CN210139363U - 浮动拧紧枪及包括该浮动拧紧枪的加解锁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及加解锁工具技术领域，具体涉及一种浮动拧紧枪及包括该浮动拧紧枪的加解锁装置。本实用新型旨在解决现有拧紧枪的加解锁头无法与紧固螺栓有效认准的问题。为此目的，本实用新型的浮动拧紧枪包括：加解锁头，加解锁头能够与待紧固件配合连接，且加解锁头沿第一方向设置；驱动机构，驱动机构的输出端与加解锁头连接，以便驱动加解锁头转动；浮动架，浮动架与驱动机构固定连接；固定架，固定架固定连接于加解锁装置，浮动架还与固定架连接并且能够相对于固定架在第一方向的垂直面内浮动。通过上述设置方式，本实用新型的浮动拧紧枪能够自动与待紧固件认准并连接。

Description

浮动拧紧枪及包括该浮动拧紧枪的加解锁装置

技术领域

本实用新型涉及加解锁工具技术领域，具体涉及一种浮动拧紧枪及包括该浮动拧紧枪的加解锁装置。

背景技术

随着新能源汽车的普及，如何有效地为能量不足的汽车提供快速有效的能量补给成为车主和各大厂商非常关注的问题。以电动汽车为例，当前主流的电能补给方案包括电池更换方案，电池更换方案由于可以在很短的时间完成动力电池的更换且对动力电池的使用寿命没有明显的影响，因此是电能补给的主要发展方向之一。

在电池更换过程中，动力电池的安装和拆卸是换电的关键步骤之一，这一动作通常是通过加解锁装置实现。加解锁装置上固定安装有能够与紧固螺栓匹配的拧紧枪，通过拧紧枪对紧固螺栓加解锁，实现动力电池与相对于辆的固定和松开。但是，受加解锁装置与车辆之间定位精度的影响，拧紧枪的加解锁头无法与紧固螺栓有效地认准，从而容易导致加解锁失败，不仅影响了电池更换的效率，而且还大大影响车辆的安全性。

相应地，本领域需要一种新的浮动拧紧枪来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有拧紧枪的加解锁头无法与紧固螺栓有效认准的问题，本实用新型提供了一种浮动拧紧枪，所述浮动拧紧枪包括：加解锁头，所述加解锁头能够与待紧固件配合连接，且所述加解锁头沿第一方向设置；驱动机构，所述驱动机构的输出端与所述加解锁头连接，以便驱动所述加解锁头转动；浮动架，所述浮动架与所述驱动机构固定连接；固定架，所述固定架固定连接于加解锁装置，所述浮动架还与所述固定架连接并且能够相对于所述固定架在所述第一方向的垂直面内浮动。

在上述浮动拧紧枪的优选技术方案中，所述浮动架包括浮动底板和浮动顶板，所述浮动底板与所述浮动顶板之间通过第一支撑板连接，所述浮动底板与所述驱动机构固定连接，所述浮动顶板与所述固定架连接。

在上述浮动拧紧枪的优选技术方案中，所述浮动底板与所述浮动顶板上分别设置有第一通孔和第二通孔，所述驱动机构的输出端穿过所述第一通孔和所述第二通孔后与所述加解锁头连接。

在上述浮动拧紧枪的优选技术方案中，所述固定架包括固定底板，所述固定底板与所述加解锁装置固定连接，所述固定底板与所述浮动顶板之间沿第二方向设置有第一滑轨组，所述浮动顶板通过所述第一滑轨组相对于所述固定底板在所述第二方向上浮动。

在上述浮动拧紧枪的优选技术方案中，所述浮动架还包括连接板，所述连接板与所述固定底板之间沿第三方向设置有第二滑轨组，所述浮动顶板通过所述第一滑轨组与所述连接板连接并能够相对于所述连接板在所述第二方向上浮动，所述连接板通过所述第二滑轨组与所述固定底板连接并能够相对于所述固定底板在所述第三方向上浮动。

在上述浮动拧紧枪的优选技术方案中，所述固定底板设置于所述浮动顶板与所述浮动底板之间，所述固定架还包括第二支撑板，所述固定底板通过所述第二支撑板与所述加解锁装置固定连接。

在上述浮动拧紧枪的优选技术方案中，所述浮动拧紧枪还包括弹性件，所述弹性件的同时与所述固定架和所述浮动架固定连接，所述弹性件能够在所述浮动架相对于所述固定架浮动时产生弹性形变。

在上述浮动拧紧枪的优选技术方案中，所述拧紧枪还包括拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的两端分别与所述固定底板和所述浮动底板固定连接，所述拉伸弹簧能够在所述浮动架相对于所述固定架浮动时产生弹性形变。

在上述浮动拧紧枪的优选技术方案中，所述加解锁头为套筒，所述套筒与所述驱动机构的输出端可拆卸连接。

本实用新型还提供了一种加解锁装置，所述加解锁装置包括本体以及设置于所述本体上的至少一个上述优选技术方案中所述的浮动拧紧枪。

本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的优选技术方案中，浮动拧紧枪包括：加解锁头，加解锁头能够与待紧固件配合连接，且加解锁头沿第一方向设置；驱动机构，驱动机构的输出端与加解锁头连接，以便驱动加解锁头转动；浮动架，浮动架与驱动机构固定连接；固定架，固定架固定连接于加解锁装置，浮动架还与固定架连接并且能够相对于固定架在第一方向的垂直面内浮动。

通过上述设置方式，本实用新型的浮动拧紧枪能够自动与待紧固件认准并连接。具体而言，通过浮动架与驱动机构固定连接且浮动架能够相对于固定架在平面内浮动的设置方式，在浮动拧紧枪与待紧固件未完全对准时，能够通过浮动架带动驱动机构和加解锁头相对于固定架浮动，也即相对加解锁装置浮动，实现加解锁头与待紧固件的自动对准和连接，降低了加解锁头与待紧固件的认准难度，解决了现有技术中拧紧枪无法与待紧固件有效认准的问题。

进一步地，通过在浮动架与固定架之间设置第一滑轨组和第二滑轨组实现相对浮动，本实用新型的浮动拧紧枪还能够在保证浮动平稳度的同时，增大浮动范围，并降低浮动过程中的摩擦系数。

附图说明

下面参照附图并结合加解锁装置为换电机器人来描述本实用新型的浮动拧紧枪及包括该浮动拧紧枪的加解锁装置。附图中：

图1为现有技术中的换电机器人的结构图；

图2为本实用新型的浮动拧紧枪的结构图；

图3为本实用新型的浮动拧紧枪的爆炸图。

附图标记列表

1、浮动拧紧枪；11、加解锁头；12、驱动机构；121、输出端；13、浮动架；131、浮动底板；132、浮动顶板；133、第一支撑板；14、固定架；141、固定底板；142、第二支撑板；15、连接板；16、第一滑轨组；17、第二滑轨组；18、弹性件；2、换电机器人；21、本体；22、举升平台；23、拧紧枪。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，虽然具体实施方式中是结合加解锁装置为换电机器人进行描述的，但是这并非旨在于限制本实用新型的保护范围，本领域技术人员可以根据需要对其应用场景作出调整。如本实用新型的浮动拧紧枪还可以应用于任何需要自动对准的加解锁场景中。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

首先参照图1和图2，对本实用新型的浮动拧紧枪进行吗描述。其中，图1为现有技术中的换电机器人的结构图；图2为本实用新型的浮动拧紧枪的结构图。

如图1所示，现有技术中的换电机器人2主要包括本体21和设置于本体21上的举升平台22，举升平台22能够相对于本体21升降，如通过剪式升降机构实现升降等。其中，举升平台22上设置有多个拧紧枪23，拧紧枪23相对于举升平台22固定，如背景技术中所述，这种设置方式导致换电机器人2在工作时拧紧枪23的加解锁头11无法与紧固螺栓有效认准。

如图2所示，为解决上述问题，本实用新型的浮动拧紧枪1主要包括加解锁头11、驱动机构12、浮动架13和固定架14，加解锁头11沿第一方向(图2中的竖直方向)设置并能够与待紧固件配合连接，驱动机构12的输出端121与加解锁头11连接，用于驱动加解锁头11转动，浮动架13与驱动机构12固定连接，固定架14与换电机器人2固定连接。特别地，浮动架13与固定架14连接并能够相对于固定架14在第一方向的垂直面内浮动，即在水平面内浮动。

在需要对电动汽车进行加解锁时，换电机器人2行驶到电动汽车的下方，通过浮动拧紧枪1与动力电池的紧固螺栓进行对准，对准过程中，浮动架13带动驱动机构12和加解锁头11相对于固定架14在水平面内浮动，实现加解锁头11与紧固螺栓的配合连接，从而换电机器人2能够对紧固螺栓进行加解锁操作。

通过上述设置方式，本实用新型的浮动拧紧枪1能够自动与待紧固件认准并连接。具体而言，通过浮动架13与驱动机构12固定连接且浮动架13能够相对于固定架14在平面内浮动的设置方式，在浮动拧紧枪1与待紧固件未完全对准时，能够通过浮动架13带动驱动机构12和加解锁头11相对于固定架14浮动，也即相对加解锁装置浮动，实现加解锁头11与待紧固件的自动对准和连接，降低了加解锁头11与待紧固件的认准难度，解决了现有技术中拧紧枪无法与待紧固件有效认准的问题。

下面参照图2和图3，对本实用新型的浮动拧紧枪进行详细描述。其中，图3为本实用新型的浮动拧紧枪的爆炸图。

如图2和图3所示，在一种可能的实施方式中，加解锁头11为套筒，其轴线大致为竖直方向(即图3中的x向)，驱动机构12为伺服电机，伺服电机可以配置有减速器，伺服电机的输出轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴与套筒可拆卸连接。具体地，套筒插接在减速器的输出轴中，并使用定位销进行定位。

参照图3，浮动架13包括浮动底板131和浮动顶板132，浮动底板131与伺服电机固定连接，如通过螺栓与伺服电机的法兰连接等，浮动底板131与浮动顶板132之间通过第一支撑板133连接。固定架14包括固定底板141和第二支撑板，固定底板141通过第二支撑架142与换电机器人2连接。固定底板141与浮动顶板132之间还设置有连接板15，浮动顶板132与连接板15之间通过第一滑轨组16连接，连接板15与固定底板141之间通过第二滑轨组17连接。其中，第一滑轨组16设置有两组，每组第一滑轨组16包括滑块和滑轨，滑块和滑轨沿第二方向(即图3中的y向)分别设置于浮动顶板132的下表面和连接件的上表面上。第二滑轨组17同样设置有两组，每组第二滑轨组17包括滑块和滑轨，滑块和滑轨沿第三方向(即图3中的z方向)分别设置于连接件的下表面和固定底板141的上表面上。其中，y向和z向之间的夹角为直角。

继续参照图3，此外，浮动底板131和浮动顶板132上分别设置有直径大于减速器输出轴的直径的第一通孔和第二通孔，固定底板141和连接板15上分别设置有直径大于输出轴直径的第三通孔和第四通孔，连接好后，连接板15和固定底板141位于浮动顶板132和浮动底板131之间，减速器的输出轴在依次穿过第一通孔、第三通孔、第四通孔和第二通孔后与套筒连接，浮动顶板132通过滑块相对于滑轨的滑动在y向上浮动，连接板15则通过滑块相对于滑轨的滑动在z向上浮动。

此外，浮动拧紧枪1还包括弹性件18，弹性件18的两端分别与固定架14和浮动架13连接，以便在浮动架13相对于固定架14浮动时、即套筒与紧固螺栓配合连接时产生弹性形变，从而在套筒与紧固螺栓脱开时弹性形变恢复，实现浮动架13的回位。具体地，弹性件18为拉伸弹簧，其设置有四根，两根沿y向设置，两根沿z向设置，每根拉伸弹簧的一端通过一连接柱与浮动底板131固定连接，另一端通过一连接柱与固定底板141固定连接。

上述设置方式的优点在于：通过在浮动架13与固定架14之间设置第一滑轨组16和第二滑轨组17实现浮动架13相对于固定架14的浮动，本实用新型的浮动拧紧枪1能够保证浮动的平稳性的同时，增大浮动范围，并降低浮动过程中的摩擦系数。第一通孔、第二通孔、第三通孔以及第四通孔，以及固定底板141和连接板15设置于浮动顶板132与浮动底板131之间的设置方式，使得浮动拧紧枪1的结构紧凑，占用空间小，易于布置。通过沿浮动方向设置拉伸弹簧，能够保证浮动架13在相对于固定架14浮动后的回中效果，提高浮动拧紧枪1的使用寿命和稳定性套筒与减速器的输出轴可拆卸的连接方式，还能够大大拓展浮动拧紧枪1的适用范围，提高浮动拧紧枪1的实用性。

需要说明的是，上述优选的实施方式仅仅用于阐述本实用新型的原理，并非旨在于限制本实用新型的保护范围。在不偏离本实用新型原理的前提下，本领域技术人员可以对上述设置方式进行调整，以便本实用新型能够适用于更加具体的应用场景。

例如，在一种可替换的实施方式中，本领域技术人员可以对驱动机构12的设置形式进行调整，只要该调整能够实现相应的加解锁功能即可。如驱动机构12还可以为其他类型的电机，该电机在转速适当的情况下也可以不配置减速器，再或者电机或减速器的输出轴长度不足时还可以使用加长轴与套筒连接等。

再如，在另一种可替换的实施方式中，浮动架13于固定架14之间也可以只沿一个方向浮动，即连接板15可以不设置，而是直接使用滑轨组将固定架14与浮动架13连接，这种设置形式的改变并未偏离本实用新型的原理。

再如，在另一种可替换的实施方式中，弹性件18除拉伸弹簧外，还可以为其他能够实现相同功能的零部件。如弹性件18还可以为板簧、压缩弹簧或弹性胶块等。

再如，在另一种可替换的实施方式中，第一方向、第二方向和第三方向除图中所示外，还可以进行调整，只要该调整满足第二方向和第三方向所围设形成的平面与第一方向相垂直的条件即可。例如，第二方向与第三方向围设形成的平面可以为竖直平面，第一方向为水平方向，再如第二方向与第三方向之间的夹角还可以为任意角度等。

再如，在另一种可替换的实施方式中，固定底板141的设置位置可以进行改变，只要该设置位置能够使浮动架13能够相对于固定底板141产生浮动即可。如固定底板141还可以设置在浮动顶板132的上方或浮动底板131的下方等。

再如，在另一种可替换的实施方式中，浮动顶板132、浮动底板131、固定底板141和连接板15上的通孔也可以不设置，而是在保证上述相互间的连接关系的前提下，将浮动顶板132、浮动底板131、固定底板141和连接板15设置在伺服电机的一侧等。

当然，上述可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和优选的实施方式之间还可以交叉配合使用，从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。

本实用新型还提供了一种换电机器人2，该换电机器人2包括本体21和设置于本体21上的至少一个前述任一实施方式中所述的浮动拧紧枪1。与现有换电机器人2类似地，换电机器人2的本体21上设置有举升平台22，该举升平台22可以承载电池且举升平台22上排布有十个浮动拧紧枪1。

当然，上述实施方式中的换电机器人2只是本实用新型的一种具体的应用场景，显然本实用新型的应用场景还可以进行更改，该更改并未偏离本实用新型的原理。例如，本实用新型的浮动拧紧枪1还可以直接设置于本体21上或设置于其他类型的换电机器人2上，换电机器人2上还可以设置任意数量个浮动拧紧枪1等。

下面结合图1至图3，对换电机器人2的工作原理做简要说明。

在一种可能的实施方式中，当电动汽车在充换电站内停好后，换电机器人2行驶至电动汽车的底部与动力电池对准，对准后举升平台22开始上升，上升过程中，浮动拧紧枪1的套筒通过相对于举升平台22的浮动而与紧固螺栓配合连接，之后伺服电机驱动套筒转动对动力电池进行解锁动作。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浮动拧紧枪，其特征在于，所述浮动拧紧枪包括：

加解锁头，所述加解锁头能够与待紧固件配合连接，且所述加解锁头沿第一方向设置；

驱动机构，所述驱动机构的输出端与所述加解锁头连接，以便驱动所述加解锁头转动；

浮动架，所述浮动架与所述驱动机构固定连接；

固定架，所述固定架固定连接于加解锁装置，所述浮动架还与所述固定架连接并且能够相对于所述固定架在所述第一方向的垂直面内浮动。

2.根据权利要求1所述的浮动拧紧枪，其特征在于，所述浮动架包括浮动底板和浮动顶板，所述浮动底板与所述浮动顶板之间通过第一支撑板连接，所述浮动底板与所述驱动机构固定连接，所述浮动顶板与所述固定架连接。

3.根据权利要求2所述的浮动拧紧枪，其特征在于，所述浮动底板与所述浮动顶板上分别设置有第一通孔和第二通孔，所述驱动机构的输出端穿过所述第一通孔和所述第二通孔后与所述加解锁头连接。

4.根据权利要求2所述的浮动拧紧枪，其特征在于，所述固定架包括固定底板，所述固定底板与所述加解锁装置固定连接，所述固定底板与所述浮动顶板之间沿第二方向设置有第一滑轨组，所述浮动顶板通过所述第一滑轨组相对于所述固定底板在所述第二方向上浮动。

5.根据权利要求4所述的浮动拧紧枪，其特征在于，所述浮动架还包括连接板，所述连接板与所述固定底板之间沿第三方向设置有第二滑轨组，所述浮动顶板通过所述第一滑轨组与所述连接板连接并能够相对于所述连接板在所述第二方向上浮动，所述连接板通过所述第二滑轨组与所述固定底板连接并能够相对于所述固定底板在所述第三方向上浮动。

6.根据权利要求4所述的浮动拧紧枪，其特征在于，所述固定底板设置于所述浮动顶板与所述浮动底板之间，所述固定架还包括第二支撑板，所述固定底板通过所述第二支撑板与所述加解锁装置固定连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的浮动拧紧枪，其特征在于，所述浮动拧紧枪还包括弹性件，所述弹性件的同时与所述固定架和所述浮动架固定连接，所述弹性件能够在所述浮动架相对于所述固定架浮动时产生弹性形变。

8.根据权利要求4-6中任一项所述的浮动拧紧枪，其特征在于，所述拧紧枪还包括拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的两端分别与所述固定底板和所述浮动底板固定连接，所述拉伸弹簧能够在所述浮动架相对于所述固定架浮动时产生弹性形变。

9.根据权利要求1所述的浮动拧紧枪，其特征在于，所述加解锁头为套筒，所述套筒与所述驱动机构的输出端可拆卸连接。

10.一种加解锁装置，其特征在于，所述加解锁装置包括本体以及设置于所述本体上的至少一个如权利要求1至9中任一项中所述的浮动拧紧枪。

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