CN211493999U - 一种agv充电站的电池抓取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种AGV充电站的电池抓取装置，包括底框架，所述底框架上设置有若干个放置蓄电池的承载框架，所述底框架上设置有与承载框架上蓄电池一端锁定联动的电池锁定机构以及带动电池锁定机构伸缩移动的拉取推送机构，蓄电池的一端固定设置有锁定对接结构，所述电池锁定机构在拉取推送机构的驱动下伸入蓄电池一端端部内，并在电池锁定机构的驱动下自转，与锁定对接机构实现锁定联动，电池锁定机构与蓄电池之间具有较好的锁定联动效果，将蓄电池从承载框架上拉出，或将蓄电池推送入承载框架上，整个过程比较稳定、高效。

Description

一种AGV充电站的电池抓取装置

技术领域

本实用新型涉及AGV充电的技术领域，尤其是涉及一种AGV充电站的电池抓取装置。

背景技术

AGV智能搬运机器人一般都会包括动力系统，目前，蓄电池是目前AGV常用的动力系统零部件，用来驱动车上附属装置，如控制、通讯、安全等单元工作。蓄电池在使用一段时间后，需要到AGV充电站更换蓄电池，现有的AGV充电站内都会存放多个蓄电池，直接可以拿充好电的更换到AGV智能搬运机器人上。

目前，现有技术中，在申请公布号CN109591777A的一批中国专利文件中，记载了一种AGV换电站，包括AGV提升机、AGV定位平台、AGV驱动轮滚筒、AGV爪子、立式充电仓、换电机构、滑轨、换电小车、电池换料工位，AGV小车爬坡到AGV定位平台时，会通过二维码停止，AGV小车停止在AGV驱动轮滚筒处，AGV驱动轮滚筒升起，AGV小车自动前后定位停住，定位后AGV提升机抓取小车，换电小车的电池换料工位为两工位，一个工位为取小车上没有电的电池，另外一个工位是充满电的电池，当AGV小车被抓起后，确认AGV小车定位精准后，换电小车到AGV小车下，顶升起并戳动锁扣后，吸盘吸住电池下降到底，完成后换电小车通过伺服电机旋转180度，将电池装配完成，换电小车到立式充电仓处，将AGV小车放下并离开，无电电池入仓，换电小车行走到立式充电仓的电池抓手上部，电池抓手上升，使电池脱离换电小车；换电小车离开立式充电仓；抽屉式电池仓通过气缸推出并被定位限位；电池抓手上升，将电池推入立式充电仓。

上述现有的技术方案存在以下缺陷：在从充电仓内取出充满电的电池过程中，电池抓手提升到对应高度，解锁气缸动作，吸盘吸住电池下降到初始位置，依靠吸盘吸住电池进行移动，在吸盘所带的吸气源不稳定的状态下，很容易导致电池抓手对电池脱离稳定抓取，导致电池从充电仓内取出过程中是不稳定的。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种AGV充电站的电池抓取装置，电池锁定机构与蓄电池之间达到更好的锁定联动效果，稳定、高效的将蓄电池从承载框架中取出。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种AGV充电站的电池抓取装置，包括底框架，所述底框架上设置有若干个放置蓄电池的承载框架，所述底框架上设置有与承载框架上蓄电池一端锁定联动的电池锁定机构以及带动电池锁定机构伸缩移动的拉取推送机构，蓄电池的一端固定设置有锁定对接结构，所述电池锁定机构在拉取推送机构的驱动下伸入蓄电池一端端部内，并在电池锁定机构的驱动下自转，与锁定对接机构实现锁定联动。

通过采用上述技术方案，电池抓取装置上的电池锁定机构伸入到蓄电池一端内部，并在转动后与锁定对接机构实现锁定联动，相比于现有技术通过吸盘在蓄电池的表面吸附实现联动，本申请中通过伸入到蓄电池内部，达到更好的锁定联动效果，可将蓄电池从承载框架上拉出，或将蓄电池推送入承载框架上，整个过程比较稳定、高效。

本实用新型进一步设置为：所述锁定对接机构包括锁定孔、锁定槽、异形槽和锁定盘，所述锁定孔位于蓄电池一端端面上，所述异形槽位于蓄电池一端端部内，所述锁定盘转动设置于异形槽内，且转动轴线与锁定孔的中心轴线重合，所述锁定槽开设于锁定盘上，且与锁定孔相对应，所述电池锁定机构包括锁定块、驱动锁定块转动的锁定驱动源，所述拉取推送机构驱动锁定块穿过锁定孔与锁定槽定位配合，并在锁定驱动源的驱动下，锁定块带动锁定盘转动，从而将锁定块锁定于异形槽内。

通过采用上述技术方案，锁定驱动源驱动锁定块转动的同时带动锁定盘转动，将锁定块锁定在异形槽内，使得锁定块不易从锁定孔处脱离出来，实现牢固的锁定方式，拉取推送机构驱动锁定块的轴向移动，实现锁定块进出锁定孔，使锁定块伸入到蓄电池的一端内部，或从蓄电池的一端内部移出，实现蓄电池与锁定块之间的锁定。

本实用新型进一步设置为：所述拉取推送机构包括电池箱、拉取推送组件，所述电池锁定机构安装于电池箱内，所述电池箱的一端设置有供电池进出的出入口，所述拉取推送组件驱动所述电池锁定机构在电池箱内进出的出入口。

通过采用上述技术方案，拉取推送组件将蓄电池从承载框架上取出后，继续将蓄电池拉取进入电池箱内，电池箱对拉出后的蓄电池起到很好的放置和保护作用，避免蓄电池受到外部不必要的干扰。

本实用新型进一步设置为：所述电池箱内壁滚动设置有与蓄电池底面和侧面滚动抵触的第二滚珠。

通过采用上述技术方案，第二滚珠将电池箱与蓄电池之间的滑动摩擦力改为滚动摩擦力，使得蓄电池和电池箱之间的摩擦力减小，蓄电池在电池箱内滑移起来更加的顺畅，且不易造成蓄电池表面的磨损。

本实用新型进一步设置为：所述拉取推送组件包括滚珠丝杠副一、拉取推送电机，所述电池锁定机构安装于滚珠丝杠副一上，所述拉取推送电机驱动滚珠丝杠副一工作，以带动所述电池锁定机构沿电池箱的长度方向移动。

通过采用上述技术方案，滚珠丝杠副一有利于电池锁定机构稳定、安全的在电池箱内移动，在拉取推送电机的驱动下，电池锁定机构的自动化工作，蓄电池拉取过程更加高效、稳定。

本实用新型进一步设置为：所述电池锁定机构固定连接有安装座，所述安装座的顶部开设有第一滑槽，所述电池箱内顶面固定设置有沿电池箱长度方向延伸的第一滑轨，所述第一滑轨与所述第一滑槽滑移配合。

通过采用上述技术方案，第一滑轨对电池锁定机构的移动，具有稳定的导向作用，进一步提升电池锁定机构移动的稳定性。

本实用新型进一步设置为：每一所述承载框架具有多个沿承载框架高度方向排布的舱室，每一所述舱室具有一进出口、第一轴承，所述进出口位于所述舱室的一端，所述第一轴承滚动设置于舱室内，且位于进出口相对的两侧，且第一轴承的外圆面分别于蓄电池宽度方向上的两侧滚动抵触，所述第一轴承的轴线轴线垂直于舱室内底面。

通过采用上述技术方案，蓄电池从相对的两个第一轴承之间进入到舱室内，第一轴承对通过进出口进入到舱室内的蓄电池起到导向的作用，第一轴承与蓄电池之间的摩擦力为滚动摩擦力，可使蓄电池的进入顺畅、无划伤。

本实用新型进一步设置为：所述舱室内底部滚动设置有与进出舱室的蓄电池底面滚动接触第一滚珠。

通过采用上述技术方案，第一滚珠与蓄电池表面接触的摩擦力为滚动摩擦力，该摩擦力比较小，使得蓄电池进出舱室更加的顺畅，且蓄电池表面与舱室内壁之间不会产生相对划伤、磨损，保证蓄电池移动过程中自身的产品质量。

本实用新型进一步设置为：所述承载框架内设置有充电插接公头，蓄电池设置锁定对接结构的另一端设置有与充电插接公头插接配合的充电插接母头。

通过采用上述技术方案，蓄电池位于承载框架内，充电插接母头与充电插接公头插接，充电插接公头连接的电源可为蓄电池充电，使得放置在承载框架内的蓄电池能够进行充电。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

电池锁定机构与蓄电池之间具有较好的锁定联动效果，将蓄电池从承载框架上拉出，或将蓄电池推送入承载框架上，整个过程比较稳定、高效；

电池箱对拉出后的蓄电池起到很好的放置和保护作用，避免蓄电池受到外部不必要的干扰；

蓄电池进出舱室更加的顺畅，且蓄电池表面与舱室内壁之间不会产生相对划伤、磨损，保证蓄电池移动过程中自身的产品质量。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图一，用于体现充电站的构造布置；

图2是本实用新型中承载框架和蓄电池的爆炸示意图一，用于体现蓄电池放入到承载框架内；

图3是本实用新型中承载框架和蓄电池的爆炸示意图二，用于体现蓄电池上充电插接母头的位置；

图4是图3中的A部放大示意图，用于体现安装条上的第一凸柱和第一滚珠的位置及构造；

图5是本实用新型中蓄电池的爆炸示意图，用于体现蓄电池上与电池锁定机构锁紧对接的构造；

图6是本实用新型中蓄电池、电池锁定机构及拉取推送机构的爆炸示意图，用于体现电池锁定机构与蓄电池一端的锁定对接；

图7是本实用新型中拉取推送机构的结构示意图，用于体现皮带轮组件一、第一滑轨和第一滑槽的位置及构造；

图8是本实用新型的局部结构图一，用于拉取推送机构、换向对接机构及Z轴升降机构之间设置位置；

图9是图8中B 部放大示意图，用于体现换向对接机构的具体构造组成；

图10是本实用新型的局部爆炸示意图，用于体现Y轴平移机构与换向对接机构的位置关系；

图11是图10中C部放大示意图，用于体现皮带轮组件三的构造和各个连接关系；

图12是本实用新型中拉取推送机构、换向对接机构和Y轴平移机构的爆炸示意图，用于体现三者的连接关系和运动关系；

图13是图12中D部放大示意图，用于体现第二轴承和换向轴的安装关系；

图14是本实用新型中拉取推送机构、换向对接机构和Y轴平移机构的结构示意图一，用于体现Y轴平移机构的构成以及与换向座的运动关系；

图15是图14中E部放大示意图，用于体现光线传感组件的组成以及与限位板之间的关系；

图16是本实用新型中拉取推送机构、换向对接机构和Y轴平移机构的结构示意图二，用于体现平移板上第二滑轨与换向座上第二滑槽之间的关系；

图17是本实用新型的局部结构图二，用于第三滑槽和第三滑轨之间的关系；

图18是本实用新型中底框架、X轴滑移机构的爆炸示意图，用于体现滑移底座与底框架之间的安装；

图19是本实用新型的整体结构示意图二，用于体现充电站在将AGV小车上蓄电池取出，并送入电池箱内的状态。

图中，1、底框架；2、蓄电池；2.1、充电插接母头；2.2、端盖；2.3、异形槽；2.4、盖板；2.5、锁定孔；2.6、转轴；2.7、锁定盘；2.8、锁定槽；3、承载框架；3.1、舱室；3.2、进出口；3.3、充电插接公头；3.4、安装杆；3.5、第一轴承；3.6、安装条；3.7、第一凸柱；3.8、第一滚珠；4、电池锁定机构；4.1、锁定驱动气缸；4.2、锁定块；4.3、锁定杆；5、拉取推送机构；5.1、主动轮一；5.2、从动轮一；5.3、皮带一；5.4、皮带轮组件一；5.5、拉取推送电机；5.6、滚珠丝杠副一；5.7、拉取推送组件；5.8、电池箱；5.9、出入口；5.10、安装座；5.11、第一滑槽；5.12、第一滑轨；5.13、第二凸柱；5.14、第二滚珠；6、换向对接机构；6.1、换向座；6.2、皮带轮组件二；6.3、换向驱动电机；6.4、安装腔；6.5、安装孔；6.6、第二轴承；6.7、换向轴；6.8、主动轮二；6.9、皮带二；6.10、从动轮二；6.11、限位板；6.12、红外线发射端；6.13、红外线接收端；7、Y轴平移机构；7.1、平移板；7.2、平移驱动电机；7.3、主动轮三；7.4、皮带三；7.5、从动轮三；7.6、皮带轮组件三；7.7、滚珠丝杠副二；7.8、平移驱动件；7.9、第一安装块；7.10、第二滑轨；7.11、第二滑槽；8、Z轴升降机构；8.1、提升框架；8.2、滚珠丝杠副三；8.3、升降驱动电机；8.4、第三滑轨；8.5、第二安装块；8.6、第三滑槽；9、X轴滑移机构；9.1、滑移底座；9.2、滑移驱动气缸；9.3、第三安装块；9.4、第四滑槽；9.5、第四滑轨；10、电池装卸替换装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：一种AGV充电站的电池抓取装置，如图1所示，包括底框架1，底框架1上设置有承载框架3、电池锁定机构4和拉取推送机构5，承载框架3的数量为2个，相对设置于拉取推送机构5的两侧，在图2中，每一个承载框架3在自身高度方向上设置有多个舱室3.1，舱室3.1的形状为长方体，每一个舱室3.1具有一个进出口3.2，且进出口3.2面向与其相对的另一个承载框架3，每个舱室3.1对应放置一个蓄电池2。

如图3和图4所示，每个舱室3.1内固定安装有沿承载框架3高度方向延伸的安装杆3.4，安装杆3.4有两排，一排两个，分布于蓄电池2宽度方向上相对的两侧，每一个安装杆3.4的端部上固定套设有第一轴承3.5，第一轴承3.5的外圆面与蓄电池2两侧的侧面滚动抵触，在将蓄电池2从进出口3.2推入舱室3.1内的过程中，相对的两根安装杆3.4上的第一轴承3.5对蓄电池2的进入起到导向作用，引导蓄电池2沿着舱室3.1的长度方向上移动；舱室3.1内底部滚动嵌设有第一滚珠3.8，第一滚珠3.8形状为球状，在舱室3.1内底部安装有安装条3.6，安装条3.6沿舱室3.1的长度方向延伸，安装条3.6上固定有第一凸柱3.7，第一滚珠3.8滚动嵌设于第一凸柱3.7的顶部，蓄电池2在进入舱室3.1的过程中，第一滚珠3.8与蓄电池2的底面滚动接触。

如图2和图3所示，每个舱室3.1内安装有充电插接公头3.3，蓄电池2的一端设置有与充电插接公头3.3插接配合的充电插接母头2.1，在充电插接公头3.3与充电插接母头2.1插接时，蓄电池2处于充电中的状态。

如图5所示，蓄电池2的另一端固定设置有端盖2.2，端盖2.2呈长方体，且背对蓄电池2的一面凹陷形成有异形槽2.3，异形槽2.3内转动安装有锁定盘2.7，锁定盘2.7与异形槽2.3的内壁通过转轴2.6转动连接，转轴2.6的轴线经过蓄电池2的中心，锁定盘2.7在异形槽2.3内自转，锁定盘2.7上背对蓄电池2的一侧表面凹陷形成有锁定槽2.8，锁定槽2.8的形状为长方形，沿蓄电池2的宽度方向延伸设置；端盖2.2上固定安装有盖设于异形槽2.3上的盖板2.4，盖板2.4的外侧面贯穿设置有与锁定槽2.8相对应的锁定孔2.5，锁定孔2.5的形状为长方形，转轴2.6与锁定孔2.5的中心位置相对应，锁定孔2.5、锁定槽2.8、异型槽2.3和锁定盘2.7构成锁定对接机构。

如图1和图6所示，电池锁定机构4包括锁定块4.2、锁定驱动源，锁定块4.2的截面形状为椭圆形，锁定驱动源包括锁定驱动气缸4.1，锁定驱动气缸4.1为旋转气缸,锁定驱动气缸4.1的活塞杆上同轴固定有锁定杆4.3，锁定杆4.3呈圆柱体，且与锁定块4.2的中心部位一体成型而成，锁定块4.2位于锁定杆4.3远离活塞杆的一端，锁定块4.2的中心于锁定孔2.5的中心相对应，锁定块4.2面向锁定孔2.5一侧表面为抵触面，抵触面的宽度等于锁定盘2.7上的锁定槽2.8宽度相同，抵触面的长度小于锁定孔2.5的长度，大于锁定孔2.5的宽度，锁定驱动气缸4.1驱动锁定块4.2绕着锁定杆4.3的轴线转动，在锁定块4.2上抵触面宽度与锁定孔2.5的宽度相对平行时，锁定块4.2穿过锁定孔2.5，并与锁定盘2.7上的锁定槽2.8定位配合，锁定驱动气缸4.1再次工作，带动锁定块4.2转动90°，转动过程中带动锁定盘2.7在异形槽2.3内转动，锁定块4.2在异形槽2.3的槽深方向上固定锁定于蓄电池2的端盖2.2内，锁定块4.2在锁定杆4.3的轴向移动会同步带动蓄电池2整体移动。

如图1和图6所示，拉取推送机构5包括电池箱5.8和拉取推送组件5.7，电池箱5.8的形状为空心的长方体，其内部空心设置，且贯穿至电池箱5.8的两端，拉取推送组件5.7安装于电池箱5.8的内部。

如图6和图7所示，拉取推送组件5.7包括拉取推送电机5.5、滚珠丝杠副一5.6、皮带轮组件一5.4，拉取推送电机5.5位于电池箱5.8一端内部顶面处，滚珠丝杠副一5.6上的丝杠沿着电池箱5.8的长度方向延伸，皮带轮组件一5.4包括主动轮一5.1、从动轮一5.2和皮带一5.3，拉取推送电机5.5的电机轴与主动轮一5.1同轴固定，皮带一5.3呈环形状，两端分别套设于主动轮一5.1、从动轮一5.2上，从动轮一5.2与滚珠丝杠副一5.6上的丝杠同轴固定，拉取推送电机5.5工作，通过主动轮一5.1、皮带一5.3、从动轮一5.2，带动滚珠丝杠副一5.6工作，锁定驱动气缸4.1固定连接有安装座5.10，安装座5.10的一端安装于滚珠丝杠副一5.6的滑块上，另一端与锁定驱动气缸4.1固定连接，锁定驱动气缸4.1的活塞杆沿电池箱5.8的长度方向延伸设置，滚珠丝杠副一5.6带动电池锁定机构4上的锁定驱动气缸4.1沿电池箱5.8的长度方向移动，锁定杆4.3和锁定驱动气缸4.1的活塞杆均沿电池箱5.8的长度方向延伸设置。

如图7所示，安装座5.10面向电池箱5.8顶部的表面凹陷形成有第一滑槽5.11，电池箱5.8的内顶面上固定安装有沿电池箱5.8长度方向延伸的第一滑轨5.12，第一滑槽5.11与第一滑轨5.12凹凸配合，安装座5.10通过第一滑轨5.12在电池箱5.8的长度方向滑移。

如图6所示，电池箱5.8内底面和侧面均设置有第二凸柱5.13，第二凸柱5.13凸出于电池箱5.8的内表面，且第二凸柱5.13多排设置，每一排第二凸柱5.13的数量为8个，且沿电池箱5.8的长度方向排列分布，每一个第二凸柱5.13背对电池箱5.8表面的一端端部滚动嵌设有第二滚珠5.14，第二滚珠5.14与蓄电池2的侧面、底面滚动抵触，第二凸柱5.13对放置于电池箱5.8内的蓄电池2起到支撑作用，第二滚珠5.14将第二凸柱5.13与蓄电池2表面之间的滑动摩擦力改为滚动摩擦力。

如图6和图7所示，拉取推送电机5.5驱动滚珠丝杠副一5.6工作，通过滚珠丝杠副一5.6上的滑块带动电池锁定机构4整体沿电池箱5.8的长度方向移动，再通过电池锁定机构4上的锁定块4.2与处于蓄电池2一端的锁定孔2.5锁定配合，再结合图2和图3所示，拉取推送电机5.5将蓄电池2整体从承载框架3中拉出，或从电池箱5.8内将蓄电池2推出，在电池箱5.8上的进出口3.2与承载框架3上舱室3.1进出口3.2相对应的状态下，拉取推送机构5和电池锁定机构4共同工作，将电池箱5.8内的蓄电池2推送至承载框架3的舱室3.1内，蓄电池2上的充电插接母头2.1与舱室3.1内的充电插接公头3.3插接配合，对推入的蓄电池2进行充电。

本实施例的工作原理如下：电池箱5.8的出入口5.9与其中一个舱室3.1内充满电的蓄电池2相对，电池锁定机构4上的锁定块4.2与蓄电池2上的锁定孔2.5相对，拉取推送机构5上的拉取推送电机5.5工作，带动电池锁定机构4伸出电池箱5.8的出入口5.9，锁定块4.2进入到充满电的蓄电池2上的锁定孔2.5内，并与锁定槽2.8实现定位配合，电池锁定电机工作，带动锁定块4.2转动90度，锁定块4.2与蓄电池2的锁定孔2.5实现锁定，拉取推送机构5工作，带动电池锁定机构4向着远离电池箱5.8出入口5.9的方向移动，从而将蓄电池2从舱室3.1内拉取出来，直至蓄电池2进入到电池箱5.8内。

实施例2：一种AGV充电站，如图1和图9所示，包括电池装卸替换装置10，电池装卸替换装置10包括实施例1、换向对接机构6，换向对接机构6包括换向座6.1、换向驱动源和皮带轮组件二6.2，换向座6.1内部具有一安装放置换向驱动源和皮带轮组件二6.2的安装腔6.4，换向座6.1的底面贯穿设置有安装孔6.5，结合图12和图13所示，安装孔6.5内同轴嵌设有第二轴承6.6，第二轴承6.6的内圈面固定安装有换向轴6.7，换向轴6.7的一端与电池箱5.8的顶面中心位置固定连接，位于安装腔6.4内的另一端与皮带轮组件二6.2连接。

如图8和图9所示，皮带轮组件二6.2包括主动轮二6.8、从动轮二6.10和皮带二6.9，换向驱动源包括换向驱动电机6.3，换向驱动电机6.3的电机轴与主动轮二6.8同轴固定，从动轮二6.10与换向轴6.7位于安装腔6.4内的一端同轴固定，皮带二6.9形状呈环形，两端分别套设于主动轮二6.8、从动轮二6.10上，实现主动轮二6.8、从动轮二6.10之间的传动，换向驱动电机6.3工作，通过皮带轮组件二6.2带动换向轴6.7自转，换向轴6.7带动电池箱5.8绕着中心轴线转动；结合图1所示，电池箱5.8转动前，电池箱5.8的长度方向与舱室3.1的长度方向相互垂直，转动后，电池箱5.8一端与承载框架3的舱室3.1进出口3.2相对应。

如图14和图15所示，从动轮二6.10背对电池箱5.8的一端端面同轴固定有限位板6.11，限位板6.11的形状为圆环状，且圆环的弧度小于二分之一圆，安装腔6.4的内侧壁上安装有光线传感组件，光线传感组件包括红外线发射端6.12和红外线接收端6.13，红外线发射端6.12和红外线接收端6.13在安装腔6.4的高度方向上分别位于限位板6.11的两侧，且上下相对应设置，红外线接收端6.13用于接收从红外线发射端6.12发射出来的红外线信号，从动轮二6.10转动，带动限位板6.11转动，限位板6.11经过红外线接收端6.13和红外线发射端6.12之间，阻断红外线接收端6.13接收从红外线发射端6.12发射出来的信号。

如图15所示，电池装卸替换装置10还包括与红外线发射端6.12、红外线接收端6.13电连接的控制器（图中未示出），控制器与换向驱动电机6.3电连接，用于控制换向驱动电机6.3工作，电池箱5.8转动前，限位板6.11靠外部边沿处的中心位置与红外线接收器、红外线发射器相对应，此时，红外线信号被阻断，换向驱动电机6.3可正常工作；电池箱5.8转动一定角度后，限位板6.11的两端位于光线传感组件外部的一侧，红外线发射端6.12垂直发射出来的红外线信号被红外线接收端6.13正常接收，红外线接收端6.13将接收到的红外线信号传递给控制器，控制器将红外线信号转换为控制信号，控制换向驱动电机6.3停止工作，此时，电池箱5.8转动的角度为90度，电池箱5.8的一端与舱室3.1的进出口3.2相对。

如图1所示，底框架1的长度方向为Y轴，高度方向为Z轴，宽度方向为X轴，结合图14所示，电池装卸替换装置10还包括Y轴平移机构7，Y轴平移机构7包括平移板7.1、平移驱动件7.8，平移板7.1位于两个承载框架3之间，且垂直于底框架1表面，平移驱动件7.8包括平移驱动电机7.2、皮带轮组件三7.6、滚珠丝杠副二7.7,滚珠丝杠副二7.7上的丝杠沿Y轴方向延伸设置，滚珠丝杠副二7.7上的滑块在丝杠上沿着Y轴方向平移，且滑块与换向座6.1的侧面固定连接，带动换向对接机构6沿Y轴方向平移，以靠近或者远离一侧的承载框架3；结合图16所示，换向座6.1面向平移板7.1的侧面固定安装有第一安装块7.9，第一安装块7.9面向平移板7.1的表面凹陷形成有第二滑槽7.11，第二滑槽7.11沿Y轴方向延伸设置，平移板7.1面向换向座6.1的一侧固定安装有沿Y轴方向延伸的第二滑轨7.10，第二滑轨7.10与第二滑槽7.11滑动配合，换向座6.1通过第二滑轨7.10在平移板7.1上沿Y轴方向移动。

如图1所示，电池装卸替换装置10还包括Z轴升降机构8，Z轴升降机构8包括沿Z轴方向延伸设置的提升框架8.1、设置于提升框架8.1上的滚珠丝杠副三8.2以及升降驱动电机8.3，结合图17和图19所示，提升框架8.1位于平移板7.1相对于换向座6.1的另一侧，升降驱动电机8.3固定安装于提升框架8.1的顶部，且其电机轴的轴线沿提升框架8.1的长度方向延伸设置，升降驱动电机8.3的电机轴与滚珠丝杠副三8.2上的丝杠一端同轴固定，另一端转动设置有提升框架8.1上，滚珠丝杠副三8.2上的滑块与平移板7.1背对换向座6.1的一侧表面固定连接；提升框架8.1面向平移板7.1的表面固定安装有第三滑轨8.4，第三滑轨8.4沿提升框架8.1的高度方向延伸设置，平移板7.1背对换向座6.1的一侧固定安装有第二安装块8.5，第二安装块8.5面向第三滑轨8.4的一侧表面凹陷形成有第三滑槽8.6，第三滑槽8.6沿提升框架8.1的高度方向延伸，且贯穿第二安装块8.5的两端，第三滑槽8.6与第三滑轨8.4凹凸配合且相互滑动，升降驱动电机8.3工作，通过滚珠丝杠副三8.2带动平移板7.1在提升框架8.1的高度方向上升降移动。

如图18所示，电池装卸替换装置10还包括X轴滑移机构9，X轴滑移机构9包括滑移底座9.1、滑移驱动件，滑移驱动件包括固定安装于底框架1上的滑移驱动气缸9.2，滑移驱动气缸9.2的活塞杆沿X轴方向伸缩，滑移驱动气缸9.2与换向座6.1分别位于提升框架8.1相对的两侧，滑移底座9.1与底框架1滑移配合，提升框架8.1的底部固定安装于滑移底座9.1上，滑移底座9.1的一侧与滑移驱动气缸9.2的活塞杆通过铰链铰接，铰链的轴线沿底框架1的长度方向延伸。

如图18所示，滑移底座9.1的底面固定安装有第三安装块9.3，第三安装块9.3背对滑移底座9.1的表面凹陷形成有第四滑槽9.4，第四滑槽9.4沿X轴方向延伸设置，底框架1表面固定设置有沿X轴方向延伸的第四滑轨9.5，第四滑轨9.5与第四滑槽9.4凹凸配合，且相互滑移，滑移驱动气缸9.2工作，带动滑移底座9.1在基座上沿X轴方向滑动，从而带动Z轴升降机构8在X轴方向上移动。

本实施例的工作原理为：AGV小车在蓄电池2电量不足的情况下，移动至两个承载框架3之间，并将自身携带的蓄电池2带有锁定槽2.8的一端与电池箱5.8的进出口3.2相对，电池锁定机构4上的锁定块4.2与锁定槽2.8相对，拉取推送机构5工作，拉取推送电机5.5通过滚珠丝杠副一5.6，带动电池锁定机构4向电池箱5.8外移动，锁定块4.2向外移动并进入到锁定孔2.5内，实现与锁定槽2.8进行相配合，电池锁定驱动气缸4.1工作，带动锁定块4.2旋转90度，将锁定块4.2限位在异形槽2.3内，实现锁定块4.2与蓄电池2的一端锁定联动，拉取推送机构5再次工作，将电池锁定机构4带动复位，将锁定后的蓄电池2从AGV小车上取出，并将蓄电池2移至电池箱5.8内。

X轴滑移机构9工作，带动提升框架8.1在X轴方向上向远离AGV小车的方向移动，接着换向对接机构6上的换向驱动电机6.3工作，驱动电池箱5.8自转90度，使电池箱5.8的出入口5.9与位于电池箱5.8一侧的承载框架3相对，Z轴升降机构8上的升降驱动电机8.3工作，通过平移板7.1带动换向对接机构6、电池锁定机构4和拉取推送机构5升降，使电池箱5.8内的蓄电池2与其中一个空的舱室3.1相对。

Y轴平移机构7上的平移驱动电机7.2工作，带动电池箱5.8接近舱室3.1的进出口3.2，接着拉取推送机构5工作，将电池箱5.8内锁定状态下的蓄电池2推送至空的舱室3.1内，蓄电池2上的充电插接母头2.1与舱室3.1内的充电插接公头3.3插接配合，实现对电量不足的蓄电池2进行充电。接着电池锁定电机工作，驱动锁定块4.2转动90度，使锁定块4.2的长度方向与锁定孔2.5的长度方向相对应，拉取推送机构5上的拉取推送电机5.5再工作，使锁定块4.2从锁定孔2.5内移出，锁定块4.2与蓄电池2脱离锁定。

Z轴升降机构8再次工作，带动换向对接机构6、电池锁定机构4和拉取推送机构5升降一定高度，使电池箱5.8的出入口5.9与其中一个舱室3.1内充满电的蓄电池2相对，电池锁定机构4上的锁定块4.2与蓄电池2上的锁定孔2.5相对，拉取推送机构5上的拉取推送电机5.5工作，带动电池锁定机构4伸出电池箱5.8的出入口5.9，锁定块4.2进入到充满电的蓄电池2上的锁定孔2.5内，并与锁定槽2.8实现定位配合，电池锁定电机工作，带动锁定块4.2转动90度，锁定块4.2与蓄电池2的锁定孔2.5实现锁定，拉取推送机构5工作，带动电池锁定机构4向着远离电池箱5.8出入口5.9的方向移动，从而将蓄电池2从舱室3.1内拉取出来，直至蓄电池2进入到电池箱5.8内。

Y轴平移机构7上的平移驱动电机7.2工作，带动电池箱5.8和换向对接机构6向着远离承载框架3的一侧移动，移动一端距离后，换向对接机构6上的换向驱动电机6.3工作，带动电池箱5.8转动复位90度，Z轴升降机构8带动电池箱5.8下降一定高度，使电池箱5.8内的蓄电池2与AGV小车上的安装电池位置高度一致，X轴滑移机构9工作，通过滑移驱动气缸9.2带动滑移底座9.1在X轴向移动，电池箱5.8内的蓄电池2与AGV小车靠近，拉取推送机构5上的拉取推送电机5.5工作，通过电池锁定机构4将蓄电池2从电池箱5.8内推出，并推送至AGV小车上的电池安装位置，安装完毕后，电池锁定电机工作，带动锁定块4.2转动90度，使锁定块4.2的长度方向与锁定孔2.5的长度方向相对应，拉取推送机构5工作，使锁定块4.2从锁定孔2.5内移出，锁定块4.2与蓄电池2脱离锁定，实现电池锁定机构4脱离与AGV小车的连接，完成换电工作。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种AGV充电站的电池抓取装置，包括底框架(1)，所述底框架(1)上设置有若干个放置蓄电池(2)的承载框架(3)，其特征在于：所述底框架(1)上设置有与承载框架(3)上蓄电池(2)一端锁定联动的电池锁定机构(4)以及带动电池锁定机构(4)伸缩移动的拉取推送机构(5)，蓄电池(2)的一端固定设置有锁定对接结构，所述电池锁定机构(4)在拉取推送机构(5)的驱动下伸入蓄电池(2)一端端部内，并在电池锁定机构(4)的驱动下自转，与锁定对接机构实现锁定联动。

2.根据权利要求1所述的一种AGV充电站的电池抓取装置，其特征在于：所述锁定对接机构包括锁定孔(2.5)、锁定槽(2.8)、异形槽(2.3)和锁定盘(2.7)，所述锁定孔(2.5)位于蓄电池(2)一端端面上，所述异形槽(2.3)位于蓄电池(2)一端端部内，所述锁定盘(2.7)转动设置于异形槽(2.3)内，且转动轴线与锁定孔(2.5)的中心轴线重合，所述锁定槽(2.8)开设于锁定盘(2.7)上，且与锁定孔(2.5)相对应，所述电池锁定机构(4)包括锁定块(4.2)、驱动锁定块(4.2)转动的锁定驱动源，所述拉取推送机构(5)驱动锁定块(4.2)穿过锁定孔(2.5)与锁定槽(2.8)定位配合，并在锁定驱动源的驱动下，锁定块(4.2)带动锁定盘(2.7)转动，从而将锁定块(4.2)锁定于异形槽(2.3)内。

3.根据权利要求2所述的一种AGV充电站的电池抓取装置，其特征在于：所述拉取推送机构(5)包括电池箱(5.8)、拉取推送组件(5.7)，所述电池锁定机构(4)安装于电池箱(5.8)内，所述电池箱(5.8)的一端设置有供电池进出的出入口(5.9)，所述拉取推送组件(5.7)驱动所述电池锁定机构(4)在电池箱(5.8)内进出的出入口(5.9)。

4.根据权利要求3所述的一种AGV充电站的电池抓取装置，其特征在于：所述电池箱(5.8)内壁滚动设置有与蓄电池(2)底面和侧面滚动抵触的第二滚珠(5.14)。

5.根据权利要求3或4所述的一种AGV充电站的电池抓取装置，其特征在于：所述拉取推送组件(5.7)包括滚珠丝杠副一(5.6)、拉取推送电机(5.5)，所述电池锁定机构(4)安装于滚珠丝杠副一(5.6)上，所述拉取推送电机(5.5)驱动滚珠丝杠副一(5.6)工作，以带动所述电池锁定机构(4)沿电池箱(5.8)的长度方向移动。

6.根据权利要求3所述的一种AGV充电站的电池抓取装置，其特征在于：所述电池锁定机构(4)固定连接有安装座(5.10)，所述安装座(5.10)的顶部开设有第一滑槽(5.11)，所述电池箱(5.8)内顶面固定设置有沿电池箱(5.8)长度方向延伸的第一滑轨(5.12)，所述第一滑轨(5.12)与所述第一滑槽(5.11)滑移配合。

7.根据权利要求1所述的一种AGV充电站的电池抓取装置，其特征在于：每一所述承载框架(3)具有多个沿承载框架(3)高度方向排布的舱室(3.1)，每一所述舱室(3.1)具有一进出口(3.2)、第一轴承(3.5)，所述进出口(3.2)位于所述舱室(3.1)的一端，所述第一轴承(3.5)滚动设置于舱室(3.1)内，且位于进出口(3.2)相对的两侧，且第一轴承(3.5)的外圆面分别于蓄电池(2)宽度方向上的两侧滚动抵触，所述第一轴承(3.5)的轴线垂直于舱室(3.1)内底面。

8.根据权利要求7所述的一种AGV充电站的电池抓取装置，其特征在于：所述舱室(3.1)内底部滚动设置有与进出舱室(3.1)的蓄电池(2)底面滚动接触第一滚珠(3.8)。

9.根据权利要求1所述的一种AGV充电站的电池抓取装置，其特征在于：所述承载框架(3)内设置有充电插接公头(3.3)，蓄电池(2)设置锁定对接结构的另一端设置有与充电插接公头(3.3)插接配合的充电插接母头(2.1)。

Images