CN201901115U - 电动汽车电池箱更换设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车电池箱更换设备，用于更换电动汽车电池箱，包括：行走机构，带动所述电动汽车电池箱更换设备移动；旋转立柱机构，与所述行走机构转动连接；机械臂机构，与所述旋转立柱机构滑动连接，可沿所述旋转立柱机构升降；旋转托盘机构，与所述机械臂机构转动连接；以及电池箱推拉机构，固定在所述旋转托盘机构上，并包含一个用于吸取和释放所述电动汽车电池箱的电磁铁。这种电动汽车电池箱更换设备能够方便快速的完成电动汽车电池箱的更换，使得电动汽车不需要等待充电，节约了时间，提高了工作效率。
Description
电动汽车电池箱更换设备
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种电动汽车电池箱更换设备。 【背景技术】
[0002] 传统的电动汽车电池箱由于其自身的放电特性和传统的充电技术，致使其充电时 间较长，从而使得电动汽车驾驶员需要等待较长时间。
【实用新型内容】
[0003] 基于此，有必要提供一种直接更换电动汽车电池箱，避免电动汽车驾驶员等待的 电动汽车电池箱更换设备。
[0004] 一种电动汽车电池箱更换设备，用于更换电动汽车电池箱，包括：
[0005] 行走机构，带动所述电动汽车电池箱更换设备移动；
[0006] 旋转立柱机构，与所述行走机构转动连接；
[0007] 机械臂机构，与所述旋转立柱机构滑动连接，可沿所述旋转立柱机构升降；
[0008] 旋转托盘机构，与所述机械臂机构转动连接；以及
[0009] 电池箱推拉机构，固定在所述旋转托盘机构上，并包含一个用于吸取和释放所述 电动汽车电池箱的电磁铁。
[0010] 优选的，所述行走机构包括：
[0011] 与所述旋转立柱机构转动连接的行走框架；
[0012] 行走电机，固定在所述行走框架上；以及
[0013] 行走轮，设置在所述行走框架下方。
[0014] 优选的，所述旋转立柱机构包括：
[0015] 与所述行走框架转动连接、且与所述机械臂机构滑动连接的立柱；
[0016] 主旋转电机，固定在所述行走框架上；以及
[0017] 主齿轮轴承，包括固定在所述行走框架上的主齿轮轴承内圈、以及固定在所述立 柱底端的主齿轮轴承外圈，所述主旋转电机齿轮与所述主齿轮轴承外圈啮合。
[0018] 优选的，所述机械臂机构包括：
[0019] 机械臂，与所述立柱滑动连接；
[0020] 升降电机，固定在所述立柱上；
[0021] 升降链轮，固定在所述立柱上；以及
[0022] 传导力的升降链条，与所述升降链轮啮合，所述升降链条一端连接所述机械臂，另 一端自由悬垂或连接配重块。
[0023] 优选的，所述机械臂机构还包括安装在所述机械臂上的导向轮组，所述机械臂通 过所述导向轮组与所述立柱滑动连接。
[0024] 优选的，所述旋转托盘机构包括：
[0025] 旋转托盘，设置在所述机械臂上，并与所述机械臂转动连接；[0026] 副旋转电机，安装在所述旋转托盘下；以及
[0027] 副齿轮轴承，包括固定在所述机械臂上的副齿轮轴承内圈、以及固定在所述旋转 托盘下的副齿轮轴承外圈，所述副旋转电机齿轮与所述副齿轮轴承外圈啮合。
[0028] 优选的，所述电池箱推拉机构还包括：
[0029] 推拉框架，固定在所述旋转托盘上；
[0030] 推拉电机；
[0031] 推拉齿条，设置在所述推拉框架上；
[0032] 推拉齿轮，由所述推拉电机驱动，并与所述推拉齿条啮合；
[0033] 所述电磁铁固定在所述推拉电机上。
[0034] 优选的，所述推拉框架上设置有滚筒，所述滚筒上设置有与所述电动汽车电池箱 匹配并防止其滑动的凹槽。
[0035] 优选的，所述电池箱推拉机构还包括固定在所述推拉框架上的导轨以及固定在所 述推拉电机上的与所述导轨匹配的导轨滑块。
[0036] 这种电动汽车电池箱更换设备能够方便快速的完成电动汽车电池箱的更换，使得 电动汽车不需要等待充电，节约了时间，提高了工作效率。
【附图说明】
[0037] 图1为一实施方式的电动汽车电池箱更换设备的示意图；
[0038] 图2为图1示电动汽车电池箱更换设备另一工作状态示意图；
[0039] 图3为图1示电动汽车电池箱更换设备的俯视图；
[0040] 图4为图1示电动汽车电池箱更换设备另一工作状态的俯视图；
[0041] 图5为图1示电动汽车电池箱更换设备更换电池时的工作示意图；
[0042] 图6为图1示电动汽车电池箱更换设备更换电池时的工作示意图。
【具体实施方式】
[0043] 下面结合附图和实施例对电动汽车电池箱更换设备做进一步的描述。
[0044] 如图1、图2、图3、图4所示的电动汽车电池箱更换设备，包括：带动所述电动汽车 电池箱更换设备移动的行走机构100，与行走机构100转动连接的旋转立柱机构200，与旋 转立柱机构200滑动连接的机械臂机构300，与机械臂机构300转动连接的旋转托盘机构 400，以及固定在旋转托盘机构400上的电池箱推拉机构500。
[0045] 行走机构100包括：行走框架110、固定在行走框架110上的行走电机（图中未显 示）以及固定在行走框架110下的行走轮130 ；行走电机包括电机轴（图中未显示），电机 轴驱动行走轮130带动电动汽车电池箱更换设备行走。
[0046] 旋转立柱机构200包括：与行走框架110转动连接的立柱210、固定在行走框架 110上的主旋转电机220、以及主齿轮轴承，主齿轮轴承包括固定在行走框架110上的主齿 轮轴承内圈230、以及固定在立柱210底端的主齿轮轴承外圈M0。主旋转电机220的齿轮 与主齿轮轴承外圈240啮合，主旋转电机220的齿轮转动，带动主齿轮轴承外圈240转动， 从而带动立柱210转动，立柱210与行走框架110转动连接。
[0047] 机械臂机构300包括：与立柱210滑动连接的机械臂310、固定在机械臂310上的导向轮组320、固定在立柱210上的升降电机（图中未显示）、固定在立柱上的升降链轮 (图中未显示）、以及与升降链轮啮合的升降链条（图中未显示），升降链条一端连接机械臂 310，一端自由悬垂或连接配重块。升降电机驱动升降链轮转动，从而带动升降链条，使得机 械臂310在导向轮组320的辅助下沿着立柱210上下移动。
[0048] 旋转托盘机构400包括：与机械臂310转动连接的旋转托盘410、安装在旋转托盘 410下的副旋转电机420、以及副齿轮轴承，副齿轮轴承包括固定在机械臂310上的副齿轮 轴承内圈430、以及固定在旋转托盘410下的副齿轮轴承外圈440。副旋转电机420的齿轮 与副齿轮轴承外圈440啮合，副旋转电机420的齿轮转动，带动副齿轮轴承外圈440转动， 从而带动旋转托盘410转动，旋转托盘410与机械臂310转动连接。
[0049] 电池箱推拉机构500包括：固定在旋转托盘410上的推拉框架510、固定在推拉框 架510上的多个滚筒520、作为动力源的推拉电机530、推拉齿条550、与推拉齿条550啮合 的推拉齿轮（图中未显示）、以及固定在推拉电机530上的电磁铁560 ；推拉齿条550固定 在推拉框架510上，推拉电机530驱动推拉齿轮。
[0050] 推拉电机530通过推拉齿轮和推拉齿条550可移动的安装在推拉框架510上以带 动电磁铁560移动。使用时，电动汽车电池箱放置在推拉框架510上，滚筒520沿推拉电机 530的移动方向平行设置多个，用于减小电动汽车电池箱移动过程中的阻力。
[0051] 滚筒520上有凹槽522，凹槽522与电动汽车电池箱上的凸点相匹配，防止电动汽 车电池箱在运送时滑动。
[0052] 电池箱推拉机构500还包括固定在推拉电机530上的导轨滑块570以及固定在推 拉框架510上的与导轨滑块570匹配的导轨580 ；导轨滑块570和导轨580固定支撑推拉 电机530，同时起到辅助滑动的作用。
[0053] 本实施例的行走机构100、旋转立柱机构200、旋转托盘机构300、旋转托盘机构 400、电池箱推拉机构500采用轴承或齿轮齿条驱动方式，在其他的实施例中也可以采用齿 轮驱动或着同步带驱动或钢丝绳驱动等方式。
[0054] 下面通过一种使用上述电动汽车电池箱更换设备的电动汽车电池箱更换系统来 对上述电动汽车电池箱更换设备的工作进行描述。
[0055] 一种电动汽车电池箱更换系统，包括上述电动汽车电池箱更换设备、控制系统、轨 道、设置在在轨道一侧的多层电池箱架，多层电池箱架上放置有充满电的电动汽车电池以 及正在充电的电动汽车电池，轨道另一侧停放待更换电动汽车电池的电动汽车。
[0056] 如图5、图6所示的电动汽车电池箱更换系统更换电池的状态示意图，电动汽车电 池箱更换设备的初始状态为：电池箱推拉机构500空置。
[0057] 当需更换电池箱车辆就位后，行走电机在控制系统的定位下驱动电动汽车电池箱 更换设备行走至适当位置。升降电机驱动机械臂机310带动电池箱推拉机构500提升到车 辆中电池箱所对应的高度。旋转立柱机构200和旋转托盘机构400根据车辆的位置旋转， 对电池箱推拉机构500位置进行调整，使得电池箱推拉机构500的导轨580方向与车辆停 放方向垂直，完成电池箱推拉机构500与车辆的对接。
[0058] 与车辆中电池箱放置位置对应位置的电池箱推拉机构500的推拉电机530运行， 推拉电机530和电磁铁560向车辆移动。在电池箱推拉机构500的电磁铁560与电池箱的 电池箱吸盘连接后，推拉电机530反向运行，电池箱推拉机构500的电磁铁560通过电池箱的电池箱吸盘将电池箱从车辆中取出。
[0059] 旋转立柱机构200和旋转托盘机构400根据多层电池箱架的位置旋转，对电池箱 推拉机构500位置进行调整，使得电池箱推拉机构500的导轨580方向与多层电池箱架方 向垂直。升降电机驱动机械臂310带动电池箱推拉机构500提升到多层电池箱架中空位所 对应的高度。与多层电池箱架中电池箱放置位置对应的位置的电池箱推拉机构500的推拉 电机530运行，推拉电机530向多层电池箱架移动，电池箱推拉机构500的电磁铁560通过 电池箱吸盘推动电池箱至电池箱放置位置，电磁铁560与电池箱吸盘断开连接，完成电池 箱的放入。
[0060] 更换设备行走至待取出电池箱所对应的位置。升降电机驱动机械臂310升降至待 取出电池箱所对应的高度，电池箱推拉机构500将已充满电的电池箱从多层电池箱架上取
出ο
[0061] 行走电机在控制系统的定位下驱动电动汽车电池箱更换设备行走至适当位置。升 降电机驱动机械臂310带动电池箱推拉机构500提升到车辆中电池箱所对应的高度。旋转 立柱机构200和旋转托盘机构400根据车辆的位置旋转，对电池箱推拉机构500位置进行 调整，使得电池箱推拉机构500的导轨580方向与车辆停放方向垂直，完成电池箱推拉机构 500与车辆的对接。
[0062] 与车辆中电池箱放置位置对应的位置的电池箱推拉机构500的推拉电机530运 行，电池箱推拉机构500向车辆移动，电池箱推拉机构500的电磁铁560通过电池箱吸盘推 动电池箱至电池箱放置位置，电磁铁560与电池箱吸盘断开连接，完成电池箱的放入。更换 车辆上电池箱的步骤完成。
[0063] 这种电动汽车电池箱更换设备能够方便快速的完成电动汽车电池箱的更换，使得 电动汽车不需要等待充电，节约了时间，提高了工作效率。
[0064] 电动汽车电池箱更换设备的行走机构及旋转立柱机构都承载在行走机构上，设备 整体刚度大，稳定性好，可靠性高。
[0065] 通过旋转立柱机构和旋转托盘机构配合调整电池箱推拉机构的位置，使得待更换 电池车辆的摆放位置及摆放角度更加灵活，整套设备更加人性化。
[0066] 每个电池箱推拉机构可以独立运作，扩大了更换设备的适用范围。
[0067] 行走机构、旋转立柱机构、旋转托盘机构、电池箱推拉机构采用传动精度较高的齿 轮齿条传动、齿轮传动、同步带传动等方式，使得系统定位精度较高，电池更换可靠性高。
[0068] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种或几种实施方式，其描述较为具体和 详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的 普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些 都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1. 一种电动汽车电池箱更换设备，用于更换电动汽车电池箱，其特征在于，所述更换设 备包括：行走机构，带动所述电动汽车电池箱更换设备移动； 旋转立柱机构，与所述行走机构转动连接；机械臂机构，与所述旋转立柱机构滑动连接，可沿所述旋转立柱机构升降； 旋转托盘机构，与所述机械臂机构转动连接；以及电池箱推拉机构，固定在所述旋转托盘机构上，并包含一个用于吸取和释放所述电动 汽车电池箱的电磁铁。
2.如权利要求1所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述行走机构包括： 与所述旋转立柱机构转动连接的行走框架；行走电机，固定在所述行走框架上；以及 行走轮，设置在所述行走框架下方。
3.如权利要求2所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述旋转立柱机构包括：与所述行走框架转动连接、且与所述机械臂机构滑动连接的立柱； 主旋转电机，固定在所述行走框架上；以及主齿轮轴承，包括固定在所述行走框架上的主齿轮轴承内圈、以及固定在所述立柱底 端的主齿轮轴承外圈，所述主旋转电机齿轮与所述主齿轮轴承外圈啮合。
4.如权利要求3所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述机械臂机构包括： 机械臂，与所述立柱滑动连接；升降电机，固定在所述立柱上； 升降链轮，固定在所述立柱上；以及传导力的升降链条，与所述升降链轮啮合，所述升降链条一端连接所述机械臂，另一端 自由悬垂或连接配重块。
5.如权利要求4所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述机械臂机构还包 括安装在所述机械臂上的导向轮组，所述机械臂通过所述导向轮组与所述立柱滑动连接。
6.如权利要求4所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述旋转托盘机构包括：旋转托盘，设置在所述机械臂上，并与所述机械臂转动连接； 副旋转电机，安装在所述旋转托盘下；以及副齿轮轴承，包括固定在所述机械臂上的副齿轮轴承内圈、以及固定在所述旋转托盘 下的副齿轮轴承外圈，所述副旋转电机齿轮与所述副齿轮轴承外圈啮合。
7.如权利要求6所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述电池箱推拉机构 还包括：推拉框架，固定在所述旋转托盘上； 推拉电机；推拉齿条，设置在所述推拉框架上；推拉齿轮，由所述推拉电机驱动，并与所述推拉齿条啮合；所述电磁铁固定在所述推拉电机上。
8.如权利要求7所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述推拉框架上平行 设置有滚筒，所述滚筒上设置有与所述电动汽车电池箱匹配并防止其滑动的凹槽。
9.如权利要求7所述的电动汽车电池箱更换设备，其特征在于，所述电池箱推拉机构 还包括固定在所述推拉框架上的导轨以及固定在所述推拉电机上的与所述导轨匹配的导 轨滑块。
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