JP6830581B1

JP6830581B1 - 自動マニピュレータ

Info

Publication number: JP6830581B1
Application number: JP2019172359A
Authority: JP
Inventors: 馬振声; 高子杰; 騰天龍
Original assignee: 深▲せん▼市紙蝶智能科技有限公司
Priority date: 2019-08-12
Filing date: 2019-09-21
Publication date: 2021-02-17
Anticipated expiration: 2039-09-21
Also published as: JP2021029095A; CN110395135A

Abstract

【課題】自動的に自動車充電口に差し込む充電用マニピュレータを提供する。【解決手段】充電用マニピュレータは、支え板１０を含む。支え板の上端面には支持柱１１が固定され、支え板の中には左方に開口した回転空間２３が設置される。回転空間の中には回転機構６７が設置される。回転空間の下端壁の中には、支持柱を駆動して移動させること及び回転機構を運動連動させることができる駆動機構が設置される。【効果】自動車の持ち主が自動車を止めた後、充電用マニピュレータは、自動的に自動車を充電する動作を完成でき、手動操作によって充電を補助することが必要なく、充電の過程を簡略化し、持ち主の時間を節約し、且つ、充電用マニピュレータが自動的に移動できることで、充電口が自動車の側面にある自動車に対して、その充電口は自動車の前側にあっても後側にあってもいずれも自動車を自動的に充電できる。【選択図】図１

Description

本発明は機械分野に関わり、具体的には自動マニピュレータである。

現在、都市の路上で走る電気自動車の数は多くなり、環境配慮型旅の概念は人々の日常生活に入り込むようになった。自動車の充電に便利を与えるため、自動車を充電する充電室もそれにつれて増えた。
今まで、車両を充電する時、手動でプラグを挿入して自動車を充電する動作を完成するのは多数あり、人の仕事量が増え、自動化効率が低く、また、充電口が自動車の側面にある自動車は多く、一部の充電口は自動車の前側にあり、また一部の充電口は自動車の後側にあり、且つ一部の自動充電装置は移動できなく、充電口の位置は同じでなければ自動車を充電できなく、適用範囲は狭い。

中国特許出願公開第１０６４１４００３号明細書

本発明の解決しようとする技術的問題は自動マニピュレータを提供し、手動操作で仕事量が増えるなどの問題を解消し、自動化程度を高めることである。

本発明は以下の技術プランによって実現される。

本発明の自動マニピュレータは、主に支え板を含み、前記支え板の上端面には支持柱が固定され、前記支え板の中には左方に開口した回転空間が設置され、前記回転空間の中には回転機構が設置され、前記回転空間の下端壁の中には前記支持柱を駆動して移動させること及び前記回転機構を運動連動させることができる駆動機構が設置されている。

前記回転空間の中には移動機構が設置され、前記移動機構は移動ブロックを含み、前記移動ブロックの中には前記移動ブロックを貫通した移動空間が設置され、前記移動空間の中にはプラグが設置され、前記移動空間の上下端壁の中にはいずれも前記移動空間に連通したスライド空間が設置され、前記スライド空間の中にはスライドブロック及び前記スライドブロックを復帰させることができるスライドばねが設置され、前記スライドブロックの左端にはロープが固定され、前記スライド空間の右端壁には前記スライドブロックと吸引し合うことができる第一電磁石が固定され、前記スライドブロックにはまた下端が前記移動空間の中に位置する連結ロッドが固定され、前記連結ロッドの一端には左端が前記プラグと当接する突き出しロッドが固定され、前記移動ブロックの前後両端にはいずれも持ち上げブロックが固定され、前記持ち上げブロックの中にはばね空間が設置され、前記ばね空間の中には昇降板及び前記昇降板を支えられる二つの昇降ばねが設置され、前記昇降板の上端には上端が前記ばね空間の上端壁を貫通する持ち上げロッドが固定され、前記ロープの左端が前記ばね空間の下端壁を貫通しており、且つ前記昇降板と連結されている。

前記支持柱の左端面にはセンサーが固定され、前記センサーは前記駆動機構を制御して作動させることによって、前記支持柱を制御して自動車の充電口に正対する所に移動させ、そして前記センサーは前記駆動機構を制御して作動させ、前記支持柱の移動を制御しなくなって前記回転機構を制御して運動させ、それによって前記プラグの角度を調整し、前記プラグの左端を自動車の充電口に正対させ、その後、前記移動機構は作動して前記プラグを自動的に自動車の充電口の中に差し込み、自動充電を完成する。

さらに、前記回転機構は回転ロッドを含み、前記回転ロッドの中には上方に開口しており、且つ左右端壁が前記回転空間に連通する昇降空間が設置され、前記昇降空間の前後端壁の中にはいずれも前記昇降空間を貫通した持ち上げ空間が設置され、前記持ち上げブロックの一端が前記持ち上げ空間の中に位置しており、且つ前記持ち上げブロックの一端には下端が前記持ち上げ空間と連結する持ち上げばねが固定され、前記昇降空間の上端壁の中には駆動空間が設置され、前記駆動空間の後端壁にはモーターが固定され、前記モーターの前端壁には駆動軸が動力が伝達できるように連結され、前記駆動軸には下端がぞれぞれ二つの前記昇降空間の上端壁を貫通する二本の鎖が巻き付いており、前記鎖の下端には下端が前記持ち上げロッドの上端と連結する持ち上げ板が固定され、前記回転空間の下端壁には上方に開口した弧状溝が形成され、前記回転ロッドの下端には下端が前記弧状溝の中に位置する旋転ロッドが固定され、前記支持柱の中には前端壁が前記弧状溝を貫通する平行移動空間が設置され、前記平行移動空間の中には前端が前記平行移動空間の前端壁を貫通するラックロッドが設置され、前記平行移動空間の後端壁には前記ラックロッドと反発し合うことができる第二電磁石が固定されている。

さらに、前記駆動機構は下方に開口したスライドガイド空間を含み、前記支え板の上端面には上端が前記スライドガイド空間の中に位置するレールが固定され、前記回転空間の前後端壁の中にはいずれも下方に開口した伝動空間が設置され、前記伝動空間の後端壁にはモーターが固定され、前記モーターの前端には前端が前記回転空間及び前記回転ロッドを貫通しており、且つ前側の前記伝動空間の中に位置する伝動軸が動力が伝達できるように連結され、前記伝動空間の左右端壁の間には転動軸が回転できるように連結され、前記転動軸には下端が前記レールの上端と接触するローラーが固定され、前記伝動軸の前端には第一傘歯車が固定され、前記第一傘歯車の右端には第二傘歯車が噛み合っており、前記第二傘歯車の中心には左右が前記伝動空間の左右端壁と回転できるように連結される回転軸が固定され、前記回転軸の右端にはまた第一ベルトプーリが固定され、前側の前記転動軸にはベルトによって前記第一ベルトプーリと連結される第二ベルトプーリが固定され、前記モーターの左右端壁の間には固定板が固定され、前記固定板の上端面にはラック軸が回転できるように連結され、前記ラック軸にはカムと回転歯車とが固定され、前記ラックロッドの前端が前側の前記伝動空間の中に位置しており、且つ前記回転歯車と噛み合っている。

さらに、前記移動機構はまた左方に開口した巻き空間を含み、前記巻き空間の前後端の間には旋転軸が回転できるように連結され、前記旋転軸には巻き車が固定され、前記旋転軸と前記巻き空間の端壁とがトーションばねによって連結され、前記巻き車には電線が巻き付いており、且つ前記電線の一端が前記プラグと連結され、前記巻き空間の下端壁には電源が固定され、且つ前記電線のもう一端が前記電源と連結されている。

本発明の有益な効果は：本発明装置は構成が簡単で、操作が簡単で、自動車の持ち主は自動車を止めた後、本装置は自動的に自動車を充電する動作を完成でき、手動操作によって充電を補助することが必要なく、充電の過程を簡略化し、持ち主の時間を節約し、且つ本装置は自動的に移動できることで、充電口は自動車の側面にある自動車に対して、その充電口は自動車の前側にあっても後側にあってもいずれも自動車を自動的に充電できる。

説明しやすいために、本発明を下記の具体的な実施例及び附図をもって詳しく説明する。下記に図１〜５をあわせて本発明について詳しく説明し、便利に説明するために、下記の方向を以下のように規定する：図１は本発明装置の正面図であり、以下に述べる上下左右前後の方向と図１の自身投影関係の上下左右前後の方向とが一致である。

図１は本発明の実施例の構成概略図図２は本発明の実施例のＡ―Ａの構成拡大概略図図３は本発明の実施例のＢ―Ｂの構成拡大概略図図４は本発明の実施例における平行移動空間の全断面の左側面拡大構成概略図図５は本発明の実施例における移動機構の部分断面の左側面拡大構成概略図

附図１〜５に記載の自動マニピュレータの機械構成図を参照すると、主に支え板１０を含み、前記支え板１０の上端面には支持柱１１が固定され、前記支え板１０の中には左方に開口した回転空間２３が設置され、前記回転空間２３の中には回転機構６７が設置され、前記回転空間２３の下端壁の中には前記支持柱１１を駆動して移動させること及び前記回転機構６７を運動連動させることができる駆動機構６９が設置され、前記回転空間２３の中には移動機構６８が設置され、前記移動機構６８は移動ブロック１９を含み、前記移動ブロック１９の中には前記移動ブロック１９を貫通した移動空間１７が設置され、前記移動空間１７の中にはプラグ１８が設置され、前記移動空間１７の上下端壁の中にはいずれも前記移動空間１７に連通したスライド空間２０が設置され、前記スライド空間２０の中にはスライドブロック３２及び前記スライドブロック３２を復帰させることができるスライドばね３０が設置され、前記スライドブロック３２の左端にはロープ２１が固定され、前記スライド空間２０の右端壁には前記スライドブロック３２と吸引し合うことができる第一電磁石３８が固定され、前記スライドブロック３２にはまた下端が前記移動空間１７の中に位置する連結ロッド３３が固定され、前記連結ロッド３３の一端には左端が前記プラグ１８と当接する突き出しロッド３４が固定され、前記移動ブロック１９の前後両端にはいずれも持ち上げブロック６４が固定され、前記持ち上げブロック６４の中にはばね空間６３が設置され、前記ばね空間６３の中には昇降板６２及び前記昇降板６３を支えられる二つの昇降ばね６６が設置され、前記昇降板６２の上端には上端が前記ばね空間６３の上端壁を貫通する持ち上げロッド６５が固定され、前記ロープ２１の左端が前記ばね空間６３の下端壁を貫通しており、且つ前記昇降板６２と連結され、前記支持柱１１の左端面にはセンサー２４が固定され、前記センサー２４は前記駆動機構６９を制御して作動させることによって、前記支持柱１１を制御して自動車の充電口に正対する所に移動させ、そして前記センサー２４は前記駆動機構６９を制御して作動させ、前記支持柱１１の移動を制御しなくなって前記回転機構６７を制御して運動させ、それによって前記プラグ１８の角度を調整し、前記プラグ１８の左端を自動車の充電口に正対させ、その後、前記移動機構６８は作動して前記プラグ１８を自動的に自動車の充電口の中に差し込み、自動充電を完成する。

有益なように、前記回転機構６７は回転ロッド１５を含み、前記回転ロッド１５の中には上方に開口しており、且つ左右端壁が前記回転空間２３に連通する昇降空間２２が設置され、前記昇降空間２２の前後端壁の中にはいずれも前記昇降空間２２を貫通した持ち上げ空間２９が設置され、前記持ち上げブロック６４の一端が前記持ち上げ空間２９の中に位置しており、且つ前記持ち上げブロック６４の一端には下端が前記持ち上げ空間２９と連結する持ち上げばね６１が固定され、前記昇降空間２２の上端壁の中には駆動空間２５が設置され、前記駆動空間２５の後端壁にはモーター２６が固定され、前記モーター２６の前端壁には駆動軸２７が動力が伝達できるように連結され、前記駆動軸２７には下端がぞれぞれ二つの前記昇降空間２９の上端壁を貫通する二本の鎖２８が巻き付いており、前記鎖２８の下端には下端が前記持ち上げロッド６５の上端と連結する持ち上げ板６０が固定され、前記回転空間２３の下端壁には上方に開口した弧状溝１４が形成され、前記回転ロッド１５の下端には下端が前記弧状溝１４の中に位置する旋転ロッド１３が固定され、前記支持柱１１の中には前端壁が前記弧状溝１４を貫通する平行移動空間４２が設置され、前記平行移動空間４２の中には前端が前記平行移動空間４２の前端壁を貫通するラックロッド４１が設置され、前記平行移動空間４２の後端壁には前記ラックロッド４１と反発し合うことができる第二電磁石５９が固定されている。

有益なように、前記駆動機構６９は下方に開口したスライドガイド空間４４を含み、前記支え板１０の上端面には上端が前記スライドガイド空間４４の中に位置するレール１２が固定され、前記回転空間２３の前後端壁の中にはいずれも下方に開口した伝動空間４５が設置され、前記伝動空間４５の後端壁にはモーター４６が固定され、前記モーター４６の前端には前端が前記回転空間２３及び前記回転ロッド１５を貫通しており、且つ前側の前記伝動空間４５の中に位置する伝動軸４７が動力が伝達できるように連結され、前記伝動空間４５の左右端壁の間には転動軸５１が回転できるように連結され、前記転動軸５１には下端が前記レール１２の上端と接触するローラー４３が固定され、前記伝動軸４７の前端には第一傘歯車４８が固定され、前記第一傘歯車４８の右端には第二傘歯車４９が噛み合っており、前記第二傘歯車４９の中心には左右が前記伝動空間４５の左右端壁と回転できるように連結される回転軸５０が固定され、前記回転軸５０の右端にはまた第一ベルトプーリ５４が固定され、前側の前記転動軸５１にはベルト５５によって前記第一ベルトプーリ５４と連結される第二ベルトプーリ５８が固定され、前記モーター４６の左右端壁の間には固定板５７が固定され、前記固定板５７の上端面にはラック軸５３が回転できるように連結され、前記ラック軸５３にはカム５６と回転歯車５２とが固定され、前記ラックロッド４１の前端が前側の前記伝動空間４５の中に位置しており、且つ前記回転歯車５２と噛み合っている。

有益なように、前記移動機構６８はまた左方に開口した巻き空間３１を含み、前記巻き空間３１の前後端の間には旋転軸３６が回転できるように連結され、前記旋転軸３６には巻き車３７が固定され、前記旋転軸３６と前記巻き空間３１の端壁とがトーションばね３５によって連結され、前記巻き車３７には電線３９が巻き付いており、且つ前記電線３９の一端が前記プラグ１８と連結され、前記巻き空間３１の下端壁には電源４０が固定され、且つ前記電線３９のもう一端が前記電源４０と連結されている。

装置全体の機械動作の順序は下記の通りである：

１：自動車を支え板１０に止め、自動車の充電口を保護する蓋を開け、センサー２４が作動し、モーター４６を制御して作動させて伝動軸４７を回転連動させ、それによって第一傘歯車４８を回転連動させ、それによって第二傘歯車４９と、回転軸５０と、第一ベルトプーリ５４とを回転連動させ、ベルト５５の伝動によって第二ベルトプーリ５８を回転連動させ、それによって転動軸５１とローラー４３とを回転連動させ、それによって支持柱１１を運動連動させ、それによってプラグ１８が自動車の充電口に正対することを実現する。

２：この時、センサー２４は第二電磁石５９を制御して作動させてラックロッド４１と反発し合わせ、それによってラックロッド４１は前方に運動して回転歯車５２を回転連動させ、それによってラック軸５３とカム５６とを回転連動させ、それによってベルト５５が緩みになり、且つラックロッド４１は旋転ロッド１３の回転を制限しなくなり、モーター４６は作動して伝動軸４７を回転させ、それによって回転ロッド１５を回転させ、それによってプラグ１８が傾斜し、センサー２４はモーター２６を制御して作動させ、それによって駆動軸２７が回転して鎖２８を引き締め、持ち上げ板６０を上昇連動させ、それによって持ち上げロッド６５と昇降板６２とを上昇連動させ、ロープ２１と昇降ばね６６とが引っ張られ、昇降ばね６６が伸長限界に達した後に持ち上げばね６１が上昇し、それによって持ち上げブロック６４を上昇させ、それによって移動ブロック１９を上昇させ、それによってプラグ１８を上昇させ、プラグ１８の高さを調整することによってプラグ１８は移動することが便利になり、それによってプラグ１８を直接に自動車の充電口に差し込むことができる。

３：プラグ１８の位置を調整した後、第一電磁石３８はスライドブロック３２と吸引し合わなくなり、それによってロープ２１が復帰してスライドブロック３２を左方に運動連動させ、スライドばね３０が圧縮され、それによって連結ロッド３３と突き出しロッド３４とが左方に運動し、それによってプラグ１８が左方に運動し、且つ自動車の充電口の中に挿し込まれ、電線３９が引き動かされ、巻き車３７と旋転軸３６とが回転し、トーションばね３５が捻じれ、それによってプラグ１８を自動的に挿入して充電を行うことを完成する。

４：充電完成後、モーター２６が作動して駆動軸２７を制御して逆方向に回転させ、それによって鎖２８を緩み、それによって移動機構６８は各ばねの作用の下で復帰し、第一電磁石３８は再びスライドブロック３２と吸引し合い、プラグ１８が自動車の充電口から離れた後、持ち上げばね６１が復帰し、モーター４６が作動して伝動軸４７を制御して逆方向に回転させ、それによって回転ロッド１５を制御して復帰させ、第二電磁石５９が作動してラックロッド４１と吸引し合い、それによってラックロッド４１を復帰させ、再び旋転ロッド１３の回転を制限し、同時に回転歯車５２を復帰連動させ、それによってラック軸５３とカム５６とを回転させ、それによってカム５６が再びベルト５５を引き締め、装置の復帰を完成する。

上記の実施例は本発明の技術的構想と特徴を説明するだけであり、その目的は当業者に本発明内容を了解させてさらに実施させるのであり、本発明の保護範囲を制限することはできない。本発明の精神の実質に基づいて行われたすべての等価的な変化又は修飾は、本発明の保護範囲の中に含むべきである。

Claims

主に支え板を含み、前記支え板の上端面には支持柱が固定され、前記支え板の中には左方に開口した回転空間が設置され、前記回転空間の中には回転機構が設置され、前記回転空間の下端壁の中には前記支持柱を駆動して移動させること及び前記回転機構を運動連動させることができる駆動機構が設置され、
前記回転空間の中には移動機構が設置され、前記移動機構は移動ブロックを含み、前記移動ブロックの中には前記移動ブロックを貫通した移動空間が設置され、前記移動空間の中にはプラグが設置され、前記移動空間の上下端壁の中にはいずれも前記移動空間に連通したスライド空間が設置され、前記スライド空間の中にはスライドブロック及び前記スライドブロックを復帰させることができるスライドばねが設置され、前記スライドブロックの左端にはロープが固定され、前記スライド空間の右端壁には前記スライドブロックと吸引し合うことができる第一電磁石が固定され、前記スライドブロックにはまた下端が前記移動空間の中に位置する連結ロッドが固定され、前記連結ロッドの一端には左端が前記プラグと当接する突き出しロッドが固定され、前記移動ブロックの前後両端にはいずれも持ち上げブロックが固定され、前記持ち上げブロックの中にはばね空間が設置され、前記ばね空間の中には昇降板及び前記昇降板を支えられる二つの昇降ばねが設置され、前記昇降板の上端には上端が前記ばね空間の上端壁を貫通する持ち上げロッドが固定され、前記ロープの左端が前記ばね空間の下端壁を貫通しており、且つ前記昇降板と連結され、
前記支持柱の左端面にはセンサーが固定され、前記センサーは前記駆動機構を制御して作動させることによって、前記支持柱を制御して自動車の充電口に正対する所に移動させ、そして前記センサーは前記駆動機構を制御して作動させ、前記支持柱の移動を制御しなくなって前記回転機構を制御して運動させ、それによって前記プラグの角度を調整し、前記プラグの左端を自動車の充電口に正対させ、その後、前記移動機構は作動して前記プラグを自動的に自動車の充電口の中に差し込み、自動充電を完成することを特徴とする自動マニピュレータ。
前記回転機構は回転ロッドを含み、前記回転ロッドの中には上方に開口しており、且つ左右端壁が前記回転空間に連通する昇降空間が設置され、前記昇降空間の前後端壁の中にはいずれも前記昇降空間を貫通した持ち上げ空間が設置され、前記持ち上げブロックの一端が前記持ち上げ空間の中に位置しており、且つ前記持ち上げブロックの一端には下端が前記持ち上げ空間と連結する持ち上げばねが固定され、前記昇降空間の上端壁の中には駆動空間が設置され、前記駆動空間の後端壁にはモーターが固定され、前記モーターの前端壁には駆動軸が動力が伝達できるように連結され、前記駆動軸には下端がぞれぞれ二つの前記昇降空間の上端壁を貫通する二本の鎖が巻き付いており、前記鎖の下端には下端が前記持ち上げロッドの上端と連結する持ち上げ板が固定され、前記回転空間の下端壁には上方に開口した弧状溝が形成され、前記回転ロッドの下端には下端が前記弧状溝の中に位置する旋転ロッドが固定され、前記支持柱の中には前端壁が前記弧状溝を貫通する平行移動空間が設置され、前記平行移動空間の中には前端が前記平行移動空間の前端壁を貫通するラックロッドが設置され、前記平行移動空間の後端壁には前記ラックロッドと反発し合うことができる第二電磁石が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の自動マニピュレータ。
前記駆動機構は下方に開口したスライドガイド空間を含み、前記支え板の上端面には上端が前記スライドガイド空間の中に位置するレールが固定され、前記回転空間の前後端壁の中にはいずれも下方に開口した伝動空間が設置され、前記伝動空間の後端壁にはモーターが固定され、前記モーターの前端には前端が前記回転空間及び前記回転ロッドを貫通しており、且つ前側の前記伝動空間の中に位置する伝動軸が動力が伝達できるように連結され、前記伝動空間の左右端壁の間には転動軸が回転できるように連結され、前記転動軸には下端が前記レールの上端と接触するローラーが固定され、前記伝動軸の前端には第一傘歯車が固定され、前記第一傘歯車の右端には第二傘歯車が噛み合っており、前記第二傘歯車の中心には左右が前記伝動空間の左右端壁と回転できるように連結される回転軸が固定され、前記回転軸の右端にはまた第一ベルトプーリが固定され、前側の前記転動軸にはベルトによって前記第一ベルトプーリと連結される第二ベルトプーリが固定され、前記モーターの左右端壁の間には固定板が固定され、前記固定板の上端面にはラック軸が回転できるように連結され、前記ラック軸にはカムと回転歯車とが固定され、前記ラックロッドの前端が前側の前記伝動空間の中に位置しており、且つ前記回転歯車と噛み合っていることを特徴とする請求項２に記載の自動マニピュレータ。
前記移動機構はまた左方に開口した巻き空間を含み、前記巻き空間の前後端の間には旋転軸が回転できるように連結され、前記旋転軸には巻き車が固定され、前記旋転軸と前記巻き空間の端壁とがトーションばねによって連結され、前記巻き車には電線が巻き付いており、且つ前記電線の一端が前記プラグと連結され、前記巻き空間の下端壁には電源が固定され、且つ前記電線のもう一端が前記電源と連結されていることを特徴とする請求項１に記載の自動マニピュレータ。