CN115321079B - 储能集装箱电池安装用机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及储能电池装卸模组技术领域，尤其是一种储能集装箱电池安装用机械手，包括集装箱本体、顶置调节电机、旋转调节电机、驱动电机、第一电控撑杆和第二电控撑杆。本发明的储能集装箱电池安装用机械手采用隐藏式安装布局，将机械手直接安装在集装箱本体上的侧向装卸口位置，可以在不影响集装箱外部空间的基础上进行辅助装卸，便于先现有设备上进行改造升级，普及推广更加便利；机械手通过活动装配在外侧调节框内部的侧向升降座进行装配，同时在外侧安装提升电池装卸稳定性的翻转式稳定支架，可以提升装卸操作的安全性。

Description

储能集装箱电池安装用机械手

技术领域

本发明涉及储能电池装卸模组技术领域，尤其是一种储能集装箱电池安装用机械手。

背景技术

储能一般都是指电能的存储，主要是针对风能、太阳能、风能这些绿色可再生能源，而集装箱储能系统（CESS）是针对移动储能市场的需求开发的集成化储能系统，其内部集成电池柜、电池管理系统（BMS）、集装箱动环监控系统，并可根据客户需求集成储能变流器和能量管理系统。集装箱储能系统具有简化基础设施建设成本、建设周期短、模块化程度高、便于运输和安装等特点，能够适用于火力、风能、太阳能等电站或海岛、小区、学校、科研机构、工厂、大型负荷中心等应用场合。

传统的储能集装箱中为了配合电池存储，会摆放大量的电池组件，传动电池组件主要通过人工进行搬运，然后再从外侧向集装箱内部货架上进行摆放，费时费力，导致后期维护检测成本高，而且当对高位电池组件进行装卸时的安全性也不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种改进的储能集装箱电池安装用机械手，解决传动电池组件主要通过人工进行搬运，然后再从外侧向集装箱内部货架上进行摆放，费时费力，导致后期维护检测成本高，而且当对高位电池组件进行装卸时的安全性也不高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种储能集装箱电池安装用机械手，包括集装箱本体、顶置调节电机、旋转调节电机、驱动电机、第一电控撑杆和第二电控撑杆，所述的集装箱本体内底面上铺设有底部调节导轨，所述集装箱本体内部位于底部调节导轨上端活动装配有用于安装储能电池的内部收纳框，所述集装箱本体外侧壁上开设有侧向装卸口，所述侧向装卸口内侧面上固定装配有用于安装顶置调节电机的外侧调节框，所述外侧调节框内部活动装配有由顶置调节电机控制和表面安装第一电控撑杆的侧向升降座，所述侧向升降座外侧面上活动装配有用于安装旋转调节电机、驱动电机和第二电控撑杆的装卸用机械臂。

所述的外侧调节框外侧面上对称开设有内部安装纵向丝杆的外侧收纳滑槽，所述侧向升降座通过内侧壁上的一体结构的内螺纹滑块套在纵向丝杆外侧与纵向丝杆螺纹装配，所述顶置调节电机下端调节轴上的传动齿轮组与纵向丝杆顶端传动连接。

所述的侧向升降座外侧面上固定连接有用于活动装配第一电控撑杆的上置活动装配支架和用于活动装配装卸用机械臂的下置活动装配支架，所述装卸用机械臂外侧面上固定连接有用于装配第一电控撑杆的侧置活动装配支架。

所述第二电控撑杆活动装配在装卸用机械臂内侧外壁上，所述装卸用机械臂内侧外壁上活动装配有由第二电控撑杆控制的翻转式稳定支架。

所述旋转调节电机分别固定安装在装卸用机械臂和翻转式稳定支架的内部顶端，所述装卸用机械臂和翻转式稳定支架顶端均活动套接有由旋转调节电机控制的顶部限位套筒，所述顶部限位套筒下端弹性装配有磁控式翻转底部限位板。

所述磁控式翻转底部限位板包括固定在顶部限位套筒内部底端的电磁铁、活动装配在顶部限位套筒底端一侧的翻转限位板和活动装配在翻转限位板外侧的底部支撑滚轮。

所述顶部限位套筒外侧面上螺栓固定有用于安装驱动电机的侧向罩壳。

所述驱动电机下端驱动轴和底部支撑滚轮外侧面上均同轴固定有相配合的传动齿轮，所述底部支撑滚轮上的传动齿轮通过翻转限位板向上翻转与驱动电机下端驱动轴上的传动齿轮啮合传动。

所述顶部限位套筒外侧面上开设有用于安装距离传感控制器的侧向检测槽。

所述翻转限位板上表面上开设有内置按压传感控制器的内部监测槽。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的储能集装箱电池安装用机械手采用隐藏式安装布局，将机械手直接安装在集装箱本体上的侧向装卸口位置，可以在不影响集装箱外部空间的基础上进行辅助装卸，便于先现有设备上进行改造升级，普及推广更加便利；

（2）机械手通过活动装配在外侧调节框内部的侧向升降座进行装配，同时在外侧安装提升电池装卸稳定性的翻转式稳定支架，可以提升装卸操作的安全性；

（3）通过在装卸用机械臂和翻转式稳定支架顶端均活动套接有由旋转调节电机控制的顶部限位套筒，可以带动翻转式稳定支架进行转动调节，从而对电池组件的底部进行支撑限位，配合分体式设计的驱动电机配合底部支撑滚轮可以辅助电池组件在抬升后进行平移输送，省时省力，安装效率更高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的内部结构示意图。

图3是本发明中机械臂调节端的局部示意图。

图中：1. 集装箱本体，2. 顶置调节电机，3. 旋转调节电机，4. 驱动电机，5. 第一电控撑杆，6. 第二电控撑杆，7. 底部调节导轨，8. 内部收纳框，9. 外侧调节框，10. 侧向升降座，11. 装卸用机械臂，12. 纵向丝杆，13. 外侧收纳滑槽，14. 内螺纹滑块，15.翻转式稳定支架，16. 顶部限位套筒，17. 磁控式翻转底部限位板，18. 电磁铁，19. 翻转限位板，20. 底部支撑滚轮，21. 传动齿轮，22. 侧向检测槽，23. 内置按压传感控制器，155.传动齿轮组。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1、图2和图3所示的储能集装箱电池安装用机械手，包括集装箱本体1、顶置调节电机2、旋转调节电机3、驱动电机4、第一电控撑杆5和第二电控撑杆6，顶置调节电机2、旋转调节电机3、驱动电机4、第一电控撑杆5和第二电控撑杆6为现有技术，集装箱本体1内底面上铺设有底部调节导轨7，集装箱本体1内部位于底部调节导轨7上端活动装配有用于安装储能电池的内部收纳框8，集装箱本体1外侧壁上开设有侧向装卸口，侧向装卸口内侧面上固定装配有用于安装顶置调节电机2的外侧调节框9，外侧调节框9内部活动装配有由顶置调节电机2控制和表面安装第一电控撑杆5的侧向升降座10，侧向升降座10外侧面上活动装配有用于安装旋转调节电机3、驱动电机4和第二电控撑杆6的装卸用机械臂11。

为了配合升降调节，外侧调节框9外侧面上对称开设有内部安装纵向丝杆12的外侧收纳滑槽13，侧向升降座10通过内侧壁上的一体结构的内螺纹滑块14套在纵向丝杆12外侧与纵向丝杆12螺纹装配，顶置调节电机2下端调节轴上的传动齿轮组155与纵向丝杆12顶端传动连接。

为了配合侧向装配和翻转调节，侧向升降座10外侧面上固定连接有用于活动装配第一电控撑杆5的上置活动装配支架和用于活动装配装卸用机械臂11的下置活动装配支架，装卸用机械臂11外侧面上固定连接有用于装配第一电控撑杆5的侧置活动装配支架。

为了配合活动装配和翻转控制，第二电控撑杆6活动装配在装卸用机械臂11内侧外壁上，装卸用机械臂11内侧外壁上活动装配有由第二电控撑杆6控制的翻转式稳定支架15。

为了配合转动调节，旋转调节电机3分别固定安装在装卸用机械臂11和翻转式稳定支架15的内部顶端，装卸用机械臂11和翻转式稳定支架15顶端均活动套接有由旋转调节电机3控制的顶部限位套筒16，顶部限位套筒16下端弹性装配有磁控式翻转底部限位板17。

为了配合电磁控制，磁控式翻转底部限位板17包括固定在顶部限位套筒16内部底端的电磁铁18、活动装配在顶部限位套筒16底端一侧的翻转限位板19和活动装配在翻转限位板19外侧的底部支撑滚轮20。

电磁铁18下端通过铁质弹簧与翻转限位板19上表面弹性装配，通电之后收缩铁质弹簧，从而控制翻转限位板19向上翻转。

为了配合安装固定，顶部限位套筒16外侧面上螺栓固定有用于安装驱动电机4的侧向罩壳。

为了配合传动，方便平移输送，驱动电机4下端驱动轴和底部支撑滚轮20外侧面上均同轴固定有相配合的传动齿轮21，底部支撑滚轮20上的传动齿轮通过翻转限位板19向上翻转与驱动电机4下端驱动轴上的传动齿轮啮合传动。

驱动电机4带动底部支撑滚轮20转动，从而带动电池组安装到集装箱内部的内部收纳框8内部。

为了配合自动控制翻转和转动，顶部限位套筒16外侧面上开设有用于安装距离传感控制器的侧向检测槽22。

当顶部限位套筒16随着装卸用机械臂11和翻转式稳定支架15下降时，距离传感控制器监测到电池组时，会控制电磁铁18启动，带动翻转限位板19向上翻转，然后当距离传感控制器监测不到电池组时，系统会判断翻转后的翻转限位板19到达了电池组底部，这时候控制旋转调节电机3启动，旋转调节电机3带动整个顶部限位套筒16转动，带动翻转限位板19旋转到电池组底部。

为了配合对压力进行监测，翻转限位板19上表面上开设有内置按压传感控制器23的内部监测槽。当四个位置上的按压传感控制器23中的一个或者几个数值区别比较大，就会通过外部警示设备进行声光报警，避免因为底部支撑点偏斜导致抬升时发生滑脱，从而提升安全性，警示设备包含现有技术的警示灯和蜂鸣器。

本发明的储能集装箱电池安装用机械手采用隐藏式安装布局，将机械手直接安装在集装箱本体1上的侧向装卸口位置，可以在不影响集装箱外部空间的基础上进行辅助装卸，便于先现有设备上进行改造升级，普及推广更加便利；机械手通过活动装配在外侧调节框9内部的侧向升降座10进行装配，同时在外侧安装提升电池装卸稳定性的翻转式稳定支架15，可以提升装卸操作的安全性；通过在装卸用机械臂11和翻转式稳定支架15顶端均活动套接有由旋转调节电机3控制的顶部限位套筒16，可以带动翻转式稳定支架15进行转动调节，从而对电池组件的底部进行支撑限位，配合分体式设计的驱动电机4配合底部支撑滚轮20可以辅助电池组件在抬升后进行平移输送，省时省力，安装效率更高。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种储能集装箱电池安装用机械手，包括集装箱本体（1）、顶置调节电机（2）、旋转调节电机（3）、驱动电机（4）、第一电控撑杆（5）和第二电控撑杆（6），其特征是：所述的集装箱本体（1）内底面上铺设有底部调节导轨（7），所述集装箱本体（1）内部位于底部调节导轨（7）上端活动装配有用于安装储能电池的内部收纳框（8），所述集装箱本体（1）外侧壁上开设有侧向装卸口，所述侧向装卸口内侧面上固定装配有用于安装顶置调节电机（2）的外侧调节框（9），所述外侧调节框（9）内部活动装配有由顶置调节电机（2）控制和表面安装第一电控撑杆（5）的侧向升降座（10），所述侧向升降座（10）外侧面上活动装配有用于安装旋转调节电机（3）、驱动电机（4）和第二电控撑杆（6）的装卸用机械臂（11），所述的外侧调节框（9）外侧面上对称开设有内部安装纵向丝杆（12）的外侧收纳滑槽（13），所述侧向升降座（10）通过内侧壁上的一体结构的内螺纹滑块（14）套在纵向丝杆（12）外侧与纵向丝杆（12）螺纹装配，所述顶置调节电机（2）下端调节轴上的传动齿轮组（155）与纵向丝杆（12）顶端传动连接。

2.根据权利要求1所述的储能集装箱电池安装用机械手，其特征是：所述的侧向升降座（10）外侧面上固定连接有用于活动装配第一电控撑杆（5）的上置活动装配支架和用于活动装配装卸用机械臂（11）的下置活动装配支架，所述装卸用机械臂（11）外侧面上固定连接有用于装配第一电控撑杆（5）的侧置活动装配支架。

3.根据权利要求1所述的储能集装箱电池安装用机械手，其特征是：所述第二电控撑杆（6）活动装配在装卸用机械臂（11）内侧外壁上，所述装卸用机械臂（11）内侧外壁上活动装配有由第二电控撑杆（6）控制的翻转式稳定支架（15）。

4.根据权利要求1所述的储能集装箱电池安装用机械手，其特征是：所述旋转调节电机（3）分别固定安装在装卸用机械臂（11）和翻转式稳定支架（15）的内部顶端，所述装卸用机械臂（11）和翻转式稳定支架（15）顶端均活动套接有由旋转调节电机（3）控制的顶部限位套筒（16），所述顶部限位套筒（16）下端弹性装配有磁控式翻转底部限位板（17）。

5.根据权利要求4所述的储能集装箱电池安装用机械手，其特征是：所述磁控式翻转底部限位板（17）包括固定在顶部限位套筒（16）内部底端的电磁铁（18）、活动装配在顶部限位套筒（16）底端一侧的翻转限位板（19）和活动装配在翻转限位板（19）外侧的底部支撑滚轮（20）。

6.根据权利要求5所述的储能集装箱电池安装用机械手，其特征是：所述顶部限位套筒（16）外侧面上螺栓固定有用于安装驱动电机（4）的侧向罩壳。

7.根据权利要求6所述的储能集装箱电池安装用机械手，其特征是：所述驱动电机（4）下端驱动轴和底部支撑滚轮（20）外侧面上均同轴固定有相配合的传动齿轮（21），所述底部支撑滚轮（20）上的传动齿轮通过翻转限位板（19）向上翻转与驱动电机（4）下端驱动轴上的传动齿轮啮合传动。

8.根据权利要求6所述的储能集装箱电池安装用机械手，其特征是：所述顶部限位套筒（16）外侧面上开设有用于安装距离传感控制器的侧向检测槽（22）。

9.根据权利要求5所述的储能集装箱电池安装用机械手，其特征是：所述翻转限位板（19）上表面上开设有内置按压传感控制器（23）的内部监测槽。

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