CN217574921U - 无人机电池自动夹紧机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无人机电池自动夹紧机构，它解决了电池换装夹持稳定性差等问题，其包括夹紧座体，夹紧座体两侧设置有夹爪组件，夹紧座体与夹爪组件之间设置有为夹爪组件提供夹紧力的弹性夹紧组件，夹紧座体配备有推动机构，电磁推动机构输出端配备有带动弹性夹紧组件复位的分离组件，弹性夹紧组件包括安装在夹紧座体内且延伸至两侧的滑动杆，夹爪组件具有供滑动杆穿过的滑动孔，滑动杆上设置有位于夹紧座体与夹爪组件之间的限位块，滑动杆端头固定有夹紧头，夹紧头连接有套设在滑动杆上的夹紧弹簧，夹紧弹簧端头处连接有套设在滑动杆上且与夹爪组件顶压的夹紧筒。本实用新型具有夹持稳定性好、响应灵敏等优点。

Description

无人机电池自动夹紧机构

技术领域

本实用新型属于无人机换电技术领域，具体涉及一种无人机电池自动夹紧机构。

背景技术

近年来，随着科学技术的发展，无人机从军事领域拓展到民用领域，尤其是被广泛应用于民用领域的农业、林业、电力、安防等方面。在无人机应用范围越来越广的同时，市场上也出现繁多的无人机种类，但这些无人机都存在续航能力有限的问题，影响续航力的主要因素是无人机电池。常规的延长无人机续航时间方式为提高电池容量，但仍然需要采用手动方式对电池换装以延长整体续航时间。常规的无人机电池换装无法保证电池夹紧的稳定性。除此之外还存在换装时间过长，导致无人机设置效率较低的问题。

为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种无人机电池更换装置[202111298112.6]，其包括换电平台和换电装置。换电平台上设置有电池仓、充电部和固定装置，固定装置用于在无人机位于预设位置时固定无人机，充电部用于为位于预设位置的无人机充电，而电池仓用于为放置于电池仓内的电池充电。换电装置也设置于换电平台上，换电装置包括转换机构和两个相对设置的夹取机构，两个夹取机构均转动连接于转换机构，

上述方案在一定程度上解决了无人机电池换装效率较低的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如无人机电池夹持稳定性较差等问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，电池夹持稳定性好的无人机电池自动夹紧机构。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本无人机电池自动夹紧机构，包括夹紧座体，夹紧座体两侧设置有夹爪组件，夹紧座体与夹爪组件之间设置有为夹爪组件提供夹紧力的弹性夹紧组件，夹紧座体配备有电磁推动机构，电磁推动机构输出端配备有带动弹性夹紧组件复位的分离组件，弹性夹紧组件包括安装在夹紧座体内且延伸至两侧的滑动杆，夹爪组件具有供滑动杆穿过的滑动孔，滑动杆上设置有位于夹紧座体与夹爪组件之间的限位块，滑动杆端头固定有夹紧头，夹紧头连接有套设在滑动杆上的夹紧弹簧，夹紧弹簧端头处连接有套设在滑动杆上且与夹爪组件顶压的夹紧筒。弹性夹紧组件实现夹爪组件自动夹紧，提供给电池相应的夹持力矩，电磁推动机构停止时实现自动卡紧，从而确保电池夹持稳定性。

在上述的无人机电池自动夹紧机构中，夹爪组件包括对称安装在夹紧座体两侧的左夹爪和右夹爪，左夹爪和右夹爪分别具有与夹紧座体相对的连接板，连接板连接有相对其垂直的外扩板，外扩板端头处设置有夹持板，外扩板与夹持板交接处下端设置有限位凸起。对称设置的左夹爪和右夹爪与电池贴合，适应不同规格的电池换装需求。

在上述的无人机电池自动夹紧机构中，限位块设置在夹紧座体与左夹爪和右夹爪的连接板之间，滑动孔设置在连接板上，夹紧筒与连接板顶压。连接板与滑动杆连接，实现左夹爪和右夹爪相互靠近或远离。

在上述的无人机电池自动夹紧机构中，电磁推动机构包括安装在夹紧座体背部的推拉电磁铁，推拉电磁铁下端安装有推拉座，推拉座与夹紧座体连接。电磁推动机构通过推拉电磁铁为夹爪组件提供分离力矩，采用电动方式具有较好的响应灵敏度。

在上述的无人机电池自动夹紧机构中，夹紧座体包括与推拉电磁铁连接的主座体以及安装在主座体前端的副壳体，分离组件安装在主座体以及副壳体之间。夹紧座体的主座体和副壳体拼合且通过螺纹件连接，之间留有滑动杆以及分离组件的安装空间。

在上述的无人机电池自动夹紧机构中，分离组件包括固定在推拉电磁铁输出端的楔形块，主座体内开有供楔形块插入的限位槽，副壳体与主座体相对的一侧开有分离槽，左夹爪和右夹爪的连接板具有插入分离槽内的分离块，分离块与楔形块相对的引导机构。分离组件的楔形块使得分离块相互分离，配备的引导机构改变力矩方向。

在上述的无人机电池自动夹紧机构中，引导机构包括设置在分离块端头处的弧形引导面，楔形块具有与弧形引导面相对的扁锥形顶压面。弧形引导面和扁锥形顶压面相互贴合，在楔形块伸缩过程中，引导分离块靠近或远离。

在上述的无人机电池自动夹紧机构中，分离块呈L形且具有与主座体两侧相对的限位台阶面。限位台阶面用于夹爪组件的连接板与夹紧座体保持隔离。

在上述的无人机电池自动夹紧机构中，夹紧座体上端安装有固定板，固定板具有与夹紧座体固定的矩形板以及与矩形板连接的环形板，环形板具有相对其中心对称的固定孔。固定板用于夹紧机构整体的装配连接，实现夹紧座体的方位转动切换。

在上述的无人机电池自动夹紧机构中，夹紧座体包括与夹爪组件连接的下座体以及设置在下座体上端的上座体，上座体四周开有相互连通的开口。夹紧座体上端呈框体结构，保证夹紧座体结构强度的同时降低整体重量。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：弹性夹紧组件实现电池自动夹持固定，提高电池换装的稳定性；分离组件引导夹爪组件开闭，保证力矩平稳传递；采用电磁驱动的方式控制夹爪组件夹持，具有较高的响应灵敏度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的结构展开图；

图3是本实用新型的夹爪组件的结构示意图；

图4是本实用新型的电磁推动机构的结构示意图；

图中，夹紧座体1、主座体11、副壳体12、夹爪组件2、左夹爪21、右夹爪22、连接板23、外扩板24、夹持板25、限位凸起26、弹性夹紧组件3、滑动杆31、滑动孔32、限位块33、夹紧头34、夹紧弹簧35、夹紧筒36、电磁推动机构4、推拉电磁铁 41、推拉座42、分离组件5、楔形块51、限位槽52、分离槽53、分离块54、弧形引导面55、扁锥形顶压面56、限位台阶面57、固定板6、矩形板61、环形板62、下座体7、上座体8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-4所示，本无人机电池自动夹紧机构，包括夹紧座体 1，夹紧座体1两侧设置有夹爪组件2，夹紧座体1与夹爪组件2 之间设置有为夹爪组件2提供夹紧力的弹性夹紧组件3，夹紧座体1配备有电磁推动机构4，电磁推动机构4输出端配备有带动弹性夹紧组件3复位的分离组件5，弹性夹紧组件3包括安装在夹紧座体1内且延伸至两侧的滑动杆31，夹爪组件2具有供滑动杆31穿过的滑动孔32，滑动杆31上设置有位于夹紧座体1与夹爪组件2之间的限位块33，滑动杆31端头固定有夹紧头34，夹紧头34连接有套设在滑动杆31上的夹紧弹簧35，夹紧弹簧35 端头处连接有套设在滑动杆31上且与夹爪组件2顶压的夹紧筒 36。夹爪组件2与夹紧座体1活动连接，电磁推动机构4提供纵向的推动力，由分离组件5将纵向推动力转化为横向的分离力矩，实现左夹爪21和右夹爪22的相互分离，当电磁推动机构4关闭后，弹性夹紧组件3利用弹力带动左夹爪21和右夹爪22相互靠近对电池自动夹紧。

具体地，夹爪组件2包括对称安装在夹紧座体1两侧的左夹爪21和右夹爪22，左夹爪21和右夹爪22分别具有与夹紧座体1 相对的连接板23，连接板23连接有相对其垂直的外扩板24，外扩板24端头处设置有夹持板25，外扩板24与夹持板25交接处下端设置有限位凸起26。连接板23、外扩板24和夹持板25与电池贴合，下端的限位凸起26对电池底部起到限位作用，避免电池与夹爪组件2滑脱。

深入地，限位块33设置在夹紧座体1与左夹爪21和右夹爪 22的连接板23之间，滑动孔32设置在连接板23上，夹紧筒36 与连接板23顶压。限位块33保持滑动杆31位置固定，避免其相对夹紧座体1滑动错位，滑动杆31穿过滑动孔32，确保左夹爪 21和右夹爪22沿滑动杆31轴向滑动，夹紧筒36在夹紧弹簧35 弹力作用下将连接板23与限位块33压紧，根据需要选配不同弹性系数的夹紧弹簧35来获得相应的夹持力矩。

进一步地，电磁推动机构4包括安装在夹紧座体1背部的推拉电磁铁41，推拉电磁铁41下端安装有推拉座42，推拉座42 与夹紧座体1连接。推拉电磁铁41与夹紧座体1固定连接同步运动，方便电池整体移送。

更进一步地，夹紧座体1包括与推拉电磁铁41连接的主座体 11以及安装在主座体11前端的副壳体12，分离组件5安装在主座体11以及副壳体12之间。夹紧座体1的主座体11和副壳体12通过螺纹件连接，两侧以及下端保持齐平。

除此之外，分离组件5包括固定在推拉电磁铁41输出端的楔形块51，主座体11内开有供楔形块51插入的限位槽52，副壳体 12与主座体11相对的一侧开有分离槽53，左夹爪21和右夹爪 22的连接板23具有插入分离槽53内的分离块54，分离块54与楔形块51相对的引导机构。楔形块51插入夹紧座体1内部，由限位槽52限制其滑动范围，分离块54相对分离槽53伸缩运动，引导机构设置在分离块54与楔形块51的端头处。

同时，引导机构包括设置在分离块54端头处的弧形引导面 55，楔形块51具有与弧形引导面55相对的扁锥形顶压面56。扁锥形顶压面56推动弧形引导面55，引导分离块54相互分离。

可见地，分离块54呈L形且具有与主座体11两侧相对的限位台阶面57。限位台阶面57与主座体11贴合，分离块54通过螺纹件与连接板23连接固定。

很明显，夹紧座体1上端安装有固定板6，固定板6具有与夹紧座体1固定的矩形板61以及与矩形板61连接的环形板62，环形板62具有相对其中心对称的固定孔。环形板62将固定板6 与相应的转动机构连接，带动夹紧座体1整体转动，实现夹爪组件2所夹持的电池方位切换。

优选地，夹紧座体1包括与夹爪组件2连接的下座体7以及设置在下座体7上端的上座体8，上座体8四周开有相互连通的开口。下座体7和上座体8一体成型，保持夹爪组件2与夹紧座体1上端距离。

综上所述，本实施例的原理在于：夹紧座体1两侧滑动安装有左夹爪21和右夹爪22，由弹性夹紧组件3提供其相互靠近的夹紧力，当需要夹持电池时，电磁推动机构4的楔形块51推动分离块54相互分离，与分离块54连接的左夹爪21和右夹爪22随之解锁，其中多组滑动杆31和滑动孔32配合保证其夹持分离稳定性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了夹紧座体1、主座体11、副壳体12、夹爪组件2、左夹爪21、右夹爪22、连接板23、外扩板24、夹持板 25、限位凸起26、弹性夹紧组件3、滑动杆31、滑动孔32、限位块33、夹紧头34、夹紧弹簧35、夹紧筒36、电磁推动机构4、推拉电磁铁41、推拉座42、分离组件5、楔形块51、限位槽52、分离槽53、分离块54、弧形引导面55、扁锥形顶压面56、限位台阶面57、固定板6、矩形板61、环形板62、下座体7、上座体8等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种无人机电池自动夹紧机构，包括夹紧座体(1)，其特征在于，所述的夹紧座体(1)两侧设置有夹爪组件(2)，所述的夹紧座体(1)与夹爪组件(2)之间设置有为夹爪组件(2)提供夹紧力的弹性夹紧组件(3)，所述的夹紧座体(1)配备有电磁推动机构(4)，所述的电磁推动机构(4)输出端配备有带动弹性夹紧组件(3)复位的分离组件(5)，所述的弹性夹紧组件(3)包括安装在夹紧座体(1)内且延伸至两侧的滑动杆(31)，所述的夹爪组件(2)具有供滑动杆(31)穿过的滑动孔(32)，所述的滑动杆(31)上设置有位于夹紧座体(1)与夹爪组件(2)之间的限位块(33)，所述的滑动杆(31)端头固定有夹紧头(34)，所述的夹紧头(34)连接有套设在滑动杆(31)上的夹紧弹簧(35)，所述的夹紧弹簧(35)端头处连接有套设在滑动杆(31)上且与夹爪组件(2)顶压的夹紧筒(36)。

2.根据权利要求1所述的无人机电池自动夹紧机构，其特征在于，所述的夹爪组件(2)包括对称安装在夹紧座体(1)两侧的左夹爪(21)和右夹爪(22)，所述的左夹爪(21)和右夹爪(22)分别具有与夹紧座体(1)相对的连接板(23)，所述的连接板(23)连接有相对其垂直的外扩板(24)，所述的外扩板(24)端头处设置有夹持板(25)，所述的外扩板(24)与夹持板(25)交接处下端设置有限位凸起(26)。

3.根据权利要求2所述的无人机电池自动夹紧机构，其特征在于，所述的限位块(33)设置在夹紧座体(1)与左夹爪(21)和右夹爪(22)的连接板(23)之间，所述的滑动孔(32)设置在连接板(23)上，所述的夹紧筒(36)与连接板(23)顶压。

4.根据权利要求3所述的无人机电池自动夹紧机构，其特征在于，所述的电磁推动机构(4)包括安装在夹紧座体(1)背部的推拉电磁铁(41)，所述的推拉电磁铁(41)下端安装有推拉座(42)，所述的推拉座(42)与夹紧座体(1)连接。

5.根据权利要求4所述的无人机电池自动夹紧机构，其特征在于，所述的夹紧座体(1)包括与推拉电磁铁(41)连接的主座体(11)以及安装在主座体(11)前端的副壳体(12)，所述的分离组件(5)安装在主座体(11)以及副壳体(12)之间。

6.根据权利要求5所述的无人机电池自动夹紧机构，其特征在于，所述的分离组件(5)包括固定在推拉电磁铁(41)输出端的楔形块(51)，所述的主座体(11)内开有供楔形块(51)插入的限位槽(52)，所述的副壳体(12)与主座体(11)相对的一侧开有分离槽(53)，所述的左夹爪(21)和右夹爪(22)的连接板(23)具有插入分离槽(53)内的分离块(54)，所述的分离块(54)与楔形块(51)相对的引导机构。

7.根据权利要求6所述的无人机电池自动夹紧机构，其特征在于，所述的引导机构包括设置在分离块(54)端头处的弧形引导面(55)，所述的楔形块(51)具有与弧形引导面(55)相对的扁锥形顶压面(56)。

8.根据权利要求6所述的无人机电池自动夹紧机构，其特征在于，所述的分离块(54)呈L形且具有与主座体(11)两侧相对的限位台阶面(57)。

9.根据权利要求1所述的无人机电池自动夹紧机构，其特征在于，所述的夹紧座体(1)上端安装有固定板(6)，所述的固定板(6)具有与夹紧座体(1)固定的矩形板(61)以及与矩形板(61)连接的环形板(62)，所述的环形板(62)具有相对其中心对称的固定孔。

10.根据权利要求1所述的无人机电池自动夹紧机构，其特征在于，所述的夹紧座体(1)包括与夹爪组件(2)连接的下座体(7)以及设置在下座体(7)上端的上座体(8)，所述的上座体(8)四周开有相互连通的开口。

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