侧面设置有橡胶垫。

作为优选，所述承载台表面设置有定位腔，所述定位腔共有两个且分别位于与汽车前轮相对应的所述凹陷腔的前方，所述前轮定位组件包括电缸，所述电缸安装在所述定位腔内部，所述电缸的升降端连接有定位板，所述定位板与所述定位腔间隙配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、通过可升降的前轮定位组件对车辆前轮进行阻挡定位，使车辆的四轮能够准确行驶到凹陷腔的定位辊上，实现车辆在承载台长度方向的定位，通过驱动组件驱动两根定位杆相互远离，利用两根定位杆的移动推动汽车车轮，配合定位辊使车辆沿承载台的宽度方向移动，直至两根定位杆分别与左右车轮接触，实现车辆在承载台宽度方向的定位，使底盘电池与取放口准确对应，确保电池的顺利更换；

2、通过往复移动组件驱动上料移动板和下料移动板往复移动，配合上料升降台、下料升降台和放置治具，能够依次实现电池的取下、电池的上料、电池的安装和电池的下料，电池更换效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是往复移动组件的主视图；

图3是驱动组件的主视图；

图4是驱动组件的右视剖视图；

图5是前轮定位组件的结构示意图；

图6是定位辊的分布结构示意图。

附图标记说明如下：

1、承载台；101、定位腔；102、取放口；103、凹陷腔；104、输送通道；2、往复移动组件；201、移动机架；202、移动电机；203、移动丝杠；204、导向柱；205、移动座；206、滑轮；207、导轨；3、上料移动板；4、上料升降台；5、驱动组件；501、驱动机架；502、驱动丝杠；5021、第一丝杠；5022、第二丝杠；503、第一移动杆；504、链条；505、链轮；506、驱动电机；507、第二移动杆；6、前轮定位组件；601、电缸；602、定位板；7、定位辊；8、定位杆；9、下料移动板；10、下料升降台；11、放置治具。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1-图6所示，本发明提供了一种乘用车底盘电池自动解锁更换装置，包括长度方向的两端呈坡体结构的承载台1，承载台1底部沿其宽度方向贯穿设置有输送通道104，承载台1上表面贯穿设置有取放口102，取放口102与输送通道104相连通；

承载台1表面设置有凹陷腔103，凹陷腔103共有四个且分布在取放口102的周围，分别对应车辆的四个车轮，凹陷腔103内部转动安装有定位辊7，定位辊7在凹陷腔103内部沿承载台1的宽度方向均匀分布；承载台1表面设置有能够升降的前轮定位组件6，用于对车辆前轮进行定位使车辆的四个车轮分别与四个凹陷腔103相对应；

承载台1上表面设置有两根由驱动组件5驱动的定位杆8，两根定位杆8在驱动组件5的驱动下沿承载台1的宽度方向相互靠近或者相互远离；

输送通道104内部设置有由往复移动组件2驱动的上料移动板3和下料移动板9，往复移动组件2贯穿输送通道104，往复移动组件2共有上料工位、取放工位和下料工位三个工位，取放工位位于取放口102的正下方，上料工位和下料工位分别位于承载台1宽度方向的两侧，上料移动板3在往复移动组件2的驱动下在上料工位和取放工位之间往复移动，下料移动板9在往复移动组件2的驱动下在取放工位和下料工位之间往复移动，上料移动板3和下料移动板9同步移动，上料移动板3和下料移动板9上表面分别设置有上料升降台4和下料升降台10，上料升降台4和下料升降台10上表面均设置有用于放置底盘电池的放置治具11。

作为可选的实施方式，往复移动组件2包括移动机架201，移动机架201沿承载台1的宽度方向延伸且贯穿输送通道104，移动机架201内部转动安装有沿承载台1宽度方向延伸的移动丝杠203，移动机架201外侧设置有移动电机202，移动电机202的输出端与移动丝杠203相连接，移动丝杠203一侧设置有导向柱204，移动丝杠203外侧通过螺纹连接有两个移动座205，导向柱204贯穿移动座205，两个移动座205分别与上料移动板3和下料移动板9相连接，这样设置，通过移动电机202带动移动丝杠203旋转，利用螺纹传动使两个移动座205分别带动上料移动板3和下料移动板9移动，实现上料移动板3在上料工位和取放工位之间的移动，下料移动板9在取放工位和下料工位之间移动。

移动机架201表面设置有导轨207，导轨207沿承载台1的宽度方向延伸，上料移动板3和下料移动板9的底面连接有滑轮206，滑轮206与导轨207滑动配合，这样设置，通过滑轮206和导轨207配合，能够保证上料移动板3和下料移动板9的平稳移动；其中，导轨207设置有两根，且以移动机架201的宽度中线为基准对称分布，上料移动板3和下料移动板9底面的滑轮206均设置有四个。

上料升降台4和下料升降台10均为剪叉式液压升降台。

驱动组件5包括驱动机架501，驱动机架501连接在输送通道104的内顶面，驱动机架501内部转动安装有驱动丝杠502，驱动机架501外侧设置有驱动电机506，驱动电机506与驱动丝杠502相连接，驱动丝杠502沿承载台1的宽度方向延伸，驱动丝杠502由第一丝杠5021和第二丝杠5022同轴对接构成，第一丝杠5021和第二丝杠5022的螺纹旋向相反，第一丝杠5021和第二丝杠5022的外侧分别通过螺纹连接有第一移动杆503和第二移动杆507，第一移动杆503和第二移动杆507分别与两块定位杆8相连接，这样设置，通过驱动电机506带动驱动丝杠502旋转，由于第一丝杠5021和第二丝杠5022的螺纹旋向相反，从而驱动第一移动杆503和第二移动杆507相互远离或者相互靠近，从而驱动两根定位杆8沿承载台1的宽度方向相互远离或者相互靠近。

第一移动杆503和第二移动杆507均为“7”字型结构，第一移动杆503和第二移动杆507的水平部相互远离延伸且分别与两根定位杆8相连接，这样设置，能够提高定位杆8的行程，确保定位杆8对车辆的推动效果。

驱动丝杠502共有两根且分别靠近取放口102的宽度方向的侧面，两根驱动丝杠502上的第一移动杆503和第二移动杆507分别与对应的定位杆8的两端相连接，两根驱动丝杠502远离驱动电机506的端部穿出驱动机架501设有链轮505，两个链轮505之间啮合连接有链条504，这样设置，通过链轮505和链条504进行啮合传动，能够同时驱动两根驱动丝杠502旋转，从而能够使两根定位杆8受力均匀，定位杆8能够同时推动车辆的前后轮，确保车辆沿承载台1的宽度方向移动平稳。

定位杆8外侧面设置有橡胶垫，这样设置，能够防止定位杆8对车辆的车轮造成磨损。

承载台1表面设置有定位腔101，定位腔101共有两个且分别位于与汽车前轮相对应的凹陷腔103的前方，前轮定位组件6包括电缸601，电缸601安装在定位腔101内部，电缸601的升降端连接有定位板602，定位板602与定位腔101间隙配合，这样设置，电缸601带动定位板602上升并超出定位腔101，通过定位杆8对车辆前轮进行定位，电缸601带动定位板602下降进入定位腔101，解除对车辆前轮的定位。

采用上述结构的乘用车底盘电池自动解锁更换装置，布置时，在往复移动组件2的长度方向的两端分别设置机械手，两个机械手分别用于将电量满的电池移动至上料升降台4表面的放置治具11内部以及用于取下下料升降台10表面的放置治具11内的电池。

使用时，前轮定位组件6升起，驾驶人员将车辆驾驶至承载台1表面，直至车辆的前轮与前轮定位组件6接触，实现对车辆沿承载台1长度方向的定位，此时车辆的四个车轮分别位于四个凹陷腔103内部的定位辊7上，且两根定位杆8位于车辆左右轮之间，通过驱动组件5驱动两根定位杆8沿承载台1的宽度方向相互远离，在两根定位杆8相互远离的过程中，必有一根定位杆8先与车辆的车轮接触，配合定位辊7，驱动车辆沿承载台1的宽度方向移动，直至两根定位杆8均与车辆的车轮接触，使车辆的底盘电池位于取放口102的正上方，实现车辆沿承载台1宽度方向的定位，能够实现车辆的自动定位，确保车辆的底盘电池位于取放口102的正上方，保证垫盘电池的顺利更换，防止对电池造成损伤。

初始状态时，上料移动板3位于上料工位，下料移动板9位于取放工位，完成汽车的定位后，通过靠近上料工位的机械手将满电的电池放置在上料升降台4表面的放置治具11内部，下料升降台10上升，使放置治具11与车辆的底盘电池接触，车辆释放底盘电池，下料升降台10通过放置治具11带动取下的底盘电池贯穿取放口102进入输送通道104内部。

往复移动组件2工作，将上料移动板3移动至取放工位，同时将下料移动板9移动至下料工位，上料升降台4上升，通过放置治具11将满电的电池顶入车辆底部的电池安装腔内部，车辆将底盘电池锁紧在电池安装腔内部，上料升降台4下降复位，同时，通过机械手取下下料升降台10表面的放置治具11内部的电池，通过往复移动组件2带动上料移动板3回到上料工位，下料移动板9回到取放工位，完成底盘电池的更换，驱动组件5驱动两根定位杆8相互靠近，前轮定位组件6下降，解除对车辆前轮的定位，驾驶人员将车辆驶离承载台1。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种乘用车底盘电池自动解锁更换装置，其特征在于：包括长度方向的两端呈坡体结构的承载台（1），所述承载台（1）底部沿其宽度方向贯穿设置有输送通道（104），所述承载台（1）上表面贯穿设置有取放口（102），所述取放口（102）与所述输送通道（104）相对应；

所述承载台（1）表面设置有凹陷腔（103），所述凹陷腔（103）共有四个且分布在所述取放口（102）的周围，分别对应车辆的四个车轮，所述凹陷腔（103）内部转动安装有定位辊（7），所述定位辊（7）在所述凹陷腔（103）内部沿所述承载台（1）的宽度方向均匀分布；所述承载台（1）表面设置有能够升降的前轮定位组件（6），用于对车辆前轮进行定位使车辆的四个车轮分别与四个所述凹陷腔（103）相对应；

所述承载台（1）上表面设置有两根由驱动组件（5）驱动的定位杆（8），两根所述定位杆（8）在所述驱动组件（5）的驱动下沿所述承载台（1）的宽度方向相互靠近或者相互远离；

所述输送通道（104）内部设置有由往复移动组件（2）驱动的上料移动板（3）和下料移动板（9）组成，所述往复移动组件（2）贯穿所述输送通道（104）;

所述往复移动组件（2）包括移动机架（201），所述移动机架（201）沿所述承载台（1）的宽度方向延伸且贯穿所述输送通道（104），所述移动机架（201）内部转动安装有沿所述承载台（1）宽度方向延伸的移动丝杠（203），所述移动机架（201）外侧设置有移动电机（202），所述移动电机（202）的输出端与所述移动丝杠（203）相连接，所述移动丝杠（203）一侧设置有导向柱（204），所述移动丝杠（203）外侧通过螺纹连接有两个移动座（205），所述导向柱（204）贯穿所述移动座（205），两个所述移动座（205）分别与所述上料移动板（3）和所述下料移动板（9）相连接;

所述驱动组件（5）包括驱动机架（501），所述驱动机架（501）连接在所述输送通道（104）的内顶面，所述驱动机架（501）内部转动安装有驱动丝杠（502），所述驱动机架（501）外侧设置有驱动电机（506），所述驱动电机（506）与所述驱动丝杠（502）相连接，所述驱动丝杠（502）沿所述承载台（1）的宽度方向延伸，所述驱动丝杠（502）由第一丝杠（5021）和第二丝杠（5022）同轴对接构成，所述第一丝杠（5021）和所述第二丝杠（5022）的螺纹旋向相反，所述第一丝杠（5021）和所述第二丝杠（5022）的外侧分别通过螺纹连接有第一移动杆（503）和第二移动杆（507），所述第一移动杆（503）和所述第二移动杆（507）分别与两块所述定位杆（8）相连接;

所述驱动丝杠（502）共有两根且分别靠近所述取放口（102）的宽度方向的侧面，两根所述驱动丝杠（502）上的所述第一移动杆（503）和所述第二移动杆（507）分别与对应的所述定位杆（8）的两端相连接，两根所述驱动丝杠（502）在远离所述驱动电机（506）的端部穿过所述驱动机架（501）设有链轮（505），两个所述链轮（505）之间啮合连接有链条（504）。

2.根据权利要求1所述的乘用车底盘电池自动解锁更换装置，其特征在于：所述往复移动组件（2）共有上料工位、取放工位和下料工位三个工位，取放工位位于所述取放口（102）的正下方，上料工位和下料工位分别位于所述承载台（1）宽度方向的两侧，所述上料移动板（3）在所述往复移动组件（2）的驱动下在上料工位和取放工位之间往复移动，所述下料移动板（9）在所述往复移动组件（2）的驱动下在取放工位和下料工位之间往复移动，所述上料移动板（3）和所述下料移动板（9）同步移动，所述上料移动板（3）和所述下料移动板（9）上表面分别设置有上料升降台（4）和下料升降台（10），所述上料升降台（4）和所述下料升降台（10）上表面均设置有用于放置底盘电池的放置治具（11）。

3.根据权利要求2所述的乘用车底盘电池自动解锁更换装置，其特征在于：所述移动机架（201）表面设置有导轨（207），所述导轨（207）沿所述承载台（1）的宽度方向延伸，所述上料移动板（3）和所述下料移动板（9）的底面连接有滑轮（206），所述滑轮（206）与所述导轨（207）滑动配合；

其中，所述导轨（207）设置有两根，且以所述移动机架（201）的宽度中线为基准对称分布，所述上料移动板（3）和所述下料移动板（9）底面的滑轮（206）均设置有四个。

4.根据权利要求2所述的乘用车底盘电池自动解锁更换装置，其特征在于：所述上料升降台（4）和所述下料升降台（10）均为剪叉式液压升降台。

5.根据权利要求1所述的乘用车底盘电池自动解锁更换装置，其特征在于：所述第一移动杆（503）和所述第二移动杆（507）均为“7”字型结构，所述第一移动杆（503）和所述第二移动杆（507）的水平部相互远离延伸且分别与两根所述定位杆（8）相连接。

6.根据权利要求1所述的乘用车底盘电池自动解锁更换装置，其特征在于：所述定位杆（8）外侧面设置有橡胶垫。

7.根据权利要求2所述的乘用车底盘电池自动解锁更换装置，其特征在于：所述承载台（1）表面设置有定位腔（101），所述定位腔（101）共有两个且分别位于与汽车前轮相对应的所述凹陷腔（103）的前方，所述前轮定位组件（6）包括电缸（601），所述电缸（601）安装在所述定位腔（101）内部，所述电缸（601）的升降端连接有定位板（602），所述定位板（602）与所述定位腔（101）间隙配合。

Images