CN114614182B - 一种新能源汽车动力电池自适应转载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车动力电池自适应转载装置，包括：移动车架、升降托架组件、转载夹台和定位托台，升降托架组件固定安装于移动车架的表面，升降托架组件包括升降导架、运动臂、托架偏转舵轮和偏转舵机，升降导架的内侧滑动安装有升降架，托架偏转舵轮固定安装于升降架的顶端。本发明中，通过设置自动引导式车体结构，利用装备的电磁或光学，雷达激光等自动导引机构，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，具有小车编程、停车选择装置、安全保护以及各种移载功能，并能在计算机的监控下，按指令自主无人驾驶，自动沿着规定的导引路径行驶，到达指定地点，完成自适应转载任务。

Description

一种新能源汽车动力电池自适应转载装置
技术领域
本发明涉及xx技术领域，具体为一种新能源汽车动力电池自适应转载装置。
背景技术
新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车，包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等，其废气排放量比较低，据不完全统计，全世界现有超过400万辆液化石油气汽车，100多万辆天然气汽车，目前中国市场上在售的新能源汽车多是混合动力汽车和纯电动汽车，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵；至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的 1/7～1/3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。
能源汽车主要采用电力作为动力来源，因此新能源汽车的内部安装有大量的电池组，这些电池组由于体积较大、质量较重，因此在安装和拆卸的过程中一般需要使用到转载装置，电池转载装置需要托着新电池到达安装位置，但是由于现有的电池转载装置并没有定位，在取出旧电池时，其自身所在轨道的位置，因此当电池转载装置沿轨道将新电池运送到电池仓安装时，还需要花费一定时间使新电池能够与汽车的电池仓对准，从而降低了电池的安装速度。
发明内容
本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种新能源汽车动力电池自适应转载装置，包括：移动车架、升降托架组件、转载夹台和定位托台，所述升降托架组件固定安装于移动车架的表面，所述升降托架组件包括升降导架、运动臂、托架偏转舵轮和偏转舵机，所述升降导架的内侧滑动安装有升降架，所述托架偏转舵轮固定安装于升降架的顶端且偏转舵机的一端与托架偏转舵轮的输出端铰接固定，所述转载夹台活动安装于运动臂的另一端，所述定位托台的一段固定安装于移动车架的表面，所述移动车架的表面设有引导传感器，所述移动车架的表面固定安装有独立电源；所述移动车架的内侧活动铰接有辅助轮架，所述辅助轮架一端的顶面设有顶撑推杆，所述顶撑推杆的驱动方向与辅助轮架的铰接旋转向相同，所述辅助轮架的表面固定安装有横向运动轮组，所述移动车架的表面活动安装有若干移动轮组，所述横向运动轮组和移动轮组的端部均设有移动驱动电机，所述转载夹台的表面固定安装有夹持驱动杆，所述夹持驱动杆的输出端固定安装有夹头座，所述夹头座的上下两侧活动安装有胶辊夹头，所述胶辊夹头为小脚材质构件，所述定位托台包括载运定架、载运动台和主轴杆，所述载运动台的两侧设有固定于载运定架表面的转轴，所述载运定架的表面固定安装有调节舵机，所述传动套齿和转轴德表面固定套接有相互啮合的传动套齿，且调节舵机的输出端与传动套齿的表面传动啮合。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述引导传感器为激光雷达制导传感器、磁导航器、SLAM导航器或视觉导航器中的一种，所述引导传感器嵌入安装于移动车架的两侧。
通过采用上述技术方案，利用激光雷达制导传感器、磁导航器、SLAM导航器或视觉导航器，磁导传感器和地标识别，接受导引系统的方向信息，通过导引地标识别来实现小车的前进、后退、分岔、出站等动作，实现自适应转载。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述引导传感器为磁导航器结构，用于根据底面引导磁条结构进行车体运动方向导航，且在转载装置行径路程上设有磁引导贴条。
通过采用上述技术方案，利用地面引导磁条的铺设预设车体运动线路，引导传感器通过磁导航进行自动追踪轨迹行进，该种引导方式成本低廉，操作便捷。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述移动驱动电机为伺服驱动电机结构，所述横向运动轮组和移动轮组的表面均转动安装有若干全向运动棍，所述横向运动轮组和移动轮组为麦克纳母轮结构。
通过采用上述技术方案，利用辅助轮架表面驱动杆推动辅助轮架下行偏转即可使横向运动轮组触地，利用横向运动轮组进行横向驱动，实现快速转向，降低车体转弯半径，并利用麦克纳母轮的全向驱动进一步提高车体运动的灵活性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述升降架的底端固定连接有固定于移动车架表面的驱动杆，所述驱动杆为电动推杆或液压杆结构，所述升降架滑动安装与升降导架的内侧。
通过采用上述技术方案，利用升降架进行运动臂和转载夹台的升降驱动，使转载夹台可上行托举动力电池对向安装位，便于装配人员进行电池装配操作，提高装配工作效率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述运动臂的一端固定连接有自适应水平舵机，所述转载夹台固定于自适应水平舵机的输出端，所述夹持驱动杆的内侧设有圆弧夹槽，所述夹持驱动杆和夹头座的数量为两组，且两组夹持驱动杆呈对称V字形方向布置。
通过采用上述技术方案，通过夹持驱动杆V字形方向驱动，在夹持驱动杆回退运动中夹头座和胶辊夹头的间距逐渐减小从而对电池两侧进行夹持，利用胶辊夹头的软胶结构提高夹持效果，从而对电池结构进行自动化夹持转载。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述载运动台的表面设有托架结构，所述托架结构表面设有与汽车动力电池相适配的放置槽，且载运动台的表面设有用于识别安装位置表面定位标签点的激光定位器。
通过采用上述技术方案，通过载运动台表面激光定位器识别车体动力电池安装点位进行自动识别，自适应调节移动车架的移动位置和运动臂的倾角从而使动力电池精准对向安装位配合装配，提高工作效率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述移动车架、升降托架组件、转载夹台和定位托台的输入端电性连接有控制器，所述控制器为单片机或PLC控制器结构，所述引导传感器的输出端与控制器的输入端电性连接，所述控制器的输入端电信号连接有遥控终端。
通过采用上述技术方案，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，具有小车编程、停车选择装置、安全保护以及各种移载功能，并能在计算机的监控下，按指令自主无人驾驶或遥控终端遥控控制，沿着规定的导引路径行驶，到达指定地点。
本发明所取得的有益效果为：
1.本发明中，通过设置自动引导式车体结构，利用装备的电磁或光学，雷达激光等自动导引机构，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，具有小车编程、停车选择装置、安全保护以及各种移载功能，并能在计算机的监控下，按指令自主无人驾驶，自动沿着规定的导引路径行驶，到达指定地点，完成自适应转载任务。
2.本发明中，通过设置全向运动结构，利用移动车架表面驱动轮进行移动、转向、制动及速度控制，组建伺服驱动的速度控制系统，驱动系统可由计算机或人工控制，可驱动该转载结构正常运行并具有速度控制、方向和制动控制的能力，以实现向前、向后或纵向、横向、斜向及回转的全方位运动，运动更加灵活受场地限制较小。
3.本发明中，通过设置自动夹持与顶升结构，利用转载夹台和定位托台进行动力电池包的装载操作并自动顶升配合操作人员进行动力电池包的定位安装，从而提高汽车动力电池的装配工作效率。
附图说明
图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；
图2为本发明一个实施例的升降托架组件和转载夹台安装结构示意图；
图3为本发明一个实施例的定位托台结构示意图；
图4为本发明一个实施例的定位托台驱动结构示意图；
图5为本发明一个实施例的图2的A处结构示意图；
图6为本发明一个实施例的移动车架结构示意图；
图7为本发明一个实施例的移动轮组结构示意图。
附图标记：
100、移动车架；110、辅助轮架；120、横向运动轮组；130、移动轮组；131、全向运动棍；140、移动驱动电机；150、独立电源；
200、升降托架组件；210、升降导架；220、运动臂；230、托架偏转舵轮；240、偏转舵机；211、升降架；241、自适应水平舵机；
300、转载夹台；310、夹持驱动杆；320、夹头座；330、胶辊夹头；
400、定位托台；410、载运定架；420、载运动台；430、主轴杆；440、调节舵机；431、传动套齿。
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明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种新能源汽车动力电池自适应转载装置。
结合图1-7所示，本发明提供的一种新能源汽车动力电池自适应转载装置，包括：移动车架100、升降托架组件200、转载夹台300和定位托台400，升降托架组件200固定安装于移动车架100的表面，升降托架组件200包括升降导架210、运动臂220、托架偏转舵轮230和偏转舵机240，升降导架210的内侧滑动安装有升降架211，托架偏转舵轮230固定安装于升降架211的顶端且偏转舵机240的一端与托架偏转舵轮230的输出端铰接固定，转载夹台300活动安装于运动臂220的另一端，定位托台400的一段固定安装于移动车架100的表面，移动车架100的表面设有引导传感器，移动车架100的表面固定安装有独立电源150；移动车架100的内侧活动铰接有辅助轮架110，辅助轮架110一端的顶面设有顶撑推杆，顶撑推杆的驱动方向与辅助轮架110的铰接旋转向相同，辅助轮架110的表面固定安装有横向运动轮组120，移动车架100的表面活动安装有若干移动轮组130，横向运动轮组120和移动轮组130的端部均设有移动驱动电机140，转载夹台300的表面固定安装有夹持驱动杆310，夹持驱动杆310的输出端固定安装有夹头座320，夹头座320的上下两侧活动安装有胶辊夹头330，胶辊夹头330为小脚材质构件，定位托台400包括载运定架410、载运动台420和主轴杆430，载运动台420的两侧设有固定于载运定架410表面的转轴，载运定架410的表面固定安装有调节舵机440，传动套齿431和转轴德表面固定套接有相互啮合的传动套齿431，且调节舵机440的输出端与传动套齿431的表面传动啮合。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：引导传感器为激光雷达制导传感器、磁导航器、SLAM导航器或视觉导航器中的一种，引导传感器嵌入安装于移动车架100的两侧。
具体的，利用激光雷达制导传感器、磁导航器、SLAM导航器或视觉导航器，磁导传感器和地标识别，接受导引系统的方向信息，通过导引地标识别来实现小车的前进、后退、分岔、出站等动作，实现自适应转载。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：引导传感器为磁导航器结构，用于根据底面引导磁条结构进行车体运动方向导航，且在转载装置行径路程上设有磁引导贴条。
具体的，利用地面引导磁条的铺设预设车体运动线路，引导传感器通过磁导航进行自动追踪轨迹行进，该种引导方式成本低廉，操作便捷。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：移动驱动电机140为伺服驱动电机结构，横向运动轮组120和移动轮组130的表面均转动安装有若干全向运动棍131，横向运动轮组120和移动轮组130为麦克纳母轮结构。
具体的，利用移动车架100表面驱动轮进行移动、转向、制动及速度控制，组建伺服驱动的速度控制系统，驱动系统可由计算机或人工控制，可驱动该转载结构正常运行并具有速度控制、方向和制动控制的能力，以实现向前、向后或纵向、横向、斜向及回转的全方位运动，利用辅助轮架110表面驱动杆推动辅助轮架110下行偏转即可使横向运动轮组120触地，利用横向运动轮组120进行横向驱动，实现快速转向，降低车体转弯半径，并利用麦克纳母轮的全向驱动进一步提高车体运动的灵活性，运动更加灵活受场地限制较小。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：升降架211的底端固定连接有固定于移动车架100表面的驱动杆，驱动杆为电动推杆或液压杆结构，升降架211滑动安装与升降导架210的内侧。
具体的，利用升降架211进行运动臂220和转载夹台300的升降驱动，使转载夹台300可上行托举动力电池对向安装位，便于装配人员进行电池装配操作，提高装配工作效率。
在该实施例中，运动臂220的一端固定连接有自适应水平舵机241，转载夹台300固定于自适应水平舵机241的输出端，夹持驱动杆310的内侧设有圆弧夹槽，夹持驱动杆310和夹头座320的数量为两组，且两组夹持驱动杆310呈对称V字形方向布置。
具体的，通过夹持驱动杆310V字形方向驱动，在夹持驱动杆310回退运动中夹头座320和胶辊夹头330的间距逐渐减小从而对电池两侧进行夹持，利用胶辊夹头330的软胶结构提高夹持效果，从而对电池结构进行自动化夹持转载。
在该实施例中，载运动台420的表面设有托架结构，托架结构表面设有与汽车动力电池相适配的放置槽，且载运动台420的表面设有用于识别安装位置表面定位标签点的激光定位器。
具体的，利用转载夹台300和定位托台400进行动力电池包的装载操作并自动顶升配合操作人员进行动力电池包的定位安装，从而提高汽车动力电池的装配工作效率，通过载运动台420表面激光定位器识别车体动力电池安装点位进行自动识别，自适应调节移动车架100的移动位置和运动臂220的倾角从而使动力电池精准对向安装位配合装配，提高工作效率。
在该实施例中，移动车架100、升降托架组件200、转载夹台300和定位托台400的输入端电性连接有控制器，控制器为单片机或PLC控制器结构，引导传感器的输出端与控制器的输入端电性连接，控制器的输入端电信号连接有遥控终端。
具体的，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，具有小车编程、停车选择装置、安全保护以及各种移载功能，并能在计算机的监控下，按指令自主无人驾驶或遥控终端遥控控制，沿着规定的导引路径行驶，到达指定地点，完成自适应转载任务。
本发明的工作原理及使用流程：
移动车架100的导引运动根据移动车架100表面导向传感器所得到的位置信息，按移动车架100的路径所提供的目标值计算出移动车架100的实际控制命令值，即给出移动车架100的设定速度和转向角，完成轨迹跟踪，移动车架100小车的控制目标就是通过检测参考点与虚拟点的相对位置，修正驱动轮的转速以改变移动车架100的行进方向，尽力让参考点位于虚拟点的上方，这样移动车架100就能始终跟踪引导线运行。
当接收到动力电池搬运指令后，控制器系统就根据所存储的运行地图和移动车架100小车当前位置及行驶方向进行计算、规划分析，选择最佳的行驶路线，自动控制移动车架100小车的行驶和转向，当移动车架100到达装载动力电池位置并准确停位后，利用升降托架组件200、转载夹台300和定位托台400的动作配合，完成装货过程，然后移动车架100小车起动，驶向目标卸货点，准确停位后，升降托架组件200、转载夹台300和定位托台400的动作，完成卸货过程，并向控制系统报告其位置和状态，完成转载任务，随之移动车架100小车起动，驶向待命区域，在装配工序中可通过载运动台420的升降支顶动力电池至车体安装孔位，配合装配人员进行操作提高工作效率。
在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如，“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。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中的具体含义。
需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种新能源汽车动力电池自适应转载装置，其特征在于，包括：移动车架（100）、升降托架组件（200）、转载夹台（300）和定位托台（400），所述升降托架组件（200）固定安装于移动车架（100）的表面，所述升降托架组件（200）包括升降导架（210）、运动臂（220）、托架偏转舵轮（230）和偏转舵机（240），所述升降导架（210）的内侧滑动安装有升降架（211），所述托架偏转舵轮（230）固定安装于升降架（211）的顶端且偏转舵机（240）的一端与托架偏转舵轮（230）的输出端铰接固定，所述转载夹台（300）活动安装于运动臂（220）的另一端，所述定位托台（400）的一段固定安装于移动车架（100）的表面，所述移动车架（100）的表面设有引导传感器，所述移动车架（100）的表面固定安装有独立电源（150）；所述引导传感器为磁导航器结构，用于根据底面引导磁条结构进行车体运动方向导航，且在转载装置行径路程上设有磁引导贴条；
所述移动车架（100）的内侧活动铰接有辅助轮架（110），所述辅助轮架（110）一端的顶面设有顶撑推杆，所述顶撑推杆的驱动方向与辅助轮架（110）的铰接旋转向相同，所述辅助轮架（110）的表面固定安装有横向运动轮组（120），所述移动车架（100）的表面活动安装有若干移动轮组（130），所述横向运动轮组（120）和移动轮组（130）的端部均设有移动驱动电机（140）；
所述转载夹台（300）的表面固定安装有夹持驱动杆（310），所述夹持驱动杆（310）的输出端固定安装有夹头座（320），所述夹头座（320）的上下两侧活动安装有胶辊夹头（330），所述胶辊夹头（330）为小脚材质构件，所述定位托台（400）包括载运定架（410）、载运动台（420）和主轴杆（430），所述载运动台（420）的两侧设有固定于载运定架（410）表面的转轴，所述载运定架（410）的表面固定安装有调节舵机（440），所述主轴杆（430）和转轴的表面固定套接有相互啮合的传动套齿（431），且调节舵机（440）的输出端与传动套齿（431）的表面传动啮合。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车动力电池自适应转载装置，其特征在于，所述引导传感器为激光雷达制导传感器、磁导航器、SLAM导航器或视觉导航器中的一种，所述引导传感器嵌入安装于移动车架（100）的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车动力电池自适应转载装置，其特征在于，所述移动驱动电机（140）为伺服驱动电机结构，所述横向运动轮组（120）和移动轮组（130）的表面均转动安装有若干全向运动棍（131），所述横向运动轮组（120）和移动轮组（130）为麦克纳母轮结构。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车动力电池自适应转载装置，其特征在于，所述升降架（211）的底端固定连接有固定于移动车架（100）表面的驱动杆，所述驱动杆为电动推杆或液压杆结构，所述升降架（211）滑动安装与升降导架（210）的内侧。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车动力电池自适应转载装置，其特征在于，所述运动臂（220）的一端固定连接有自适应水平舵机（241），所述转载夹台（300）固定于自适应水平舵机（241）的输出端，所述夹持驱动杆（310）的内侧设有圆弧夹槽，所述夹持驱动杆（310）和夹头座（320）的数量为两组，且两组夹持驱动杆（310）呈对称V字形方向布置。
6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车动力电池自适应转载装置，其特征在于，所述载运动台（420）的表面设有托架结构，所述托架结构表面设有与汽车动力电池相适配的放置槽，且载运动台（420）的表面设有用于识别安装位置表面定位标签点的激光定位器。
7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车动力电池自适应转载装置，其特征在于，所述移动车架（100）、升降托架组件（200）、转载夹台（300）和定位托台（400）的输入端电性连接有控制器，所述控制器为单片机或PLC控制器结构，所述引导传感器的输出端与控制器的输入端电性连接，所述控制器的输入端电信号连接有遥控终端。
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