CN114103718A - 电池包搬运器 - Google Patents

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CN114103718A
CN114103718A CN202111363761.XA CN202111363761A CN114103718A CN 114103718 A CN114103718 A CN 114103718A CN 202111363761 A CN202111363761 A CN 202111363761A CN 114103718 A CN114103718 A CN 114103718A
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李永昌
王伟
王俊
赵伟
温华锋
梁雄俊
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Shenzhen Jingzhi Machine Co Ltd
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Abstract

本申请涉及一种电池包搬运器，该电池包搬运器包括车体和浮动盘，还包括水平浮动机构，所述浮动盘通过所述水平浮动机构沿水平方向移动地连接于所述车体，所述水平浮动机构包括：水平浮动座，沿竖直方向连接于所述浮动盘和所述车体，所述水平浮动座至少一端移动地连接于所述浮动盘和所述车体；限位座，包括限位部，所述限位座连接于所述车体和浮动盘至少之一，所述限位部位于所述浮动盘和所述车体之间，在所述浮动盘相对所述车体沿水平方向移动时，所述限位部沿水平方向止挡所述水平浮动座。在所述浮动盘承载所述电池包时，可以通过所述水平浮动座在所述限位座的限位孔内移动以调整所述电池包移动至对应于车辆的位置。

Description

电池包搬运器
技术领域
本公开涉及换电设备领域，尤其是一种电池包搬运器。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
电池包搬运器用于在换电站搬运电池包，在搬运过程中需要与车辆对接电池包，例如在承载电池包时，将电池包相对车辆移动以将电池包安装于车辆，或者电池包相对电池包搬运器移动以承载电池包。由于电池包搬运器可能偏离对接电池包的位置，导致电池包在车辆与电池包搬运器之间转移时难以正确对接电池包。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种电池包搬运器，可以在对接过程中调整电池包的位置。
为此，本公开首先提供了一种电池包搬运器，包括车体和浮动盘，还包括水平浮动机构，所述浮动盘通过所述水平浮动机构沿水平方向移动地连接于所述车体，所述水平浮动机构包括：
水平浮动座，沿竖直方向连接于所述浮动盘和所述车体，所述水平浮动座至少一端移动地连接于所述浮动盘和所述车体；
限位座，包括限位部，所述限位座连接于所述车体和浮动盘至少之一，所述限位部位于所述浮动盘和所述车体之间，在所述浮动盘相对所述车体沿水平方向移动时，所述限位部沿水平方向止挡所述水平浮动座。
优选地，所述限位部包括一限位孔，所述限位孔的内径大于所述水平浮动座，并且所述水平浮动座穿过所述限位孔；
在所述浮动盘承载所述电池包时，所述浮动盘通过所述水平浮动座在所述限位座的限位孔内移动以调整所述电池包的位置。
优选地，还包括滚子，所述水平浮动座的一端设有敞口的容腔；所述滚子设于所述容腔内并且抵接所述车体或者浮动盘以支撑所述水平浮动座。
优选地，还包括导向件，所述导向件连接于所述浮动盘并且沿竖直方向延伸，用于对接所述电池包的导向座并导引所述电池包至所述浮动盘。
优选地，还包括用于沿水平方向复位所述浮动盘的第一复位机构，所述第一复位机构包括弹性件，所述弹性件的一端连接于所述浮动盘，另外一端连接于所述车体，在所述浮动盘移动时，所述弹性件通过回复力沿水平方向复位所述浮动盘。
优选地，所述弹性件对称地连接于所述浮动盘的长度方向或者宽度方向至少之一的两端以复位所述浮动盘。
优选地，还包括用于沿水平方向复位所述浮动盘的第二复位机构，所述第二复位机构包括：
伸缩组件，包括复位杆，所述复位杆连接于所述浮动盘和车体中的一个；
导向头，连接于所述浮动盘和车体的另外一个，所述导向头包括对应于所述复位杆的导向槽，用于通过所述复位杆嵌入所述导向槽内以复位所述浮动盘。
优选地，所述导向槽为弧形槽，所述复位杆的端部为对应于所述弧形槽的弧面，或者，所述复位杆的端部转动连接一滚轮，用于导引所述复位杆顶撑所述导向槽。
优选地，所述复位杆的靠近所述导向头的端部移动地连接于所述浮动盘和车体中的一个。
优选地，所述第二复位机构包括至少两组，分别用于导引所述浮动盘的长度方向和宽度方向至少之一的两端部。
相较于现有技术，上述的电池包搬运器的浮动盘通过水平浮动机构沿水平方向移动地连接于所述车体，在对接电池包的过程中，电池包可以在受到外力的导引时，浮动盘通过水平浮动座在限位座的限位部的止挡范围内相对车体沿水平方向移动以调整浮动盘的位置而不会超出预设的移动范围，从而可以调整电池包的位置，防止对接过程中损坏电池包和电池包搬运器。
附图说明
为了更清楚地说明具体实施方式，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，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是电池包搬运器的结构示意图。
图2是电池包搬运器在负载电池包状态下的结构示意图。
图3是电池包搬运器的剖面结构示意图。
图4是图3中A处的局部放大图。
图5是第一复位机构和第二复位机构的结构示意图(复位杆脱离导向头)。
图6是图5中B处的结构示意图。
图7是第一复位机构和第二复位机构的结构示意图(复位杆顶撑导向头)。
图8是第一复位机构在另一实施方式中的结构示意图。
主要元件符号说明
Figure BDA0003359822550000031
Figure BDA0003359822550000041
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本公开。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本公开进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，所描述的实施方式仅仅是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本公开。
在各实施例中，为了便于描述而非限制本公开，本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
图1是电池包搬运器的结构示意图。如图1所示，电池包搬运器包括车体20和浮动盘10，浮动盘10可以沿水平方向移动地连接于车体20。本实施方式中，车体20的底部设有多个行走轮21，使得车体20可以沿预定的路线移动以搬运电池包100或者移动至预设的位置。
浮动盘10设置在车体20的上方，大体呈框架状结构，具有沿水平方向延伸并且大体平坦的顶面，电池包100可以放置于浮动盘10的表面以负载电池包100。在一些实施方式中，浮动盘10还设有导向件11，所述导向件11沿竖直方向连接于所述浮动盘10，顶端部可以是锥状以导引电池包100。导向件11的数量可以是一个，也可以是多个，多个导向件11可以对称地连接于浮动盘10的端部位置，用于对接所述电池包100的导向座(图中未示出)并导引所述电池包100至所述浮动盘10。
图2是电池包搬运器在负载电池包100状态下的结构示意图。如图2所示，电池包100可以被放置于浮动盘10上，并且导向件11穿过电池包100上的导向座。在电池包100被放置于浮动盘10的过程中，导向件11的尖端位于电池包100的孔内，在导向件11的对接过程中，由于导向件11的导引作用，会带动浮动盘10在水平方向移动，直至浮动盘10负载电池包100移动至对应于车辆的安装电池包100的位置(一般是电池包100安装位置在车辆的底部)，从而可以防止转移电池包100过程中损坏电池包100或者电池包搬运器。
图3是电池包搬运器的剖面结构示意图。如图3所示，电池包搬运器还包括水平浮动机构40，所述浮动盘10通过所述水平浮动机40构沿水平方向移动地连接于所述车体20。水平浮动机构40优选为多个，例如可以是三个或者四个，用于浮动支撑所述浮动盘10。本实施方式中，水平浮动机构40可以是四个，分别设于浮动盘10和车体20的四角以支撑所述浮动盘10，这样，浮动盘10可以通过水平浮动机构40相对车体20在预设的范围内沿水平方向(即XY平面内的方向)移动。
图4是图3中A处的局部放大图。如图4所示，所述水平浮动机构40包括水平浮动座41、滚子43和限位座42。水平浮动座41设于浮动盘10和车体20之间，至少一端移动地连接于车体10或者浮动盘20。具体的，水平浮动座41呈倒“T”字形结构，顶部通过一个或者多个连接件连接于浮动盘10，底部具有敞口的容腔411。所述容腔411的敞口端朝向所述车体20，并且扣合于所述车体20的表面。滚子43可以是一个或者多个，可以是球形，也可以是圆柱形，但优选采用球形结构，设于所述容腔411内并且抵接所述车体20和所述容腔411的侧壁以支撑所述水平浮动座41。这样，水平浮动座41可以通过滚子43在车体20表面滚动而负载浮动盘10相对车体20移动。滚子43优选为多个，可以分担浮动盘10的重力，防止滚子43挤压车体20而导致车体20的表面形变。然而，在另外一些实施方式中，水平浮动座41也可以滑动地(例如可以通过润滑剂等方式)接触于车体20的上表面，从而可以相对车体20滑动。
限位座42连接于车体20，包括限位部，所述限位座连接于所述车体和浮动盘至少之一，所述限位部位于所述浮动盘10和所述车体20之间，在所述浮动盘10相对所述车体20沿水平方向移动时，所述限位部沿水平方向止挡所述水平浮动座41。实现对水平浮动座41的移动范围的限定。在一些实施方式中，所述限位部包括一限位孔421，所述水平浮动座41穿过所述限位孔421以限定所述水平浮动座41的移动范围。即，限位孔421的孔径大于水平浮动座41，水平浮动座41仅能在限位孔421的孔径范围内沿XY方向移动，从而可以将水平浮动座41的移动范围限定为限位孔421内，防止浮动盘10的移动范围超出界限而引发事故。在另外一些实施方式中，也可以根据水平浮动座41的移动路径上设置一个或者多个限位部以阻挡水平浮动座41沿水平方向的移动，起到限位的作用。
浮动盘10在导向件11或者电池包100的导引作用下移动后，需要复位浮动盘10，即将浮动盘10移动到初始位置以防止电池包搬运器在移动过程，浮动盘10阻碍电池包搬运器的移动。本实施方式中，车辆搬运器可以通过第一复位机构和第二复位机构复位浮动盘10。
图5是第一复位机构和第二复位机构的结构示意图(复位杆32脱离导向头31)。如图5所示，第一复位机构采用被动复位方式进行复位，包括一个或者多个弹性件50，弹性件50可以是弹簧，也可以是其他弹性材料制作的器件。所述弹性件50的一端连接于所述浮动盘10，另外一端连接于所述车体20，在所述浮动盘10移动时，所述弹性件50通过回复力复位所述浮动盘10。在图5示出的实施方式中，弹性件50包括两组，两组弹性件50分别连接于所述浮动盘10长度方向的两端，每组的弹性件50沿所述浮动盘10的长度方向倾斜地连接于所述浮动盘10，并且相对地所述弹性件50的连线交于所述浮动盘10沿宽度方向的中点。具体的，本实施方式中，浮动盘10的长度方向的两端各设有一组弹性件50，每组具有两个弹性件50，每组的弹性件50沿相对浮动盘10的长度方向成45度角设置，使得弹性件50所在的直线(图5的虚线)相交的交点位于浮动盘10的中线上。在浮动盘10移动后，会牵引弹性件50形变，在外力被撤销后，浮动盘10可以在弹性件50的回复力作用下复位。此外，由于弹性件50的存在，也可以增加浮动盘10的阻尼，起到防止浮动盘10在外力释放后，浮动盘10可能因惯性等原因导致移动速度过快而损坏搬运器或者电池包100。
发明人在实施本实施方式的过程中发现，浮动盘10在复位过程中可能由于摩擦或者其他元器件的阻碍下导致浮动盘10难以复位到准确的初始位置，也有存在复位速度过慢的问题，影响电池包搬运器的工作效率。
在图5示出的实施方式中，电池包搬运器还包括用于复位所述浮动盘10的第二复位机构。相对的，第一复位机构通过弹性件50的回复力复位浮动盘10，属于被动的方式复位；而第二复位机构则可以通过驱动机30提供动力复位浮动盘10，属于主动的方式复位。所述第二复位机构包括伸缩组件和导向头31，伸缩组件和导向头31分别连接于浮动盘10和车体20，伸缩组件可以伸长或者缩短，导向头31用于导引伸缩组件，从而可以主动复位浮动盘10。
图6是图5中B处的结构示意图。如图5和图6所示，伸缩组件包括驱动机30和复位杆32，驱动机30可以是丝杆电机，也可以是气缸，其输出轴可以伸缩。作为示例性的，驱动机30连接于车体20，输出轴沿浮动盘10的长度方向延伸。本实施方式中，伸缩组件可以是两个，两个伸缩组件的驱动机30背向设置，输出轴分别向浮动盘10的长度方向的两端伸出或者缩回。复位杆32的一端连接于所述驱动机30的输出轴，另外一端移动地连接于车体20，例如可以通过滑块-导轨321机构移动的连接于车体20以支撑所述复位杆32。
对应的，导向头31为两个，分别连接于所述浮动盘10的长度方向的两端，所述导向头31包括导向槽311，所述导向槽311对应于所述复位杆32，所述复位杆32顶撑并且嵌入所述导向槽311内以复位所述浮动盘10。本实施方式中，所述导向槽311为弧形槽，所述复位杆32的端部为对应于所述弧形槽的弧面，例如，所述复位杆32的端部为半圆形结构，对应的，弧形槽的内凹的半圆形弧面。优选地，为了降低复位杆32端部的摩擦力，降低复位杆32的磨损，在一些实施方式中，所述复位杆32的端部转动连接一滚轮322，用于导引所述复位杆32顶撑所述导向槽311。
图7是第一复位机构和第二复位机构的结构示意图(复位杆32顶撑导向头31)。如图7所示，在需要第二复位机构实现主动复位时，通过驱动机30驱动复位杆32朝向导向头31移动，由于导向头31安装于浮动盘10，导向头31可以通过顶撑导向头31的导向槽311的侧壁，直至复位杆32的滚轮322完全嵌入导向槽311内，实现导引浮动盘10的复位动作。
图8是第一复位机构在另一实施方式中的结构示意图。在图8示出的实施方式中，第一复位机构的所述弹性件50包括两组，一组弹性件50沿所述浮动盘10的长度方向连接于所述浮动盘10的长度方向的两端，另外一组弹性件50沿所述浮动盘10的宽度方向连接于所述浮动盘10的宽度方向的两端。即，浮动盘10的长度方向的两端各安装有两个沿X轴方向的弹性件50，宽度方向的两端各安装有两个沿Y轴方向的弹性件50，同样可以起到被动复位浮动盘10的作用。
以下详细描述基于上述电池包搬运器实现的电池包100搬运方法。
在需要将电池包100安装于车辆时，电池包100被放置于浮动盘10上，并且位于将电池包100安装于车辆的位置。电池包100在靠近车辆的过程中，电池包100与车辆的部件接触而导引电池包100沿水平方向移动。由于电池包100安装于浮动盘10上，浮动盘10带动水平浮动座41通过滚子43滚动而相对车体20移动，这样，在电池包100的导引下，浮动盘10可以相对车体20沿水平面的方向移动，直至电池包100位于对应于电池包100安装于车辆的位置，完成电池包100的安装作业。
在需要将电池包100从车辆转移到电池包搬运器时，电池包100的孔对应于导向件11，在电池包100移动过程中，导向件11插接至电池包100的导向座内。在导向件11的导引过程中，由于导向件11安装于浮动盘10上，浮动盘10可以带动水平浮动座41通过滚子43滚动而相对车体20移动，这样，在导向件11的导引下，浮动盘10可以相对车体20沿水平面的方向移动，直至电池包100完全位于浮动盘10上，完成电池包100的转移作业。
在浮动盘10导引过程中，会牵引第一复位机构的弹性件50形变。在完成导引后，第一复位机构的弹性件50向浮动盘10施加回复力而复位浮动盘10。为了提高浮动盘10的复位速度或者防止浮动盘10为卡住而无法完全复位，还可以第二复位机构的驱动机30驱动复位杆32顶撑于导向头31的导向槽311内，实现主动复位浮动盘10。
上述的电池包搬运器将浮动盘10通过水平浮动机构40连接于车体20，在对接电池包100的过程中，浮动盘10通过水平浮动座41底部的滚子43相对车体20滚轮322，在限位座42的限位孔421内移动以调整浮动盘10的位置，从而可以调整电池包100至对应于车辆的位置，起到防止对接过程中损坏电池包100和电池包搬运器的作用。
在本公开所提供的几个具体实施方式中，对于本领域技术人员而言，显然本公开不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本公开的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本公开。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本公开的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本公开内。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
以上实施方式仅用以说明本公开的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本公开进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本公开的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池包搬运器，包括车体和浮动盘，其特征在于，还包括水平浮动机构，所述浮动盘通过所述水平浮动机构沿水平方向移动地连接于所述车体，所述水平浮动机构包括：
水平浮动座，沿竖直方向连接于所述浮动盘和所述车体，所述水平浮动座至少一端移动地连接于所述浮动盘和所述车体；
限位座，包括限位部，所述限位座连接于所述车体和浮动盘至少之一，所述限位部位于所述浮动盘和所述车体之间，在所述浮动盘相对所述车体沿水平方向移动时，所述限位部沿水平方向止挡所述水平浮动座。
2.如权利要求1所述的电池包搬运器，其特征在于，所述限位部包括一限位孔，所述限位孔的内径大于所述水平浮动座，并且所述水平浮动座穿过所述限位孔；
在所述浮动盘承载所述电池包时，所述浮动盘通过所述水平浮动座在所述限位座的限位孔内移动以调整所述电池包的位置。
3.如权利要求1所述的电池包搬运器，其特征在于，还包括滚子，所述水平浮动座的一端设有敞口的容腔；所述滚子设于所述容腔内并且抵接所述车体或者浮动盘以支撑所述水平浮动座。
4.如权利要求1所述的电池包搬运器，其特征在于，还包括导向件，所述导向件连接于所述浮动盘并且沿竖直方向延伸，用于对接所述电池包的导向座并导引所述电池包至所述浮动盘。
5.如权利要求1所述的电池包搬运器，其特征在于，还包括用于沿水平方向复位所述浮动盘的第一复位机构，所述第一复位机构包括弹性件，所述弹性件的一端连接于所述浮动盘，另外一端连接于所述车体，在所述浮动盘移动时，所述弹性件通过回复力沿水平方向复位所述浮动盘。
6.如权利要求5所述的电池包搬运器，其特征在于，所述弹性件对称地连接于所述浮动盘的长度方向或者宽度方向至少之一的两端以复位所述浮动盘。
7.如权利要求1所述的电池包搬运器，其特征在于，还包括用于沿水平方向复位所述浮动盘的第二复位机构，所述第二复位机构包括：
伸缩组件，包括复位杆，所述复位杆连接于所述浮动盘和车体中的一个；
导向头，连接于所述浮动盘和车体的另外一个，所述导向头包括对应于所述复位杆的导向槽，用于通过所述复位杆嵌入所述导向槽内以复位所述浮动盘。
8.如权利要求7所述的电池包搬运器，其特征在于，所述导向槽为弧形槽，所述复位杆的端部为对应于所述弧形槽的弧面，或者，所述复位杆的端部转动连接一滚轮，用于导引所述复位杆顶撑所述导向槽。
9.如权利要求8所述的电池包搬运器，其特征在于，所述复位杆的靠近所述导向头的端部移动地连接于所述浮动盘和车体中的一个。
10.如权利要求9所述的电池包搬运器，其特征在于，所述第二复位机构包括至少两组，分别用于导引所述浮动盘的长度方向和宽度方向至少之一的两端部。
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