CN205670350U - 一种矩阵式移动电源租赁设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矩阵式移动电源租赁设备，包括：机体；充电槽单元，设于机体内部，其上设有以矩阵方式密集排布、可沿前后方向插入或退出移动电源的充电槽；第一级输送机构，设有输送通道，用于输入或输出移动电源；所述输送通道的外端对应于所述机体的移动电源出入口，内端设有移动电源转送口；第二级输送机构，设于所述第一级输送机构与充电槽单元之间，用于将移动电源从所述输送通道的转送口输送至所述充电槽，或者将所述充电槽中的移动电源输送至所述输送通道的转送口。该移动电源租赁设备可储存和收纳数量更多的移动电源，并对其进行充电，从而满足高密度人群的使用需求，而且设备运行稳定、执行效率高，自动化程度得到显著提升。

Description

一种矩阵式移动电源租赁设备

技术领域

本实用新型涉及移动电源租赁设备技术领域，特别是矩阵式移动电源租赁设备。

背景技术

随着手机、PAD、便携式计算机、游戏机等智能移动终端的广泛普及，为了延长电池续航能力，移动电源的使用也越来越频繁。

由于用户购置移动电源的成本较高，而且单个移动电源的蓄电容量依然有限，因此市场上便出现了一种能够以租赁方式向用户提供移动电源的租赁终端。

如授权公告号为CN204557649U的实用新型专利公开的“移动电源自动租赁设备”，其可以安放于公共场合，能够完成对移动电源的借出、归还功能，无需人工服务，实现自动租赁移动电源，解决用户移动产品电池续航问题，使移动产品的使用不受限制。

目前，市面上的移动电源充电设备，因空间结构受限而导致能够储存的移动电源数量较少，无法满足高密度人群的需求，而且，在设备运行的稳定性、运行的效率及自动化程度等方面均有待于进一步提高。

因此，如何设计一种储存量大、运行稳定、执行效率和自动化程度高的移动电源租赁设备，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种矩阵式移动电源租赁设备。该移动电源租赁设备在内部设有以矩阵方式排布的充电槽，可储存和收纳数量更多的移动电源，并对其进行充电，从而满足高密度人群的使用需求，而且设备运行稳定、执行效率高，自动化程度得到显著提升。

为实现上述目的，本实用新型提供一种矩阵式移动电源租赁设备，包括：

机体；

充电槽单元，设于所述机体内部，其上设有以矩阵方式密集排布、可沿前后方向插入或退出移动电源的充电槽；

第一级输送机构，设有输送通道，用于输入或输出移动电源；所述输送通道的外端对应于所述机体的移动电源出入口，内端设有移动电源转送口；

第二级输送机构，设于所述第一级输送机构与充电槽单元之间，用于将移动电源从所述输送通道的转送口输送至所述充电槽，或者将所述充电槽中的移动电源输送至所述输送通道的转送口。

优选地，所述第二级输送机构设有机械手装置，用于从所述输送通道的转送口夹取移动电源，并将其插入所述充电槽，或者从所述充电槽夹取移动电源，并将其拔出后放入所述输送通道的转送口。

优选地，所述输送通道的转送口为朝向上方，并允许移动电源整体上移的敞开式开口，其两侧设有供所述机械手装置夹持移动电源的豁口部位。

优选地，所述输送通道分为前段输送通道和后段输送通道；所述前段输送通道设有上滚轮和下滚轮，所述上滚轮与下滚轮之间形成输入或输出移动电源的通道；所述后段输送通道仅设有下滚轮，其长度大于等于移动电源的长度，顶部向上敞开，以形成所述转送口。

优选地，所述机械手装置为三轴机械手，其设有X轴滑轨、驱动机械手沿X轴滑轨移动的X轴电机，Y轴滑轨、驱动机械手沿Y轴滑轨移动的Y轴电机，Z轴滑轨、驱动机械手沿Z轴滑轨移动的Z轴电机，以及驱动机械手开合以夹取或松开移动电源的机械手电机。

优选地，所述机械手电机驱动所述机械手左右开合，以从左右两侧夹取或松开移动电源。

优选地，所述充电槽单元的数量为多个，沿横向和纵向方向排列；各所述充电槽单元均设有多个纵向排列的横向充电槽，且上下相邻的两个充电槽共用同一横向中间壁。

优选地，各所述充电槽的内顶部和内底部设有用于将移动电源保持在充电槽中的弹片。

优选地，各所述充电槽的内部在其充电电极的左右两端分别设有微动开关。

优选地，所述第一级输送机构的数量为两个，以所述机体的纵向轴线为中心左右对称布置。

优选地，进一步包括设于所述机体的移动电源感应装置，用于检测移动电源，并在检测到移动电源后开启所述移动电源出入口的闸门，所述移动电源设有相应的感应检测部件。

本实用新型所提供的移动电源租赁设备在内部设有以矩阵方式密集排布的充电槽，在执行移动电源归还操作时，先将移动电源放入机体的移动电源出入口，然后由第一级输送机构将移动电源从移动电源出入口输送到转送口，然后由第二级输送机构将移动电源从转送口输送到充电槽中进行充电和储存，完成归还；在执行移动电源借出操作时，先由第二级输送机构将移动电源从充电槽输送到转送口，然后由第一级输送机构输送到移动电源出入口，由消费者取走，完成借出。

由于内部设有一定数量以矩阵方式排布的充电槽，因此可储存和收纳数量更多的移动电源，而且通过第一级输送机构的输入、输出动作与第二级输送机构的转送动作相配合，可自动完成移动电源的归还和借出，设备结构合理、运行稳定、执行效率高，且运行维护成本较低，整体使用性能得到了显著提升，能够更好的满足高密度人群的使用需求。

附图说明

图1为本实用新型所提供矩阵式移动电源租赁设备的一种具体实施方式的外部结构示意图；

图2为图1所示矩阵式移动电源租赁设备的内部结构示意图；

图3为第一级输送机构的结构示意图；

图4为第二级输送机构的结构示意图；

图5为单个充电槽单元的结构示意图。

图中：

1.机体 2.摄像头 3.触摸显示屏 4.移动电源出入口 5.充电槽6.移动电源 7.移动电源输送机构 8.第一级输送机构 9.第二级输送机构 10.移动电源转送口 11.豁口部位 12.通道电机 13.X轴滑轨14.X轴电机 15.Y轴滑轨 16.Y轴电机 17.Z轴滑轨 18.Z轴电机19.机械手 20.机械手电机 21.充电槽单元 22.弹片

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型所提供矩阵式移动电源租赁设备的一种具体实施方式的外部结构示意图。

在一种具体实施方式中，本实用新型所提供矩阵式移动电源租赁设备的机体具有拟人的造型，其上提供了各种功能接口及指令输入装置。

具体地，机体1的顶部通过支架安装有摄像头2，中间部位设有隔板(类似于帽沿)，隔板上方在正面设有触摸显示屏3(即指令输入装置)，在隔板与触摸显示屏3之间的区域设有两个三孔插座、两个数据线输出口、两个转接头输出口以及一个数据线和转接头归还口，侧面设有多条具有不同接头的充电线，隔板下方在类似于人眼的两个圆形区域分别设有一个移动电源出入口4，在移动电源出入口4下方类似于嘴部的区域设有两个排弃口，机体两侧设有对称的三角形隆起部位，形成类似于手臂的造型。

请参考图2，图2为图1所示矩阵式移动电源租赁设备的内部结构示意图。

如图所示，机体1内部设有以阵列方式密集排布的充电槽5，各充电槽5均可沿前后方向插入或退出移动电源6，充电槽5的深度小于移动电源6的长度，当移动电源6完全插入后，一端位于充电槽5中，另一端位于充电槽5外部，以便于机械手进行夹取，移动电源6可设计成前后两端、正反两面，共计四个方向插入时均可充电的形式，即两端都有可正反充电的充电电极。

移动电源输送机构7设于机体1的移动电源出入口4与充电槽5所形成的立面之间，数量为两个，以机体1的纵向轴线为中心左右对称布置，用于将移动电源6从移动电源出入口4输送至充电槽5，或者将移动电源6从充电槽5输送至移动电源出入口4，通过设置两个移动电源输送机构7可显著提升设备运行效率。

请参考图3，图3为第一级输送机构的结构示意图。

如图所示，移动电源输送机构7分为第一级输送机构8和第二级输送机构9，其中，第一级输送机构8设有输送通道9，用于输入或输出移动电源6，输送通道9的外端对应于机体1的移动电源出入口，内端设有移动电源转送口10。

输送通道9分为前段输送通道和后段输送通道，前段输送通道设有若干上滚轮和下滚轮，上滚轮与下滚轮之间形成输入或输出移动电源6的通道；后段输送通道仅设有下滚轮，其长度大于等于移动电源6的长度，顶部向上敞开，以形成转送口10，此转送口10为朝向上方的敞开式开口，移动电源6从转送口10能够整体向上平移，其两侧设有供机械手装置从左右两边夹持移动电源的豁口部位11；前段输送通道和后段输送通道的滚轮与通道电机12传动连接，可由一个电机或多个电机驱动，带动移动电源6沿水平方向进出机体1。

第二级输送机构9设有机械手装置，用于从输送通道9的转送口10夹取移动电源6，并将其插入充电槽5，或者从充电槽5夹取移动电源6，并将其放入输送通道9的转送口10，在归还移动电源时，移动电源6经过输送通道9，然后由机械手装置抓取插入充电槽5进行充电，借出移动电源的操作与上述操作流程恰好相反，在整个通道上，移动电源6被检测是否存在数据线、充电转接头及内部编号。

请参考图4，图4为第二级输送机构的结构示意图。

如图所示，械手装置为三轴机械手，其设有X轴滑轨13、驱动机械手沿X轴滑轨移动的X轴电机14，Y轴滑轨15、驱动机械手沿Y轴滑轨移动的Y轴电机16，Z轴滑轨17、驱动机械手沿Z轴滑轨移动的Z轴电机18，以及驱动机械手19的机械手电机20，机械手电机20驱动机械手19左右开合，以从左右两侧夹取或松开移动电源6。

请参考图5，图5为单个充电仓的结构示意图。

如图所示，机体1内一共设有九个充电槽单元21，在纵向上分两列、在横向上分三排进行排列，各充电槽单元21均设有十个纵向排列的横向充电槽5，上下相邻的两个充电槽5共用同一横向中间壁，一共可以组装获得九十个充电槽5，每个充电槽5只允许插入一个移动电源6进行充电，充电槽5固定不动，工作时由系统对其是否空置进行识别，然后控制机械手装置夹取移动电源6插入到相应的空置充电槽5，或者将移动电源6从充电槽5中取出。

每个充电槽5里面有四个弹片22，移动电源6插入充电槽5后，底端弹性金属触点接通，四个弹片22夹持移动电源6保持金属触点的紧密接触以进行充电。

各充电槽5的内部在其充电电极的两端分别设有微动开关(图中未示出)。这两个微动开关起确认作用，可用于确认移动电源6送入充电槽5是否到位，以保证移动电源6处于充电状态，也可以确认充电槽5的使用状况。

为实现自动化运行，本实用新型设有控制单元，上述通道电机12、X轴电机14、Y轴电机16、Z轴电机18、机械手电机20等均与控制单元连接，通过向控制单元输入移动电源借出和退还指令，由控制单元指令上述电机完成移动电源的借出和退还。

在具体控制方式上，指令输入装置与控制单元连接，各电机、充电板等也与控制单元连接，用户通过指令输入装置操作，操作指令传至控制单元，然后驱动通道电机12、X轴电机14、Y轴电机16、Z轴电机18、机械手电机20，通过移动电源输送机构7将移动电源6从移动电源出入口4输出，相反地也可以输入移动电源退还指令，从移动电源出入口4将移动电源6输送到移动电源充电槽5。

下面对上述矩阵式移动电源租赁设备的工作流程作进一步说明：

1)移动电源租赁流程：

S101——输入租赁指令；

S102——启动三轴机械手的X轴电机14、Y轴电机16、Z轴电机18，机械手移动到位完成夹住移动电源6的动作；

S103——启动机械手电机20，机械手夹紧移动电源6退出充电槽5，并移动到移动电源输送通道9，放入输送通道9的转送口10；

S104——启动通道电机12，驱动移动电源输送通道9；

S105——移动电源出入口4的闸门打开；

S106——移动电源输送通道9将移动电源6输送至移动电源出入口4。

2)移动电源退还流程：

S201——输入退还指令；

S202——移动电源出入口4的闸门打开；

S203——启动通道电机12，将移动电源6从移动电源出入口4的闸门输送至转送口10；

S204——启动三轴机械手的X轴电机14、Y轴电机16、Z轴电机18，机械手移动至移动电源输送通道9的转送口10；

S205——启动机械手电机20，机械手完成夹紧移动电源6的动作；

S206——机械手将移动电源6推进移动电源充电槽5。

如上所述，移动电源6被归还给该设备时，由移动电源出入口4进入到两个输送通道9中的任一个，移动电源6在输送通道9的滚轮作用下，最终在末端停止下来；三轴机械手移动至移动电源6所在的转送口位置，然后从左右两侧夹持移动电源6，接着三轴机械手携带移动电源6运行至选定的空置充电槽5，将移动电源6插入空置的充电槽5内进行充电，最后三轴机械手归位原点。移动电源6充满电被借出时，三轴机械手移至要取出的移动电源处，将移动电源6从充电槽5夹取拔出，然后转送到输送通道9的转送口10，三轴机械手释放移动电源6，通道电机12启动，将移动电源6输送至输送通道9的前端并部分露出出入口，便于消费者取出移动电源。

考虑到在实际应用中，如果移动电源租赁设备在归还移动电源时，只需要在屏幕上操作点击“还”按钮即可归还，那么任何人(借过移动电源宝或不借移动电源，大人或小孩等)都可以打开移动电源出入口的通道，然后塞入异物导致通道阻塞或其它问题，影响设备正常使用。

对此，可以在机体上设置移动电源感应装置，同时在移动电源上设置相应的感应检测部件，以便租赁设备能够检测移动电源，只有在检测到属于该移动电源租赁设备的移动电源后，才会开启移动电源出入口的闸门。

具体地，租凭设备与移动电源之间可通过无线模式进行识别，无线模式包括有蓝牙模式、wifi、433/315频段、RFID等等。本实施例采用RFID模式，通过在租凭设备上设置RFID读卡器，在移动电源内设置有RFID标签，通过RFID读卡器的识别作用，可以识别RFID标签，RFID标签的设置位置不作限制，可以粘贴在移动电源面壳的内侧等。

用户在欲还充电宝时，只需要在租赁设备前面将移动电源平行靠近指定的感应区域，租赁设备即可检测到移动电源，并会在检测合格后，将移动电源出入口的闸门打开，然后用户即可插入移动电源执行归还操作。这样，只有持有与租赁设备匹配的移动电源的用户才能打开移动电源出入口的闸门，避免了大部分人的蓄意破坏，可显著减少运营成本与风险。

当然，上述实施例仅是本实用新型的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，机械手除了左右开合的方式，还可以有其他开合方式，或者，不再设置多个充电槽单元，而是所有的充电槽一体成型，又或者，采用其他形式的三轴机械手等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

以上对本实用新型所提供的矩阵式移动电源租赁设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种矩阵式移动电源租赁设备，其特征在于，包括：

机体；

充电槽单元，设于所述机体内部，其上设有以矩阵方式密集排布、可沿前后方向插入或退出移动电源的充电槽；

第一级输送机构，设有输送通道，用于输入或输出移动电源；所述输送通道的外端对应于所述机体的移动电源出入口，内端设有移动电源转送口；

第二级输送机构，设于所述第一级输送机构与充电槽单元之间，用于将移动电源从所述输送通道的转送口输送至所述充电槽，或者将所述充电槽中的移动电源输送至所述输送通道的转送口。

2.根据权利要求1所述的矩阵式移动电源租赁设备，其特征在于，所述第二级输送机构设有机械手装置，用于从所述输送通道的转送口夹取移动电源，并将其插入所述充电槽，或者从所述充电槽夹取移动电源，并将其拔出后放入所述输送通道的转送口。

3.根据权利要求2所述的矩阵式移动电源租赁设备，其特征在于，所述输送通道的转送口为朝向上方，并允许移动电源整体上移的敞开式开口，其两侧设有供所述机械手装置夹持移动电源的豁口部位。

4.根据权利要求3所述的矩阵式移动电源租赁设备，其特征在于，所述输送通道分为前段输送通道和后段输送通道；所述前段输送通道设有上滚轮和下滚轮，所述上滚轮与下滚轮之间形成输入或输出移动电源的通道；所述后段输送通道仅设有下滚轮，其长度大于等于移动电源的长度，顶部向上敞开，以形成所述转送口。

5.根据权利要求2所述的矩阵式移动电源租赁设备，其特征在于，所述机械手装置为三轴机械手，其设有X轴滑轨、驱动机械手沿X轴滑轨移动的X轴电机，Y轴滑轨、驱动机械手沿Y轴滑轨移动的Y轴电机，Z轴滑轨、驱动机械手沿Z轴滑轨移动的Z轴电机，以及驱动机械手开合以夹取或松开移动电源的机械手电机。

6.根据权利要求5所述的矩阵式移动电源租赁设备，其特征在于，所述机械手电机驱动所述机械手左右开合，以从左右两侧夹取或松开移动电源。

7.根据权利要求1所述的矩阵式移动电源租赁设备，其特征在于，所述充电槽单元的数量为多个，沿横向和纵向方向排列；各所述充电槽单元均设有多个纵向排列的横向充电槽，且上下相怜的两个充电槽共用同一横向中间壁。

8.根据权利要求7所述的矩阵式移动电源租赁设备，其特征在于，各所述充电槽的内顶部和内底部设有用于将移动电源保持在充电槽中的弹片。

9.根据权利要求8所述的矩阵式移动电源租赁设备，其特征在于，各所述充电槽的内部在其充电电极的左右两端分别设有微动开关。

10.根据权利要求1至9任一项所述的矩阵式移动电源租赁设备，其特征在于，所述第一级输送机构的数量为两个，以所述机体的纵向轴线为中心左右对称布置。

11.根据权利要求1至9任一项所述的矩阵式移动电源租赁设备，其特征在于，进一步包括设于所述机体的移动电源感应装置，用于检测移动电源，并在检测到移动电源后开启所述移动电源出入口的闸门，所述移动电源设有相应的感应检测部件。