CN218088812U - 一种换电站专用吊具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换电站专用吊具，其底板上设置有立架；立架上设置有机器人组件；立架上设置有升降装置；机器人组件设置于所述升降装置上，使得机器人组件能够在竖直方向上移动；机器人组件包括连接梁、货叉和机械臂；货叉设置于所述连接梁上，并可在所述连接梁上直线运动；货叉的第一端与所述连接梁相连接，机械臂设置于所述货叉的第二端上；机械臂的下方设置有平板，平板通过链式固定组件与所述机械臂相连接；所述平板的下表面上设置有多组勾取装置。本实用新型的换电站专用吊具，具有实现对电池包的位置偏差以及不同尺寸电池包的勾取，对使用的空间高度要求低且成本低等优点。

Description

一种换电站专用吊具

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，尤其是一种换电站专用吊具。

背景技术

随着新能源汽车换电领域的兴起和发展，对新能源汽车充换电要求需求日益增加。现有的换电站专用吊具多为行车吊取电池包的方式且电池包多布置于集装箱中。

吊具，是指起重机械中吊取重物的装置。吊取成件物品最常用的吊具是吊钩、吊带，其他还有吊环、起重吸盘、夹钳和货叉等。吊具中常用的是吊钩、钢丝绳、链条等专用索具。起重吸盘、夹钳和货叉等可在起重机上作为专用吊具长久使用，也可作为可更换的辅助吊具挂在吊钩上临时使用，常用于多货种仓库和堆场，以提高作业效率。现有的商用车换电站吊具，多为通过钢丝绳以及牵引轮实现电池包的勾取，结构较为复杂且占用空间较大，对高度的要求较大，存在进一步优化空间。

申请号为202111630812.0的中国发明专利公开了一种浮动吊具及换电设备，浮动吊具包括：上工装设置有多个调节机构，每个调节机构连接有钢丝绳，调节机构用于调节钢丝绳的长度；每根钢丝绳分别与下工装连接，下工装设置有抓取机构；角度检测装置设置在下工装，角度检测装置用于检测下工装的水平度，以及待抓取电池放置的水平度；控制系统用于根据角度检测装置检测的水平度数据，控制调节机构同步或独立调节每根钢丝绳的长度，从而调整下工装及电池的倾斜方向和水平度。这种现有技术的吊具，存在结构较为复杂、对高度的要求较大且占用空间较大等问题。

发明内容

本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种换电站专用吊具，以解决现有换电站的吊具对高度的要求较大且占用空间较大的问题。

本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。

一种换电站专用吊具，包括底板1，所述底板1上设置有立架；所述立架上设置有机器人组件；

所述立架上设置有升降装置；所述机器人组件设置于所述升降装置上，使得所述机器人组件能够在竖直方向上移动；

所述机器人组件包括连接梁2、货叉3和机械臂4；所述货叉3设置于所述连接梁2上；所述货叉3的第一端与所述连接梁2相连接，所述机械臂4设置于所述货叉3的第二端上，且可沿着所述货叉3的长度方向直线运动；

所述机械臂4的下方设置有平板5，所述平板5与所述机械臂4连接，所述平板5的下表面上设置有行程开关17和多组勾取装置，勾取装置通过卡接抓取电池包。

本发明的一种换电站专用吊具的结构特点也在于：

优选地，所述立架包括门架7和辅助固定杆8；所述门架7垂直立于所述底板1的上表面上；所述辅助固定杆8位于所述门架7的一侧，从侧面将所述门架7固定。

优选地，所述升降装置包括升降电机9、升降传动机构10、链轮和链条11；所述升降电机9固定于所述门架7上，用于驱动升降传动机构10；所述升降传动机构10带动所述链轮转动；所述链轮固定于所述立架的顶端，所述链条11与所述链轮相配合并由所述链轮驱动链条11运动。

优选地，所述升降装置与移动梁12相连接，并能带动所述移动梁12在竖直方向运动。

优选地，所述移动梁12通过两个移动架13与机器人组件相连接。

优选地，所述货叉3与所述连接梁2相连接；机械臂4与所述货叉3相连接，使得机械臂 4能够沿着货叉3上的水平导轨直线运动。

优选地，所述平板通过链式固定组件与所述机械臂相连接，所述链式固定组件6包括卸扣61、环链组件和固定座62；所述环链组件的第一端与所述固定座62相连接，所述环链组件的第二端与所述卸扣61相连接；所述固定座62与所述机械臂4相连接，使得所述环链组件的第一端连接于所述机械臂的下方；所述卸扣61与所述平板5相连接，使得所述平板5 连接于所述环链组件的下方。

优选地，所述平板5的下表面上设置有第一导向座15和定位销16。

优选地，所述勾取装置包括滑轨18、滑块19、安装板20和滑块驱动装置21；所述滑块 19设置于所述滑轨18上，并能沿着所述滑轨18的轨道直线运动；所述滑轨18固定于所述平板5的下表面上；所述安装板20与所述滑块19相连接，所述安装板20固定于所述滑块驱动装置21并由所述滑块驱动装置21驱动所述安装板20与滑块19一起直线运动；滑块19上设置有吊钩22。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本实用新型公开了一种换电站专用吊具，其底板上设置有立架；立架上设置有机器人组件；立架上设置有升降装置；机器人组件设置于所述升降装置上，使得机器人组件能够在竖直方向上移动；机器人组件包括连接梁、货叉和机械臂；货叉设置于所述连接梁上，并可在所述连接梁上直线运动；货叉的第一端与所述连接梁相连接，机械臂设置于所述货叉的第二端上；机械臂的下方设置有平板，平板通过链式固定组件与所述机械臂相连接；所述平板的下表面上设置有多组勾取装置。

本实用新型通过环链组件的浮动和吊钩的调整，实现对电池包的位置偏差以及不同尺寸电池包的勾取，对使用的空间高度要求低且成本低。

本实用新型整体结构的各个部件均为常见部件，可以降低制造成本，使结构简单，更便于设备维修维护，提高设备的利用率占比；电动推杆可替换为电缸或者气缸等执行元件。

本实用新型的换电站专用吊具，具有实现对电池包的位置偏差以及不同尺寸电池包的勾取，对使用的空间高度要求低且成本低等优点。

附图说明

图1为本实用新型的一种换电站专用吊具的立体图。

图2为本实用新型的一种换电站专用吊具的连接梁、货叉和机械臂的立体图。

图3为本实用新型的一种换电站专用吊具的连接梁、货叉和机械臂的主视图。

图4为本实用新型的一种换电站专用吊具的链式固定组件的示意图。

图5为本实用新型的一种换电站专用吊具的勾取装置的立体图。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图1-图5，本实用新型的一种换电站专用吊具，包括底板1，所述底板1上设置有立架；所述立架上设置有机器人组件；

所述立架上设置有升降装置；所述机器人组件设置于所述升降装置上，使得所述机器人组件能够在竖直方向上移动；

所述机器人组件包括连接梁2、货叉3和机械臂4；所述货叉3设置于所述连接梁2上；所述货叉3的第一端与所述连接梁2相连接，所述机械臂4设置于所述货叉3的第二端上，且可沿着所述货叉3的长度方向直线运动；

所述机械臂4的下方设置有平板5，所述平板5与所述机械臂4连接，所述平板5的下表面上设置有行程开关17和多组勾取装置，勾取装置通过卡接抓取电池包。

本实用新型的一种换电站专用吊具，用于更换新能源车的电池包。通过吊具将旧电池包先取下，放置到预先设定的回收电池包的缓存位上；然后再去取新电池包，将新电池包放置到刚刚被取走了旧电池包的电池位上，即可实现了新旧电池包的更换。

如图1，升降装置控制机器人组件在竖直方向上运动。机器人组件的货叉能够在连接梁上水平方向上运动。机械臂下方的通过链式固定件与其连接的平板上设置有多组勾取装置。具体实施时，需要设置至少4组勾取装置。勾取装置可以将电池包的四个角夹住，实现电池包的夹取动作。这样一来，四组勾取装置能够从电池包的四个角上把电池包挂住，然后通过升降装置来将电池包提升。吊具移动到需要放置电池包的位置，对准后将电池包放下，然后勾取装置将电池包松开，电池包在自重的作用下卡在电池位上。之后再将吊具移开，就实现了电池包的更换。

在其中一个具体实施例中，所述立架包括门架7和辅助固定杆8；所述门架7垂直立于所述底板1的上表面上；所述辅助固定杆8位于所述门架7的一侧，从侧面将所述门架7固定。

如图1，所述门架7为倒立的U字形的结构，开口冲下立于所述底板上，左右为两根竖直杆，顶部为水平横梁。所述辅助固定杆8包括有两根，分别斜靠于所述两个竖直杆的一侧，对整个门架起紧固作用，防止门架向两侧倾倒。

在其中一个具体实施例中，所述升降装置包括升降电机9、升降传动机构10、链轮和链条11；所述升降电机9固定于所述门架7上，用于驱动升降传动机构10；所述升降传动机构10带动所述链轮转动；所述链轮固定于所述立架的顶端，所述链条11与所述链轮相配合并由所述链轮驱动链条11运动。

如图1，所述升降电机用于控制传动机构运动，升降传动机构的输出端与链轮相连接并驱动所述链轮转动，通过链轮的转动带动所述链条运动。链条与机器人组件相连接，通过链条带动机器人组件在竖直方向上运动，实现机器人组件在竖直方向上的运动，进而控制勾取装置在竖直方向上的运动，实现电池包的提升与下降。所述链条设置于门架7的水平横梁上。

在其中一个具体实施例中，所述升降装置与移动梁12相连接，并能带动所述移动梁12 在竖直方向运动。

在其中一个具体实施例中，所述移动梁12通过两个移动架13与机器人组件相连接。

如图1，所述升降装置的链条的一端固定连接有一个移动块，移动块固定于所述移动梁的中部。所述移动梁的两端分别设置有一个移动架。所述移动架通过引导块与立架的竖直杆相连接，并可在竖直杆上的竖直导轨或引导槽内直线上下运动，一个移动架13对应一个竖直杆。机器人组件的连接梁的两端分别与两个移动架相固定连接，因此能在移动架的带动下沿着竖直方向上直线上下运动。

在其中一个具体实施例中，所述货叉3与所述连接梁2相连接；机械臂4与所述货叉3相连接，使得机械臂4能够沿着货叉3上的水平导轨直线运动。

如图2-3，所述连接梁2上设置有机械臂驱动电机14，所述机械臂驱动电机能够驱动齿轮转动，齿轮与货叉3的导轨上的齿条相啮合，通过转动齿轮能够驱动机械臂沿着水平导轨直线运动。所述货叉的一端固定连接于连接梁，二者为一体式结构。所述货叉3的另一端设置有所述机械臂4，二者之间滑动连接，机械臂能够沿着货叉的长度方向进行水平直线运动，从而使得机械臂能够伸出和缩回。

在其中一个具体实施例中，所述平板通过链式固定组件与所述机械臂相连接，所述链式固定组件6包括卸扣61、环链组件和固定座62；所述环链组件的第一端与所述固定座62 相连接，所述环链组件的第二端与所述卸扣61相连接；所述固定座62与所述机械臂4相连接，使得所述环链组件的第一端连接于所述机械臂的下方；所述卸扣61与所述平板5相连接，使得所述平板5连接于所述环链组件的下方。

如图4，所述链式固定组件6的上部与机械臂相连接，下部与平板相连接。通过该链式固定组件将平板及平板上的勾取装置连接至机械臂之上，实现机械臂对电池包的夹取功能。

环链组件包括多个第一环链63和多个第二环链64。第一环链和第二环链依次相互连接。平板通过链式固定组件与机械臂相连，链式固定组件由固定座与机械臂固定，中间由第一环链与第二环链与卸扣相连。其中第一环链与第二环链的长度不同。具体实施时，第一环链受力，第二环链起到保护防断的作用。

在其中一个具体实施例中，所述平板5的下表面上设置有第一导向座15和定位销16。

第一导向座通过斜面与电池包框架挤压使平板与电池包框架相匹配的角度，实现粗定位的功能。然后通过定位销来实现精准定位，使得勾取装置能够与电池包之间实现位置的匹配和准确夹取。机械臂整体下移，通过行程开关检测下降到位号。

换电站专用吊具当机械臂向下移动时，平板逐渐接近电池包的顶部，通过行程开关来检测下降到位信号，控制机械臂在竖直方向的下降位置，使得勾取装置能够恰好卡接。

在其中一个具体实施例中，所述勾取装置包括滑轨18、滑块19、安装板20和滑块驱动装置21；所述滑块19设置于所述滑轨18上，并能沿着所述滑轨18的轨道直线运动；所述滑轨18固定于所述平板5的下表面上；所述安装板20与所述滑块19相连接，所述安装板20固定于所述滑块驱动装置21并由所述滑块驱动装置21驱动所述安装板20与滑块19一起直线运动；滑块19上设置有吊钩22。

具体实施时，如图5，所述滑块驱动装置优选电动推杆或者电动缸，固定安装于所述滑轨之上。安装板与电推杆或电动缸的输出端相固定连接，滑块与吊钩22相固定。具体实施时，电动推杆或者电动缸位于机械臂下方，或者位于平板与机械臂下表面之间的空间内。安装板、滑块及吊钩依次相固定连接。由电推杆推动安装板、滑块及吊钩在在滑轨上滑动，使吊钩推到电池包边框位置，通过吊钩将电池包勾住。通过将吊钩推至不同的距离，实现对不同尺寸的电池包吊装。

平板的下方设置至少4个吊钩22，四个吊钩22勾住电池包的四个角，从而可将电池包紧紧地夹持在四个吊钩构成的夹具之中。

本实用新型公布了一种换电站专用吊具，主要用于吊装电池包，包括货叉、环链组件、吊钩、滑块、滑轨、电动推杆、粗导向作用的第一导向座、定位销和行程开关等。

具体实施时，吊装的过程：通过粗定位的第一导向座的挤压力，将机械臂偏移至与电池包相对平行的位置，偏移量通过机械臂与平板之间的环链组件实现。定位销实现对电池包的精准定位；吊钩固定在滑块上，滑块沿着滑轨移动，通过电动推杆调节勾具的大小满足勾取电池包的需求，完成对不同规格的商用车电池包勾取，实现换电要求。整个吊具机构结构简单，占用空间小，可实现对不同规格的电池包以及电池包位置的偏差进行吊装。

吊装的过程中，竖直方向的运动通过升降装置来控制，水平方向的运动通过机械臂驱动电机来实现。

本实用新型通过环链组件的浮动和吊钩的调整，实现对电池包的位置偏差以及不同尺寸电池包的勾取，对使用的空间高度要求低且成本低。

本实用新型整体结构的各个部件均为常见部件，可以降低制造成本，使结构简单，更便于设备维修维护，提高设备的利用率占比；电动推杆可替换为电缸或者气缸等执行元件。虽然本发明的部件均为常见部件，但是整体组合在一起解决了现有技术的问题，试验证明能够快速有效地实现电池包的更换过程。

综上所述，本发明避免了现有技术中的不足，采用货叉的升降、环链的浮动以及吊钩的滑移，实现对商用车电池包的换电要求。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种换电站专用吊具，其特征是，包括底板(1)，所述底板(1)上设置有立架；所述立架上设置有机器人组件；

所述立架上设置有升降装置；所述机器人组件设置于所述升降装置上，使得所述机器人组件能够在竖直方向上移动；

所述机器人组件包括连接梁(2)、货叉(3)和机械臂(4)；所述货叉(3)设置于所述连接梁(2)上；所述货叉(3)的第一端与所述连接梁(2)相连接，所述机械臂(4)设置于所述货叉(3)的第二端上，且可沿着所述货叉(3)的长度方向直线运动；

所述机械臂(4)的下方设置有平板(5)，所述平板(5)与所述机械臂(4)连接，所述平板(5)的下表面上设置有行程开关(17)和多组勾取装置，勾取装置通过卡接抓取电池包。

2.根据权利要求1所述的一种换电站专用吊具，其特征是，所述立架包括门架(7)和辅助固定杆(8)；所述门架(7)垂直立于所述底板(1)的上表面上；所述辅助固定杆(8)位于所述门架(7)的一侧，从侧面将所述门架(7)固定。

3.根据权利要求2所述的一种换电站专用吊具，其特征是，所述升降装置包括升降电机(9)、升降传动机构(10)、链轮和链条(11)；所述升降电机(9)固定于所述门架(7)上，用于驱动升降传动机构(10)；所述升降传动机构(10)带动所述链轮转动；所述链轮固定于所述立架的顶端，所述链条(11)与所述链轮相配合并由所述链轮驱动链条(11)运动。

4.根据权利要求1所述的一种换电站专用吊具，其特征是，所述升降装置与移动梁(12)相连接，并能带动所述移动梁(12)在竖直方向运动。

5.根据权利要求4所述的一种换电站专用吊具，其特征是，所述移动梁(12)通过两个移动架(13)与机器人组件相连接。

6.根据权利要求1所述的一种换电站专用吊具，其特征是，所述货叉(3)与所述连接梁(2)相连接；机械臂(4)与所述货叉(3)相连接，使得机械臂(4)能够沿着货叉(3)上的水平导轨直线运动。

7.根据权利要求1所述的一种换电站专用吊具，其特征是，所述平板通过链式固定组件与所述机械臂相连接，所述链式固定组件(6)包括卸扣(61)、环链组件和固定座(62)；所述环链组件的第一端与所述固定座(62)相连接，所述环链组件的第二端与所述卸扣(61)相连接；所述固定座(62)与所述机械臂(4)相连接，使得所述环链组件的第一端连接于所述机械臂的下方；所述卸扣(61)与所述平板(5)相连接，使得所述平板(5)连接于所述环链组件的下方。

8.根据权利要求1所述的一种换电站专用吊具，其特征是，所述平板(5)的下表面上设置有第一导向座(15)和定位销(16)。

9.根据权利要求1所述的一种换电站专用吊具，其特征是，所述勾取装置包括滑轨(18)、滑块(19)、安装板(20)和滑块驱动装置(21)；所述滑块(19)设置于所述滑轨(18)上，并能沿着所述滑轨(18)的轨道直线运动。

10.根据权利要求9所述的一种换电站专用吊具，其特征是，所述滑轨(18)固定于所述平板(5)的下表面上；所述安装板(20)与所述滑块(19)相连接，所述安装板(20)固定于所述滑块驱动装置(21)并由所述滑块驱动装置(21)驱动所述安装板(20)与滑块(19)一起直线运动；滑块(19)上设置有吊钩(22)。

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