CN116872893B - 一种电池自动交换装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池自动交换装置，涉及电池更换技术领域。其装置包括机架，机架的外侧设有识别码，机架在内部具有空间，机架内设有抽推模块、储存模块、夹取模块，机架具有与抽推模块相连通的开口，用于电池进出机架，机架具有开口的一侧设有临时供电模块；通过在机架内设置相互配合的抽推模块、夹取模块、储存模块，以及设置在机架一侧的临时供电模块，实现在更换目标设备的过程中，利用临时供电模块实现对目标设备的不间断供电，抽推模块抽取目标设备的亏电电池及将储存模块处的满电电池推入目标设备内，而夹取模块可以实现将抽推模块与储存模块之间的电池的相互转移，四个模块相互配合以实现自动化更换目标设备的电池，减少了人力财力。

Description

一种电池自动交换装置

技术领域

本申请涉及电池更换技术领域，具体涉及一种电池自动交换装置。

背景技术

随着智能化物流的快速发展，AMR（自主移动机器人）凭借其可自主定位、自主导航等优势正逐步占领智能仓储市场。

作为高自动化和智能化的搬运设备，电力是AMR平稳运行的保障。AMR的电力供应方式有两种，一种是对AMR直接进行充电，另一种是更换AMR内的电池。若直接对AMR进行充电，则AMR在充电期间将无法工作，降低了AMR的工作效率。在工作节奏紧张、使用间隔短的应用场景下，更换电池的方式则更为常见。更换AMR电池主要包括以下步骤：抽取AMR内的亏电电池、将满电电池装入AMR内及将亏电电池充满电；目前业内在更换AMR的电池时，在上述步骤中至少有一个步骤需要人工参与，浪费人力财力。同时，为保持AMR的持续工作，在更换电池的过程中仍需保持有电状态。

因此，亟需一种可自动更换AMR电池并保持AMR处于有电状态的电池自动交换装置。

发明内容

本申请提供了一种电池自动交换装置，可以解决AMR更换电池时耗费人力财力及AMR更换电池时断电的问题。

为解决上述一个或多个技术问题，本申请采用的技术方案是：

本申请提供了一种电池自动交换装置，用于更换目标设备的电池，所述目标设备上设有视觉识别组件，包括：机架，所述机架的外侧设有识别码，所述机架在内部具有空间，所述机架内设有抽推模块、储存模块、夹取模块，所述机架具有与所述抽推模块相连通的开口，用于电池进出所述机架，所述机架具有所述开口的一侧设有临时供电模块；

所述临时供电模块包括壳体，所述壳体内设有插接头、第一驱动机构，所述壳体设有用于所述插接头通过的通行口，所述插接头电连接有电源，所述第一驱动机构用于驱动所述插接头伸出所述壳体并插入所述目标设备的充电口；

所述视觉识别组件识别所述识别码后，所述目标设备行驶至预设位置，所述第一驱动机构驱动所述插接头插入所述充电口，以为所述目标设备供电，接着所述目标设备的亏电电池停止为所述目标设备供电，所述抽推模块抽出所述目标设备内的亏电电池并带入所述机架内；

所述夹取模块夹取所述储存模块内的满电电池至所述抽推模块，所述夹取模块夹取所述机架内的亏电电池至所述储存模块以对所述亏电电池充电，所述抽推模块推动该所述满电电池进入所述目标设备并为所述目标设备供电后，所述第一驱动机构驱动所述插接头拔出所述充电口并回到所述壳体内。

进一步的，所述装置包括底板，所述底板水平设置于所述机架内，所述底板上设有相连通的初始区、中转区，所述初始区及所述中转区皆用于放置电池，所述初始区与所述开口相连通。

进一步的，所述抽推模块包括第一夹爪、第二驱动机构，所述第一夹爪通过所述第二驱动机构与所述底板相连接，所述第一夹爪用于抓取电池，所述第二驱动机构用于驱动所述第一夹爪，以使电池在所述底板上沿垂直于所述开口的方向滑动，并通过所述开口进入所述初始区。

进一步的，所述底板靠近所述开口的一端设有导向微调组件，所述导向微调组件包括两相对设置的安装板，两所述安装板之间形成有用于电池间隙通过的第一通道，所述第一通道与所述初始区相连通并垂直于所述开口，所述第一通道内设有至少一个传送辊，所述传送辊与电池线接触。

进一步的，所述底板用于支撑电池的一侧开设有若干调节孔，所述调节孔内设有滚动组件，所述滚动组件与电池点接触。

进一步的，所述储存模块包括：用于放置电池的平移板、第三驱动机构、充电单元，所述机架内连接有至少一层设于所述底板一侧的支撑框架，所述支撑框架水平设置于所述机架内，所述平移板通过第三驱动机构与所述支撑框架相连接，所述第三驱动机构用于驱动所述平移板沿垂直于所述开口的方向移动；

所述充电单元包括设于所述平移板一侧的充电头及驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述充电头沿靠近或远离所述平移板上的亏电电池的方向；

和/或，

靠近或远离所述平移板上的亏电电池插电口的方向运动，以将所述充电头插入所述亏电电池的插电口，并为所述亏电电池充电。

进一步的，所述夹取模块包括垂直于所述底板的导向杆，所述导向杆滑动连接有中间板，所述导向杆的一端设有用于驱动所述中间板沿垂直于所述底板方向运动的第四驱动机构，所述中间板通过横向丝杠组件滑动连接有用于夹取电池的第二夹爪，所述第二夹爪设于所述横向丝杠组件朝向所述底板有电池的一侧，所述横向丝杠组件包括用于驱动所述第二夹爪来返于所述初始区与所述中转区的第五驱动机构。

进一步的，所述初始区沿远离并垂直于所述开口的方向依次设有与所述第一通道相连通的第二通道、第一挡板，电池与所述第二通道相适配，电池远离所述开口的一端部分离开所述第二通道时与所述第一挡板相贴合；

所述中转区沿垂直于所述第一挡板的方向设有第二挡板、第三挡板，所述第二挡板与所述第三挡板相对设置并形成用于电池适配通行的第三通道，所述第三通道与所述第二通道相连通，所述第二挡板延伸至所述初始区内并与所述初始区内的电池相贴合。

进一步的，所述第三通道远离所述第一挡板的一端设有若干弹性件，若干所述弹性件沿垂直于所述第二挡板的方向间隔设置，所述第二挡板远离所述第三挡板的一侧设有调节滑轨，所述调节滑轨滑动连接有固定板，所述固定板沿所述第二挡板的长度方向滑动，所述固定板远离所述调节滑轨的一端连接有支撑球，所述支撑球与所述底板点接触；

若干所述弹性件通过连接件与所述固定板相连接，所述调节滑轨上设有用于锁住所述固定板的锁止件。

进一步的，所述开口处设有用于监测所述机架内情况的红外线摄影机；

和/或，

所述储存模块内设有用于检测电池温度的温度计；

和/或，

所述机架的顶部设有侦烟器。

根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：

通过在机架内设置相互配合的抽推模块、夹取模块、储存模块，以及设置在机架一侧的临时供电模块，实现在更换目标设备的过程中，利用临时供电模块实现对目标设备的不间断供电，抽推模块抽取目标设备的亏电电池及将储存模块处的满电电池推入目标设备内，而夹取模块可以实现将抽推模块与储存模块之间的电池的相互转移，四个模块相互配合以实现自动化更换目标设备的电池，减少了人力财力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的目标设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电池自动交换装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的机架内部的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的临时供电模块的剖视图；

图5为本申请实施例提供的抽推模块的剖视图；

图6为本申请实施例提供的抽屉模块与电池位置关系的结构示意图；

图7为图6中A处的放大图；

图8为图6中B处的放大图；

图9为本申请实施例提供的储存模块的剖视图；

图10为图9中C处的放大图；

图11为图9中D处的放大图；

图12为本申请实施例提供的夹取模块的剖视图；

图13为本申请实施例提供的中转区与弹性件位置关系的剖视图；

图14为图13中E处的放大图。

附图标记：1、目标设备；11、充电口；11、视觉识别组件；

2、机架；21、开口；22、盖板；23、支撑框架；24、顶装板；

3、副架；31、操作面板；

4、抽推模块；41、第一夹爪；42、第二驱动机构；

5、储存模块；51、平移板；511、限位板；512、放置空间；52、第三驱动机构；53、充电单元；531、充电头；532、驱动组件；5321、长度滑台气缸模组；5322、高度滑台气缸模组；5323、宽度滑台气缸模组；54、平稳滑块导轨组件；

6、夹取模块；61、导向杆；611、导向副杆；62、中间板；63、第四驱动机构；64、第二夹爪；65、第五驱动机构；66、辅助杆；661、滑套；67、减速机；68、同步带组件；69、横向丝杠组件；

7、临时供电模块；71、壳体；72、插接头；73、第一驱动机构；74、辅助件；

8、底板；81、初始区；811、第二通道；812、第一挡板；82、中转区；821、第二挡板；822、第三挡板；823、第三通道；83、导向微调组件；831、安装板；8311、安装槽；8322、导向板；832、第一通道；833、传送辊；84、调节孔；85、滚动组件；86、弹性件；861、连接件；87、调节滑轨；871、固定板；872、支撑球；873、锁止件；

9、电池；91、夹持部；92、插电口；93、红外线摄影机。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如背景技术所述，目前更换AMR电池主要包括以下步骤：抽取AMR内的亏电电池、将满电电池装入AMR内及将亏电电池充满电；目前，业内在更换AMR的电池时，在上述步骤中至少有一个步骤需要人工参与，无法实现更换电池的自动化。

为解决现有技术中的上述一个或多个技术问题，本申请创造性的提出了一种电池自动交换装置，通过设置临时供电模块可在更换电池的过程中全程为AMR提供电能，保证AMR在更换电池后直接工作；同时装置可自动抽出AMR内的亏电电池，并将装置内的满电电池装入AMR内，在满电电池为AMR供电后，临时供电模块停止为AMR供电，从而完成对AMR的电池的自动更换。

下面结合附图具体描述本申请实施例的电池自动交换装置。

实施例1

参照图1所示，本申请实施例提供了一种电池自动交换装置，用于更换目标设备1的电池9，目标设备1上安装有视觉识别组件11。

在本申请实施例中，目标设备1为AMR（Autonomous Mobile Robot），但可以理解的是，AMR仅为本申请实施例中的一种示例性而非限制性说明，在不违背本申请发明构思的前提下，任何已知可更换电池9的设备皆可作为本申请中的目标设备1。

参照图1、图2及图3所示，该装置包括水平放置于地面的机架2，机架2的一侧连接有副架3，机架2的外侧设有识别码（图未示），以便于视觉识别组件11识别。机架2与副架3在内部皆具有空间，机架2内设有抽推模块4、储存模块5、夹取模块6，副架3内设有控制模块（图未示），用于控制装置内各模块的工作顺序与动作，具体原理为现有技术，此处不再赘述。副架3具有控制口，控制口嵌有操作面板31，便于用户进行操作。机架2具有与抽推模块4相连通的开口21，用于电池9进出机架2，机架2具有开口21的一侧设有临时供电模块7。

作为优选，参照图2所示，机架2与副架3皆开合连接有若干盖板22，用于遮挡机架2及副架3的内部，减少外界对机架2及副架3内部的干扰与影响，同时便于对其内部进行维修。

当然，机架2的开口21并未被盖板22所遮挡。

参照图1及图4所示，临时供电模块7包括壳体71，壳体71内设有插接头72、第一驱动机构73，壳体71开设有用于插接头72通过的通行口，插接头72电连接有电源，第一驱动机构73用于驱动插接头72伸出所述壳体71并插入目标设备1的充电口11，从而为目标设备1供电。

在本实施例中，插接头72通过导线连接外部的电源，第一驱动机构73为电动滑台导轨，插接头72通过辅助件74与电动滑台导轨的滑台相连接，通过预先调整辅助件74以使插接头72与目标设备1的充电口11正对齐，后续只需利用控制模块控制第一驱动机构73推动插接头72插入或拔出目标设备1的充电口11即可。其中，辅助件74的结构与调整方式为现有技术，此处不再赘述。

具体地，当目标设备1的电池9进入亏电状态时，目标设备1将发出信号给电池自动交换装置，装置进入预备状态。目标设备1通过其内置的程序与视觉识别组件11可行驶至大致的位置，然后通过视觉识别组件11对机架2上的识别码进行识别后再行驶至预设位置。在预设位置处，第一驱动机构73驱动插接头72插入目标设备1的充电口11，以为目标设备1充电，接着目标设备1的亏电电池9停止为目标设备1供电，抽推模块4通过开口21抽出目标设备1内的亏电电池9并带入机架2内，从而完成抽出亏电电池9的目标。

其中，视觉识别组件11为包括视觉识别摄像头在内的视觉识别系统。

需要说明的是，目标设备1内置有供电逻辑程序，在目标设备1内有电池9并已得到电池9处于亏电状态，此时若目标设备1接入外部电源，目标设备1则会先切换到外部电源与亏电电池9同时为目标设备1供电的电路，接着再切断电池9与目标设备1之间的电连接。

接着夹取模块6夹取储存模块5内的满电电池9至抽推模块4，夹取模块6夹取机架2内的亏电电池9至储存模块5以对亏电电池9进行充电，抽推模块4推动该满电电池9进入目标设备1并为目标设备1供电，第一驱动机构73驱动插接头72拔出充电口11并回到壳体71内。

需要说明的是，在目标设备1内无电池9且目标设备1接入外部电源时，若将电池9装入目标设备1内，此时目标设备1会切换到外部电源与电池9同时为目标设备1供电的电路，目标设备1检测电池9是否是满电状态，若电池9是满电状态，接着切断外部电源与目标设备1之间的电连接。

实施例2

对应于上述实施例1，本申请还提供了一种传感器自动化测试方法，其中，在本实施例中，与上述实施例1相同或类似的内容，可以参考上述介绍，后续不再赘述，参照图5所示，该装置还包括底板8，底板8水平设置于机架2内；底板8上设有相连通的初始区81、中转区82，初始区81与中转区82皆用于放置电池9，初始区81与开口21相连通。

进一步的，参照图5及图6所示，抽推模块4包括第一夹爪41、第二驱动机构42，第一夹爪41通过第二驱动机构42与底板8相连接，第一夹爪41用于抓取电池9，第二驱动机构42机构用于驱动第一夹爪41，以使电池9在底板8上沿垂直于开口21的方向滑动，并通过开口21进入初始区81。

在本实施例中，第二驱动机构42为电动滑块导轨组件，电动滑块导轨组件的导轨长度方向与沿垂直于开口21的方向一致，第一夹爪41与电动滑块导轨组件的滑块固定连接。初始状态下，第一夹爪41位于导轨远离开口21的一端。

具体地，参照图5、图6及图7所示，开口21与目标设备1的电池9是正对的，目标设备1装有电池9的一侧在预设位置时是面对第一夹爪41的，电池9朝向第一夹爪41的一侧设有夹持部91，而第一夹爪41的形状与夹持部91相适配。在临时供电模块7为目标设备1供电，目标设备1内的亏电电池9停止为目标设备1供电后，第一驱动机构73驱动第一夹爪41沿靠近目标设备1的方向滑动直至第一夹爪41夹取目标设备1内的亏电电池9，接着第一驱动机构73驱动第一夹爪41以带动目标设备1内的亏电电池9进入机架2内并在底板8上滑动，直至亏电电池9完全进入初始区81后，第一夹爪41松开亏电电池9并回到初始状态的位置。

进一步的，参照图8所示，底板8靠近开口21的一端设有导向微调组件83，导向微调组件83包括两相对设置的安装板831，两个安装板831皆与底板8靠近开口21的一端固定连接；两安装板831之间形成有用于电池9间隙通过的第一通道832，第一通过与初始区81相连通并垂直于开口21，第一通道832内设有至少一个传送辊833，且传送辊833与电池9线接触。

作为优选，参照图8所示，第一通道832内有两个沿垂直于开口21方向间隔设置的传送辊833。两个安装板831的相对的侧壁皆开设有安装槽8311，且该安装槽8311延伸至安装板831远离开口21的端壁，安装槽8311内固定连接有导向板8322，两个导向板8322之间的垂直距离与两个安装板831之间的垂直距离相同。两个导向板8322远离开口21的一端向远离第一通道832的方向倾斜。

具体地，参照图5、图6及图8所示，第一夹爪41夹取目标设备1内的亏电电池9通过第一通道832时，两个导向板8322端部的倾斜设置将亏电电池9逐步引导至第一通道832内，传送辊833的设置便于传送电池9进入到初始区81。

进一步的，参照图5、图6及图8所示，底板8用于支撑电池9的一侧开设有若干调节孔84，调节孔84内设有滚动组件85，滚动组件85与电池9点接触，便于电池9在底板8上进行移动且最大程度地减少对电池9的磨损。

在本申请实施例中，滚动组件85为万向滚珠。

作为优选，底板8上较为均匀地开设有若干调节孔84，使得电池9在底板8上移动时保持相对稳定的运动。

进一步的，初始区81沿远离并垂直于开口21的方向依次设有与第一通道832相连通的第二通道811、第一挡板812，电池9与第二通道811相适配，电池9远离开口21的一端部分离开第二通道811时与第一挡板812相贴合。中转区82沿垂直于第一挡板812的方向设有第二挡板821、第三挡板822，第二挡板821与第三挡板822相对设置并形成用于电池9适配通行的第三通道823，第三通道823与第二通道811相连通，第二挡板821延伸至初始区81内并与初始区81内的电池9相贴合。

具体地，参照图3、图5及图6所示，第一夹爪41夹取亏电电池9进入第二通道811后，第二通道811使亏电电池9始终保持垂直于开口21的方向移动，接着继续移动亏电电池9沿远离开口21的方向移动直至亏电电池9与第二挡板821相贴合，在此过程中第一挡板812与亏电电池9的一侧相贴合，可保证亏电电池9在移动过程中不发生倾斜。接着在将亏电电池9从初始区81移动到中转区82时，第三通道823可使亏电电池9不发生倾斜，便于后续将亏电电池9移动至储存模块5进行充电。

实施例3

对应于上述实施例1和2，本申请还提供了一种电池自动交换装置，参照图9、图10及图11所示，储存模块5包括：用于放置电池9的平移板51、第三驱动机构52、充电单元53，机架2内连接有至少一层设于底板8一侧的支撑框架23，支撑框架23水平设置于机架2内，平移板51通过第三驱动机构52与支撑框架23相连接，第三驱动机构52用于驱动平移板51沿垂直于开口21的方向移动。

在本实施例中，第三驱动机构52为电动丝杠组件，平移板51与电动丝杠组件的螺母固定连接，平移板51、电池9的长度方向与电动丝杠组件的运动方向一致。

作为优选，平移板51设于底板8的上方，同时机架2内设有多层间隔设置的支撑框架23，每层支撑框架23上间隔设置有多个平移板51，从而可以在储存模块5内储存多个电池9，便于装置在短时间内更换多个目标设备1的电池9。

作为优选，平移板51沿其自身长度方向设有两个相对的限位板511，两相对的限位板511之间形成有放置空间512，电池9可适配放入放置空间512内，保证电池9储存的稳定性。

作为优选，平移板51与支撑框架23之间设有两个间隔设置的平稳滑块导轨组件54，两个平稳滑块导轨组件54的导轨长度方向与第三驱动机构52的丝杠长度方向同向，且两个平稳滑块导轨组件54分别设于第三驱动机构52的两侧；平稳滑块导轨组件54的导轨与支撑框架23固定连接，平稳滑块导轨组件54的滑块与平移板51固定连接，从而提升了平移板51及电池9运动的稳定性。

参照图11所示，充电单元53包括设于平移板51一侧的充电头531及驱动组件532，驱动组件532用于驱动充电头531靠近或远离平移板51上的亏电电池9方向；

和/或，

靠近或远离平移板51上的亏电电池9插电口92的方向运动，以将充电头531插入亏电电池9的插电口92，并为亏电电池9充电。

需要说明的是，充电头531可以设置与插电口92正对齐，此时仅需驱动充电头531靠近或远离即可实现充电头531插入或拔出插电口92；而大多数情况下，电池9的插电口92很难与充电头531正对齐。

在本实施例中，电池9的插电口92与充电头531相互垂直，则驱动组件532包括长度滑台气缸模组5321、高度滑台气缸模组5322及宽度滑台气缸模组5323，长度滑台气缸模组5321设于电池9具有插电口92的一侧，且长度滑台气缸模组5321固定安装于底板8上，高度滑台气缸模组5322的缸体与长度滑台气缸模组5321的滑台固定连接，宽度滑台气缸模组5323的缸体与高度滑台气缸模组5322的滑台固定连接。

具体的，在本实施例中，平移板51上的电池9的插电口92朝向开口21方向放置，故先通过长度滑台气缸模组5321驱动充电头531靠近开口21方向直至充电头531距开口21的距离小于插电口92距开口21的距离，接着利用高度滑台气缸模组驱动充电头531与插电口92处于同一高度，然后通过宽度滑台气缸模组5323驱动充电头531与插电口92正对齐，最后再通过长度滑台气缸模组5321驱动充电头531靠近插电口92并插入插电口92，从而为亏电的电池9充电。

需要说明的是，充电单元53包括外接电源，即将充电头531通过导线与外置电源电连接。

实施例4

对应于上述实施例1至3，本申请还提供了一种电池自动交换装置，参照图5及图12所示，夹取模块6包括垂直于底板8的导向杆61，导向杆61滑动连接有中间板62，导向杆61的一端设有用于驱动中间板62沿垂直于底板8方向运动的第四驱动机构63，中间板62通过横向丝杠组件69滑动连接有用于夹取电池9的第二夹爪64，第二夹爪64设于横向丝杠组件69朝向底板8有电池9的一侧，横向丝杠组件69包括用于驱动第二夹爪64来返与初始区81与中转区82的第五驱动机构65。

在本实施例中，导向杆61为滚珠丝杠，中间板62长度方向的一侧固定连接有与导向杆61配合的螺母，从而实现沿导向杆61的轴向滑动。第四驱动机构63为电机。横向丝杠组件的丝杠固定安装于中间板62朝向底板8的一侧，第二夹爪64与横向丝杠组件的螺母固定连接。第五驱动机构65为电机。

作为优选，参照图5及图12所示，机架2远离底板8的一端安装有顶装板24，导向杆61的两端分别安装于顶装板24与底板8，沿垂直于开口21的方向，导向杆61的两侧分别等距设有一个辅助杆66，中间板62通过滑套661与辅助杆66滑动连接。相应的，中间板62远离导向杆61的一端设有导向副杆611，沿垂直于开口21的方向，导向副杆611的两侧亦分别等距设有一个辅助杆66；其中，导向副杆611为丝杠，中间板62通过螺母与导向副杆611滑动连接，通过滑套661与辅助杆66滑动连接。第四驱动机构63与导向杆61之间装设有减速机67，导向杆61与导向副杆611之间通过同步带组件68转动连接，从而实现平稳待定中间板62沿垂直于底板8的方向运动。

具体地，初始状态下，第二夹爪64处于中转区82的正上方且高于底板8上的电池9；当亏电电池9与第二挡板821完全贴合时，第五驱动机构65驱动第二夹爪64移动至初始区81内的亏电电池9的正上方，接着第四驱动机构63驱动中间板62以带动第二夹爪64靠近亏电电池9直至第二夹爪64夹取亏电电池9，接着夹起亏电电池9使亏电电池9与底板8之间有间隙，但亏电电池9仍与第二挡板821及第三挡板822相贴合，然后沿初始区81指向中转区82的方向将亏电电池9移至中转区82内，第二夹爪64放下亏电电池9并回到初始状态的位置。

然后第四驱动机构63驱动中间板62以带动第二夹爪64向远离底板8的方向运动直至第二夹爪64位于平移板51上满电电池9的上方，然后第三驱动机构52驱动平移板51移动至底板8的正上方，接着第五驱动机构65驱动第二夹爪64沿中转区82指向初始区81的方向移动至该平移板51上满电电池9的正上方，然后第四驱动机构63驱动第二夹爪64向靠近底板8的方向移动直至第二夹爪64夹取该平移板51上的满电电池9，接着第四驱动机构63驱动第二夹爪64向靠近底板8的方向运动直至满电电池9与万向滚珠85接触，然后第五驱动机构65驱动第二夹爪64沿中转区82指向初始区81的方向直至满电电池9与第一挡板812相贴合，接着第二夹爪64松开满电电池9回到初始状态的位置并夹取中转区82上的亏电电池9至空置的平移板51上以完成对亏电电池9的充电。同时第二驱动机构42驱动第一夹爪41沿垂直于开口21的方向移动以靠近初始区81上的满电电池9，直至第一夹爪41夹取该满电电池9，然后第二驱动机构42继续驱动该满电电池9直至将满电电池9插入目标设备1内并为目标设备1供电，最后第一夹爪41松开在目标设备1内的满电电池9回到初始状态的位置。

需要说明的是，第二夹爪64夹取亏电电池9时可以不用抬起亏电电池9，使亏电电池9与底板8上的万向滚珠85保持接触，然后将亏电电池9从初始区81移动至中转区82。

进一步的，参照图13及图14所示，第三通道823远离第一挡板812的一端设有若干弹性件86，若干弹性件86沿垂直于第二挡板821的方向间隔设置，第二挡板821远离第三挡板822的一侧设有调节滑轨87，调节滑轨87滑动连接有固定板871，固定板871沿第二挡板821的长度方向滑动，固定板871远离调节滑轨87的一端连接有支撑球872，支撑球872与底板8点接触，从而提升固定板871的稳定性。弹性件86通过连接件861与固定板871相连接，调节滑轨87上设有锁止件873。

在本实施例中，弹性件86是橡胶软垫，还可以是弹簧。

具体的，固定板871通过滑块与调节滑轨87滑动连接，通过锁止件873可锁止滑块，从而将固定板871固定于调节滑轨87上某一位置。根据需要将固定板871移动至中转区82的远离初始区81的一端，然后锁止滑块。在利用第二夹爪64夹取电池9移动至中转区82时，若出现电池9晃动或第二夹爪64运动不稳定等情况时，电池9与弹性件86碰撞，可减缓电池9的移动或减少对电池9的磨损。

作为优选，开口21处设有用于检测机架2内情况的红外线摄影机93，可以实时记录机架2内的情况并反馈给用户，提醒用户对异常情况做出反应。储存模块5内设有用于检测电池9温度的温度计（图未示），在本实施例中将温度计安装于驱动组件532上，以防止电池9充电过程出现异常导致的温度过高，降低电池9燃烧及爆炸的危险；机架2的顶部设有侦烟器，当电池9出现燃烧等事故时，可提醒用户。

进一步地，将红外线摄影机93、温度计及侦烟器连接至消防警报系统与消防灭火系统，在发生火灾等意外时，消防警报系统可及时提醒用户作出反应，并且可以通过预先设置烟雾及燃烧情况等级，使消防灭火系统在一定条件下自动开启灭火，阻止损失进一步扩大。

以上对本申请所提供的一种电池自动交换装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“垂直”、“平行”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电池自动交换装置，用于更换目标设备的电池，所述目标设备上设有视觉识别组件，其特征在于，所述装置包括机架，所述机架的外侧设有识别码，所述机架在内部具有空间，所述机架内设有抽推模块、储存模块、夹取模块、底板，所述机架具有与所述抽推模块相连通的开口，用于电池进出所述机架，所述机架具有所述开口的一侧设有临时供电模块；

所述底板水平设置于所述机架内，所述底板上设有相连通的初始区、中转区，所述初始区及所述中转区皆用于放置电池，所述初始区与所述开口相连通；

所述底板靠近所述开口的一端设有导向微调组件，所述导向微调组件包括两相对设置的安装板，两所述安装板之间形成有用于电池间隙通过的第一通道，所述第一通道与所述初始区相连通并垂直于所述开口，所述第一通道内设有至少一个传送辊，所述传送辊与电池线接触；

所述初始区沿远离并垂直于所述开口的方向依次设有与所述第一通道相连通的第二通道、第一挡板，电池与所述第二通道相适配，电池远离所述开口的一端部分离开所述第二通道时与所述第一挡板相贴合；

所述中转区沿垂直于所述第一挡板的方向设有第二挡板、第三挡板，所述第二挡板与所述第三挡板相对设置并形成用于电池适配通行的第三通道，所述第三通道与所述第二通道相连通，所述第二挡板延伸至所述初始区内并与所述初始区内的电池相贴合；

所述临时供电模块包括壳体，所述壳体内设有插接头、第一驱动机构，所述壳体设有用于所述插接头通过的通行口，所述插接头电连接有电源，所述第一驱动机构用于驱动所述插接头伸出所述壳体并插入所述目标设备的充电口；

所述视觉识别组件识别所述识别码后，所述目标设备行驶至预设位置，所述第一驱动机构驱动所述插接头插入所述充电口，以为所述目标设备供电，接着所述目标设备的亏电电池停止为所述目标设备供电，所述抽推模块抽出所述目标设备内的亏电电池并带入所述机架内；

所述夹取模块夹取所述储存模块内的满电电池至所述抽推模块，所述夹取模块夹取所述机架内的亏电电池至所述储存模块以对所述亏电电池充电，所述抽推模块推动该所述满电电池进入所述目标设备并为所述目标设备供电后，所述第一驱动机构驱动所述插接头拔出所述充电口并回到所述壳体内。

2.根据权利要求1所述的电池自动交换装置，其特征在于，所述抽推模块包括第一夹爪、第二驱动机构，所述第一夹爪通过所述第二驱动机构与所述底板相连接，所述第一夹爪用于抓取电池，所述第二驱动机构用于驱动所述第一夹爪，以使电池在所述底板上沿垂直于所述开口的方向滑动，并通过所述开口进入所述初始区。

3.根据权利要求1所述的电池自动交换装置，其特征在于，所述底板用于支撑电池的一侧开设有若干调节孔，所述调节孔内设有滚动组件，所述滚动组件与电池点接触。

4.根据权利要求1所述的电池自动交换装置，其特征在于，所述储存模块包括：用于放置电池的平移板、第三驱动机构、充电单元，所述机架内连接有至少一层设于所述底板一侧的支撑框架，所述支撑框架水平设置于所述机架内，所述平移板通过第三驱动机构与所述支撑框架相连接，所述第三驱动机构用于驱动所述平移板沿垂直于所述开口的方向移动；

所述充电单元包括设于所述平移板一侧的充电头及驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述充电头沿靠近或远离所述平移板上的亏电电池的方向；

和/或，

靠近或远离所述平移板上的亏电电池插电口的方向运动，以将所述充电头插入所述亏电电池的插电口，并为所述亏电电池充电。

5.根据权利要求1所述的电池自动交换装置，其特征在于，所述夹取模块包括垂直于所述底板的导向杆，所述导向杆滑动连接有中间板，所述导向杆的一端设有用于驱动所述中间板沿垂直于所述底板方向运动的第四驱动机构，所述中间板通过横向丝杠组件滑动连接有用于夹取电池的第二夹爪，所述第二夹爪设于所述横向丝杠组件朝向所述底板有电池的一侧，所述横向丝杠组件包括用于驱动所述第二夹爪来返于所述初始区与所述中转区的第五驱动机构。

6.根据权利要求1所述的电池自动交换装置，其特征在于，所述第三通道远离所述第一挡板的一端设有若干弹性件，若干所述弹性件沿垂直于所述第二挡板的方向间隔设置，所述第二挡板远离所述第三挡板的一侧设有调节滑轨，所述调节滑轨滑动连接有固定板，所述固定板沿所述第二挡板的长度方向滑动，所述固定板远离所述调节滑轨的一端连接有支撑球，所述支撑球与所述底板点接触；

若干所述弹性件通过连接件与所述固定板相连接，所述调节滑轨上设有用于锁住所述固定板的锁止件。

7.根据权利要求1至6任一所述的电池自动交换装置，其特征在于，所述开口处设有用于监测所述机架内情况的红外线摄影机；

和/或，

所述储存模块内设有用于检测电池温度的温度计；

和/或，

所述机架的顶部设有侦烟器。