CN219594477U - 一种用于智能清洁机器人的充电换电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于智能清洁机器人的充电换电装置，应用在清洁机器人充电换电领域，其技术方案要点是：所述充电换电基座上开设有、充电换电槽，所述充电换电槽两侧对称设有用于与所述定位固定孔配合从而实现所述智能清洁机器人定位固定的定位固定组件以及用于插入所述充电接口内的充电插头，所述充电换电基座内基于移载装置活动设有插入所述定位吸附槽内并吸取所述第一吸附块从而实现将所述充电电池从所述电池安装槽内取出的定位吸附电磁铁，所述充电换电基座内并列均匀开设有若干电池充电槽；具有的技术效果是：大大增加了清洁机器人的续航时间，能够自行进行换电，无需人工参与，提升了便利性。

Description

一种用于智能清洁机器人的充电换电装置

技术领域

本实用新型涉及清洁机器人充电换电领域，特别涉及一种用于智能清洁机器人的充电换电装置。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，智能家用电器的应用越来越广泛，而且具有非常广阔的市场前景，智能清洁机器人是智能家用电器的一种，依靠一定的人工智能，能对房屋的地表实行清洁作业，从而减少人工的劳动强度。

目前市面上现有的智能清洁机器人通常使用内置电池供电，电池容量一般为1500毫安至2500毫安，当电池电量不足时自动回到充电座进行充电，现有的智能清洁机器人内置的电池通常能够适应普通家庭的日常清洁使用，但是面对房屋面积较大的家庭的清洁需求时，智能清洁机器人内置的电池就不够完成清洁需求，中途需要回到充电座进行一次甚至多次充电才能完成清洁需求，这就大大降低了清洁的效率。

目前，公告号为CN206059566U的中国实用新型，公开了一种扫地机器人，包括机器人本体，机器人本体包括机身及至少两个电池盒，机身上设置有用于容纳电池盒的电池仓，电池盒在电池仓内与机身可拆卸电连接，且每个电池盒均能够为机身单独供电。

现有的实用新型通过在扫地机器人内设置多块电池，当供电电池没电时通过人工将备用电池替换供电电池从而实现延长扫地机器人的续航时间的作用，但是，一方面当将备用电池放置在扫地机器人上时增加了扫地机器人的自身重量从而导致供电电池耗电更快；另一方面其需要人工进行电池更换，缺乏便利性，具有改进的必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于智能清洁机器人的充电换电装置，其优点是大大增加了清洁机器人的续航时间，能够自行进行换电，无需人工参与，提升了便利性。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于智能清洁机器人的充电换电装置，包括充电换电基座以及与所述充电换电基座配套使用的智能清洁机器人，所述智能清洁机器人包括机器人基座，所述机器人基座内沿着竖直方向开设有电池安装槽，所述电池安装槽内设有可拆卸的充电电池，所述充电电池的顶端开设有定位吸附槽，所述定位吸附槽槽底固定设有的第一吸附块，所述机器人基座的侧端对称设有定位固定孔，同时在所述机器人基座上开设有充电接口；所述充电换电基座上开设有用于容纳所述智能清洁机器人的充电换电槽，所述充电换电槽两侧对称设有用于与所述定位固定孔配合从而实现所述智能清洁机器人定位固定的定位固定组件以及用于插入所述充电接口内的充电插头，所述充电换电基座内基于移载装置活动设有插入所述定位吸附槽内并吸取所述第一吸附块从而实现将所述充电电池从所述电池安装槽内取出的定位吸附电磁铁，所述充电换电基座内并列均匀开设有若干电池充电槽。

本实用新型进一步设置为：所述电池安装槽槽底中心位置分别对称固定设有导电正极柱以及导电负极柱，所述充电电池远离所述定位吸附槽的底端开设有与所述导电正极柱以及所述导电负极柱配合的导电正极孔以及导电负极孔，所述电池安装槽槽底不均匀设有若干定位槽，所述充电电池底端同样凸出设有若干与所述定位槽配合的定位柱。

本实用新型进一步设置为：所定位槽槽底设有第一接触触点，当任意一个所述第一接触触点未被所述定位柱接触则代表所述充电电池未安装到位。

本实用新型进一步设置为：所述移载装置包括用于带动所述定位吸附电磁铁进行伸缩的伸缩组件以及用于带动所述伸缩组件旋转一定角度的旋转电机，同时在所述充电换电基座内固定设有带动所述旋转电机以及所述伸缩组件沿着所述电池充电槽的排列方向运动的平移组件。

本实用新型进一步设置为：所述平移组件包括固定设置于所述旋转电机上的安装板以及沿着所述电池充电槽的排列方向设置的平移丝杆，同时还设有用于带动所述平移丝杆旋转的驱动电机。

本实用新型进一步设置为：所述定位固定组件包括固定设置于所述充电换电槽侧壁的伸缩电缸以及固定设置于所述伸缩电缸输出端，用于与所述定位固定孔配合的定位固定块，所述定位固定孔内设有第二接触触点，当任意所述第二接触触点未被所述定位固定块接触则代表所述智能清洁机器人未回到换电位置。

本实用新型进一步设置为：所述电池安装槽槽口基于扭簧转动连接有遮盖，所述遮盖远离旋转轴的一端固定设有卡接块，所述机器人基座上固定设有用于卡接所述卡接块的卡接组件，同时在所述遮盖位于所述电池安装槽的正上方固定设有第二吸附块，同时在所述机器人基座上靠近所述遮盖的位置固定设有用于吸附所述第二吸附块的吸附电磁铁。

本实用新型进一步设置为：所述卡接组件包括开设与所述卡接块上的卡接孔，所述机器人基座上开设有沿着竖直方向设置的卡接槽以及沿着水平方向设置的滑移槽，所述滑移槽内滑动连接有用于卡接所述卡接孔的卡接球，所述卡接槽内固定设有用于顶接所述卡接球的弹簧。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.在机器人基座上开设电池安装槽并且内置可拆卸的充电电池，同时在充电换电基座上设置用于插入充电接口的充电插头，当智能清洁机器人内的充电电池电量耗尽时，其可以直接回到充电换电基座进行充电，或是在机器人基座完全定位的情况下，通过设置在充电换电基座内的移载组件将充电电池从电池安装槽内吸出并移动到电池充电槽内进行充电，并将已经充满电的充电电池从电池充电槽内取出并经由移载装置移动到电池安装槽内即可，从而实现在没有人工参与的情况下实现自行换电，大大增加了清洁机器人的续航时间，提升了便利性；

2.在充电电池以及电池安装槽内分别设置不均匀设置的定位柱以及定位槽，并且在定位槽槽底设置第一接触触点，当将充电电池安装到电池安装槽内时，定位柱以及定位槽对应从而避免充电电池装偏，同时也能够得知充电电池是否急安装到位，同时在机器人基座两端设置定位固定孔并且在定位固定孔内设置第二接触触点，当智能清洁机器人回到充电放电座内时定位固定块伸入定位固定孔内抵接第二接触触点，从而实现得知智能清洁机器人是否回到了设定的换电位置；

3.在电池安装槽的槽口设置遮盖并且在遮盖上设置卡接块，同时在机器人基座上设置由弹簧以及卡接球组成的卡接组件，当需要打开遮盖时，定位吸附电磁铁通电吸附设置在遮盖上的第二吸附块从而将设置在遮盖上拉一段距离，当卡接球不再卡接卡接孔后扭簧回复带动遮盖弹起，吸附电磁铁吸附第二吸附块实现遮盖的固定，当换完电池后，吸附电磁铁断电，遮盖由于重力作用初步盖住电池安装槽槽口，伸缩组件伸出带动定位吸附电磁铁压动遮盖从而再次实现卡接，结构简单。

附图说明

图1是本实施例的整体的结构示意图；

图2是本实施例的智能清洁机器人的结构示意图；

图3是本实施例的智能清洁机器人的结构剖视图；

图4是图3的A部分放大示意图；

图5是本实施例的充电电池的结构剖视图；

图6是本实施例的充电换电基座的结构剖视图；

图7是本实施例的充电换电基座的结构剖视图。

附图标记：1、充电换电基座；2、智能清洁机器人；21、机器人基座；22、电池安装槽；221、导电正极柱；222、导电负极柱；223、定位槽；23、充电电池；231、定位吸附槽；232、第一吸附块；233、导电正极孔；234、导电负极孔；235、定位柱；24、定位固定孔；25、充电接口；26、遮盖；27、扭簧；28、第二吸附块；29、吸附电磁铁；210、卡接块；211、卡接组件；212、卡接孔；213、卡接槽；214、滑移槽；215、卡接球；216、弹簧；3、充电换电槽；4、定位固定组件；41、伸缩电缸；42、定位固定块；5、充电插头；6、移载装置；61、伸缩组件；62、旋转电机；63、平移组件；64、安装板；65、平移丝杆；66、驱动电机；7、定位吸附电磁铁；8、电池充电槽。

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：

参考图1，一种用于智能清洁机器人的充电换电装置，包括固定设置在水平地面上的充电换电基座1以及与充电换电基座1配套使用的智能清洁机器人2，充电换电基座1上开设有用于容纳智能清洁机器人2的充电换电槽3

参考图2至图5，智能清洁机器人2包括机器人基座21，在机器人基座21底部设有行走部以及可拆卸的清洁部，在机器人基座21内沿着竖直方向开设有电池安装槽22，在电池安装槽22内设有可拆卸的充电电池23，通过沿着竖直方向向上拉动充电电池23即可实现将充电电池23从电池安装槽22内拔出，充电电池23的顶端开设有定位吸附槽231，定位吸附槽231槽底固定设有的第一吸附块232，在机器人基座21的侧端对称设有起到定位作用的定位固定孔24，同时在机器人基座21的尾部开设有充电接口25，当机器人基座21定位固定完成后，可从充电接口25实现对机器人基座21内的充电电池23进行充电，在电池安装槽22槽口基于扭簧27转动连接有遮盖26，遮盖26远离旋转轴的一端固定设有卡接块210，机器人基座21上固定设有用于卡接卡接块210的卡接组件211，同时在遮盖26位于电池安装槽22的正上方固定设有第二吸附块28，同时在机器人基座21上靠近遮盖26的位置固定设有用于吸附第二吸附块28的吸附电磁铁29，当卡接块210脱离卡接组件211卡接后，扭簧27会带动遮盖26弹起，此时吸附电磁铁29通电产生磁力吸附固定设置在遮盖26上的第二吸附块28从而实现遮盖26翻转90°后固定，从而便于更换电池。

参考图3和图4，具体的，卡接组件211包括开设在卡接块210上的卡接孔212，机器人基座21上开设有沿着竖直方向设置的卡接槽213以及沿着水平方向设置的滑移槽214，滑移槽214内滑动连接有用于卡接卡接孔212的卡接球215，卡接槽213内固定设有用于顶接卡接球215的弹簧216，当卡接块210被卡接在卡接槽213内时，卡接球215穿入卡接孔212内从而实现卡接，当向上拉动遮盖26一定距离，卡接块210向上移动，卡接孔212压动卡接球215沿着滑移槽214的方向内缩从而压动弹簧216收缩，当卡接球215沿着滑移槽214滑动超过移动距离后无法继续对卡接孔212实现卡接，遮盖26在扭簧27的弹力作用下回复，当将卡接块210插入卡接槽213内时，卡接块210压动卡接球215内缩，当卡接孔212移动到卡接球215的位置后弹簧216带动卡接球215进入卡接孔212内从而实现卡接。

参考图6和图7，具体的，在充电换电槽3两侧对称设有用于与定位固定孔24配合从而实现智能清洁机器人2定位固定的定位固定组件4以及用于插入充电接口25内的充电插头5，充电换电基座1内基于移载装置6活动设有插入定位吸附槽231内并吸取第一吸附块232从而实现将充电电池23从电池安装槽22内取出的定位吸附电磁铁7，在充电换电基座1内并列均匀开设有若干电池充电槽8，电池充电槽8内设有备用电池，当智能清洁机器人2内的充电电池23电量耗尽时，其可以直接回到充电换电基座1进行充电，或是在机器人基座21完全定位的情况下，通过设置在充电换电基座1内的移载组件将充电电池23从电池安装槽22内吸出并移动到电池充电槽8内进行充电，并将已经充满电的充电电池23从电池充电槽8内取出并经由移载装置6移动到电池安装槽22内即可，从而实现在没有人工参与的情况下实现自行换电，大大增加了清洁机器人的续航时间。

参考图2和图5，具体的，电池安装槽22槽底中心位置分别对称固定设有导电正极柱221以及导电负极柱222，充电电池23远离定位吸附槽231的底端开设有与导电正极柱以及导电负极柱222配合的导电正极孔233以及导电负极孔234，同时在电池安装槽22槽底不均匀设有若干定位槽223，充电电池23底端同样凸出设有若干与定位槽223配合的定位柱235，充电电池23只有以正确的方向插入电池安装槽22内才能够是的定位柱235插入定位槽223内从而实现导电，在定位槽223槽底设有第一接触触点，当任意一个第一接触触点未被定位柱235接触则代表充电电池23未安装到位。

参考图6和图7，具体的，定位固定组件4包括固定设置在充电换电槽3侧壁的伸缩电缸41以及固定设置在伸缩电缸41输出端，用于与定位固定孔24配合的定位固定块42，在定位固定孔24内设有第二接触触点，当任意第二接触触点未被定位固定块42接触则代表智能清洁机器人2未回到换电位置，当智能清洁机器人2回到充电放电座内时伸缩气缸带动定位固定块42伸入定位固定孔24内抵接第二接触触点，从而实现得知智能清洁机器人2是否回到了设定的换电位置，当智能清洁机器人2回到设定的换电位置时从而根据实际使用情况决定充电或换电。

参考图6和图7，具体的，移载装置6包括用于带动定位吸附电磁铁7进行伸缩的伸缩组件61以及用于带动伸缩组件61旋转一定角度的旋转电机62，同时在充电换电基座1内固定设有带动旋转电机62以及伸缩组件61沿着电池充电槽8的排列方向运动的平移组件63，平移组件63包括固定设置在旋转电机62上的安装板64以及沿着电池充电槽8的排列方向设置的平移丝杆65，同时还设有用于带动平移丝杆65旋转的驱动电机66，当进行换电时，伸缩组件61带动定位吸附电磁铁7沿着竖直方向向下移动到定位吸附槽231内吸住第一吸附块232从而吸住充电电池23，此时旋转电机62带动伸缩组件61旋转一定角度同时平移组件63带动充电电池23移动到充电换电槽3内进行充电，充电换电槽3的内部结构与电池安装槽22的结构相同，放置完成后平移组件63继续带动旋转电机62以及伸缩组件61移动到其他充电换电槽3内吸取已经充满电的充电电池23并将其移动到电池安装槽22内。在本实施例中，伸缩组件61使用伸缩电缸41，旋转电机62使用步进电机。

使用过程简述：首先智能清洁机器人2回到充电放电座内时伸缩气缸带动定位固定块42伸入定位固定孔24内抵接第二接触触点，从而实现得知智能清洁机器人2是否回到了设定的换电位置，当智能清洁机器人2回到设定的换电位置时从而根据实际使用情况决定充电或换电。

当需要进行换电时，伸缩组件61首先带动定位吸附电磁铁7向下移动吸附第二吸附块28并带动遮盖26向上提取一定距离，卡接块210脱离卡接组件211卡接后，扭簧27会带动遮盖26弹起，此时吸附电磁铁29通电产生磁力吸附固定设置在遮盖26上的第二吸附块28从而实现遮盖26翻转90°后固定，此时伸缩组件61带动定位吸附电磁铁7沿着竖直方向向下移动到定位吸附槽231内吸住第一吸附块232从而吸住充电电池23，此时旋转电机62带动伸缩组件61旋转一定角度同时平移组件63带动充电电池23移动到充电换电槽3内进行充电，放置完成后平移组件63继续带动旋转电机62以及伸缩组件61移动到其他充电换电槽3内吸取已经充满电的充电电池23并将其移动到电池安装槽22内，随后当换完电池后，吸附电磁铁29断电，遮盖26由于重力作用初步盖住电池安装槽22槽口，伸缩组件61伸出带动定位吸附电磁铁7压动遮盖26从而再次实现卡接，智能清洁机器人2换电完成。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出具有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种用于智能清洁机器人的充电换电装置，包括充电换电基座(1)以及与所述充电换电基座(1)配套使用的智能清洁机器人(2)，所述智能清洁机器人(2)包括机器人基座(21)，所述机器人基座(21)内沿着竖直方向开设有电池安装槽(22)，所述电池安装槽(22)内设有可拆卸的充电电池(23)，所述充电电池(23)的顶端开设有定位吸附槽(231)，所述定位吸附槽(231)槽底固定设有的第一吸附块(232)，所述机器人基座(21)的侧端对称设有定位固定孔(24)，同时在所述机器人基座(21)上开设有充电接口(25)；其特征在于，所述充电换电基座(1)上开设有用于容纳所述智能清洁机器人(2)的充电换电槽(3)，所述充电换电槽(3)两侧对称设有用于与所述定位固定孔(24)配合从而实现所述智能清洁机器人(2)定位固定的定位固定组件(4)以及用于插入所述充电接口(25)内的充电插头(5)，所述充电换电基座(1)内基于移载装置(6)活动设有插入所述定位吸附槽(231)内并吸取所述第一吸附块(232)从而实现将所述充电电池(23)从所述电池安装槽(22)内取出的定位吸附电磁铁(7)，所述充电换电基座(1)内并列均匀开设有若干电池充电槽(8)。

2.根据权利要求1所述的一种用于智能清洁机器人的充电换电装置，其特征在于，所述电池安装槽(22)槽底中心位置分别对称固定设有导电正极柱(221)以及导电负极柱(222)，所述充电电池(23)远离所述定位吸附槽(231)的底端开设有与所述导电正极柱(221)以及所述导电负极柱(222)配合的导电正极孔(233)以及导电负极孔(234)，所述电池安装槽(22)槽底不均匀设有若干定位槽(223)，所述充电电池(23)底端同样凸出设有若干与所述定位槽(223)配合的定位柱(235)。

3.根据权利要求2所述的一种用于智能清洁机器人的充电换电装置，其特征在于，所述定位槽(223)槽底设有第一接触触点，当任意一个所述第一接触触点未被所述定位柱(235)接触则代表所述充电电池(23)未安装到位。

4.根据权利要求1所述的一种用于智能清洁机器人的充电换电装置，其特征在于，所述移载装置(6)包括用于带动所述定位吸附电磁铁(7)进行伸缩的伸缩组件(61)以及用于带动所述伸缩组件(61)旋转一定角度的旋转电机(62)，同时在所述充电换电基座(1)内固定设有带动所述旋转电机(62)以及所述伸缩组件(61)沿着所述电池充电槽(8)的排列方向运动的平移组件(63)。

5.根据权利要求4所述的一种用于智能清洁机器人的充电换电装置，其特征在于，所述平移组件(63)包括固定设置于所述旋转电机(62)上的安装板(64)以及沿着所述电池充电槽(8)的排列方向设置的平移丝杆(65)，同时还设有用于带动所述平移丝杆(65)旋转的驱动电机(66)。

6.根据权利要求1所述的一种用于智能清洁机器人的充电换电装置，其特征在于，所述定位固定组件(4)包括固定设置于所述充电换电槽(3)侧壁的伸缩电缸(41)以及固定设置于所述伸缩电缸(41)输出端，用于与所述定位固定孔(24)配合的定位固定块(42)，所述定位固定孔(24)内设有第二接触触点，当任意所述第二接触触点未被所述定位固定块(42)接触则代表所述智能清洁机器人(2)未回到换电位置。

7.根据权利要求1所述的一种用于智能清洁机器人的充电换电装置，其特征在于，所述电池安装槽(22)槽口基于扭簧(27)转动连接有遮盖(26)，所述遮盖(26)远离旋转轴的一端固定设有卡接块(210)，所述机器人基座(21)上固定设有用于卡接所述卡接块(210)的卡接组件(211)，同时在所述遮盖(26)位于所述电池安装槽(22)的正上方固定设有第二吸附块(28)，同时在所述机器人基座(21)上靠近所述遮盖(26)的位置固定设有用于吸附所述第二吸附块(28)的吸附电磁铁(29)。

8.根据权利要求7所述的一种用于智能清洁机器人的充电换电装置，其特征在于，所述卡接组件(211)包括开设于所述卡接块(210)上的卡接孔(212)，所述机器人基座(21)上开设有沿着竖直方向设置的卡接槽(213)以及沿着水平方向设置的滑移槽(214)，所述滑移槽(214)内滑动连接有用于卡接所述卡接孔(212)的卡接球(215)，所述卡接槽(213)内固定设有用于顶接所述卡接球(215)的弹簧(216)。