TW201926775A - 浮動對接裝置、換電機器人以及加鎖、解鎖和加解鎖方法 - Google Patents

浮動對接裝置、換電機器人以及加鎖、解鎖和加解鎖方法 Download PDF

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Abstract

本發明涉及充換電領域，具體涉及一種浮動對接裝置、換電機器人以及加鎖、解鎖和加解鎖方法。本發明旨在解決現有換電機器人存在的換電精度低、穩定性差的問題。為此目的，本發明的浮動對接裝置包括底座和浮動部，浮動部設置成能夠相對於底座浮動，並且浮動部上設置有至少一個第一定位機構和至少一個第二定位機構，第一定位機構設置成能夠通過浮動部的浮動來完成與待換電車輛的車身件的對接，第二定位機構設置成能夠通過浮動部的浮動來完成與待換電車輛的動力電池的對接。通過第一對接機構和第二對接機構的設置，本發明能夠在卸載虧電電池和安裝滿電電池時完成浮動對接裝置與待換電車輛的精准定位，提高換電機器人的定位精度和換電穩定性。

Description

浮動對接裝置、換電機器人以及加鎖、解鎖和加解鎖方法
本發明涉及充換電領域，具體涉及一種浮動對接裝置、換電機器人以及加鎖、解鎖和加解鎖方法。
隨著新能源汽車的普及，如何有效地為能量不足的汽車提供快速有效的能量補給成為車主和各大廠商非常關注的問題。以電動汽車為例，當前主流的電能補給方案包括充電方案和電池更換方案。相對於充電方案，電池更換方案由於可以在很短的時間完成動力電池的更換且對動力電池的使用壽命沒有明顯的影響，因此是電能補給的主要發展方向之一。電池更換方案一般在充換電站內完成，充換電站內配置有存放電池的電池倉和換電平臺，以及在電池倉和換電平臺的之間的運載滿電/虧電動力電池的換電機器人，如軌道導引車（Rail Guided Vehicle，RGV）。換電機器人通過在電池倉和換電平臺之間預先鋪設的軌道上往復行駛的方式，完成為停於換電平臺上的電動汽車更換動力電池的動作。
換電過程中，換電機器人與待換電車輛之間的定位是實現電池更換方案的關鍵步驟之一，定位的成功率和精度直接影響換電的成功率以及電池的可靠性和壽命。為減小定位誤差、提高定位效率，有一種解決方案是在換電機器人上設置浮動平臺和位置固定裝置（如氣缸），在換電機器人通過浮動平臺的浮動與動力電池對準時，位置固定裝置頂住浮動平臺進而在摩擦力的作用下浮動平臺相對于換電機器人保持固定，即卸載虧電動力電池時位置被記錄下來。這樣一來，在安裝滿電電池時，便可以直接按照記錄下來的位置進行安裝，無需再次定位。雖然上述設置方式一定程度上提高了定位效率，但是在實際應用過程中也存在著一定的問題。首先，在換電機器人行走及升降過程中浮動平臺有很大幾率會由於摩擦力不足而產生竄動，導致被記錄的位置出現偏差，進而在安裝滿電電池的過程中會由於偏差而導致安裝失敗或損壞電池等問題，影響換電穩定性。其次，如果虧電電池安裝位置本身存在偏差，那麼在利用被記錄的位置安裝滿電電池時，滿電電池的安裝位置同樣會存在偏差，進而容易導致電池和車身的安裝結構損壞，留下安全隱患。也就是說，現有的換電機器人存在換電精度低、穩定性差的問題。
相應地，本領域需要一種新的浮動對接裝置來解決上述問題。
為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決現有換電機器人存在的換電精度低、穩定性差的問題，本發明提供了一種浮動對接裝置，所述浮動對接裝置包括底座和浮動部，所述浮動部設置成能夠相對於所述底座浮動，並且所述浮動部上設置有至少一個第一定位機構和至少一個第二定位機構，所述第一定位機構設置成能夠通過所述浮動部的浮動來完成與待換電車輛的車身件的對接，所述第二定位機構設置成能夠通過所述浮動部的浮動來完成與待換電車輛的動力電池的對接。
在上述浮動對接裝置的優選技術方案中，所述浮動部包括至少一個浮動板以及與所述至少一個浮動板連接的浮動平臺，所述至少一個第一定位機構和所述至少一個第二定位機構均設置在所述浮動平臺上。
在上述浮動對接裝置的優選技術方案中，所述第一定位機構包括驅動單元和定位單元，所述驅動單元設置成能夠驅動所述定位單元移動。
在上述浮動對接裝置的優選技術方案中，所述驅動單元為電動缸、氣動缸或螺桿步進電機；並且/或者所述定位單元為第一定位銷。
在上述浮動對接裝置的優選技術方案中，所述第二定位機構為第二定位銷，所述第二定位銷與所述浮動平臺固定連接。
在上述浮動對接裝置的優選技術方案中，所述浮動部包括多個浮動板，每個所述浮動板配置有多個第一限位元構件，所述第一限位構件設置為允許所述浮動板在水平面內浮動。
在上述浮動對接裝置的優選技術方案中，所述第一限位構件為萬向滾珠，所述萬向滾珠設置於所述底座，所述浮動板抵靠于所述萬向滾珠。
在上述浮動對接裝置的優選技術方案中，每個所述浮動板還配置有至少一個第二限位構件，所述第二限位構件設置為使所述浮動板與所述底座無法沿重力方向相對移動。
在上述浮動對接裝置的優選技術方案中，每個所述浮動板上設置有多個支撐構件，每個所述浮動板通過所述多個支撐構件與所述浮動平臺連接。
在上述浮動對接裝置的優選技術方案中，每個所述浮動板上還配置有多個復位構件，所述復位構件與所述浮動板連接，用於調整所述浮動板的位置。
在上述浮動對接裝置的優選技術方案中，所述復位構件包括彈簧，所述彈簧設置於所述底座與所述浮動板之間，所述彈簧設置為能夠使所述浮動板回復到由所述彈簧的預緊力確定的位置。
在上述浮動對接裝置的優選技術方案中，所述浮動平臺上設置有至少一個加解鎖機構，所述加解鎖機構設置成能夠在所述第一定位機構與待換電車輛的車身對接後或所述第二定位機構與待換電車輛的動力電池對接後，對所述動力電池進行加解鎖。
本發明還提供了一種換電機器人，所述換電機器人包括本體，所述本體上設置有行走裝置和浮動對接裝置，其中，所述浮動對接裝置為上述方案中任一項所述的浮動對接裝置。
本發明還提供了一種浮動對接裝置的解鎖方法，所述浮動對接裝置包括加解鎖機構，所述解鎖方法包括：
在所述第一定位機構與所述待換電車輛的車身不對接的情形下，使所述第二定位機構與動力電池對接；
在所述第二定位機構與動力電池對接完成後，使所述加解鎖機構對所述動力電池解鎖。
本發明還提供了一種浮動對接裝置的加鎖方法，所述浮動對接裝置包括加解鎖機構，所述加鎖方法包括：
使所述第一定位機構與所述待換電車輛的車身對接；
在所述第一定位機構與所述待換電車輛的車身對接完成後，使所述加解鎖機構將與所述第二定位機構對接好的動力電池加鎖至所述待換電車輛。
本發明還提供了一種浮動對接裝置的加解鎖方法，所述浮動對接裝置包括加解鎖機構，所述加解鎖方法包括：
使所述第二定位機構與虧電的動力電池對接；
在所述第二定位機構與所述虧電的動力電池對接完成後，使所述加解鎖機構對所述虧電的動力電池解鎖；
使所述第二定位機構與滿電的動力電池對接；
使所述第一定位機構與所述待換電車輛的車身對接；
在所述第一定位機構與所述待換電車輛的車身對接完成後，使所述加解鎖機構將所述滿電的動力電池加鎖至所述待換電車輛。
本領域技術人員能夠理解的是，在本發明的優選技術方案中，浮動對接裝置包括底座和浮動部，浮動部設置成能夠相對於底座浮動，並且浮動部上設置有至少一個第一定位機構和至少一個第二定位機構，第一定位機構設置成能夠通過浮動部的浮動來完成與待換電車輛的車身（如底盤）的對接，第二定位機構設置成能夠通過浮動部的浮動來完成與待換電車輛的動力電池的對接。浮動部包括至少一個浮動板以及與至少一個浮動板連接的浮動平臺，至少一個第一定位機構和至少一個第二定位機構均設置在浮動平臺上。通過在浮動平臺上設置至少一個第一定位機構和至少一個第二定位機構，本發明在卸載虧電的動力電池時，第二定位機構能夠通過浮動平臺的浮動完成與待換電車輛上虧電的動力電池的對接，進而使換電機器人成功卸載虧電的動力電池；而在安裝滿電的動力電池時，滿電的動力電池能夠通過與第二定位機構的對接完成在浮動平臺的位置固定，第一定位機構能夠通過浮動平臺的浮動完成與待換電車輛的車身的對接，進而確定滿電的動力電池的安裝位置。由於第一定位機構與第二定位機構均設置在浮動平臺上，二者的相對位置固定不變，因此這種定位方式確定的安裝位置也固定不變。也就是說，通過浮動部以及浮動部上第一定位機構與第二定位機構的設置，使得本發明的浮動對接裝置定位精度高，運行穩定性好，解決了現有換電機器人存在的換電精度低、穩定性差的問題，大大改善了用戶的換電體驗。
下面參照附圖來描述本發明的優選實施方式。本領域技術人員應當理解的是，這些實施方式僅僅用於解釋本發明的技術原理，並非旨在限制本發明的保護範圍。例如，例如，雖然附圖中的浮動平臺上設置有兩個第一定位機構，但是這種數量關係非一成不變，本領域技術人員可以根據需要對其作出調整，以便適應具體的應用場合。
需要說明的是，在本發明的描述中，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水準”、“內”、“外”等指示的方向或位置關係的術語是基於附圖所示的方向或位置關係，這僅僅是為了便於描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
此外，還需要說明的是，在本發明的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域技術人員而言，可根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
首先參照圖1、圖2和圖3，其中，圖1為本發明的浮動對接裝置的結構示意圖；圖2為發明的浮動對接裝置的主視示意圖；圖3為本發明的浮動對接裝置去除浮動平臺後的結構示意圖。
如圖1至圖3所示，為了解決現有技術中換電機器人的換電精度低、穩定性差的問題，本發明的浮動對接裝置1主要包括底座11和浮動部12。浮動部12設置成能夠相對於底座11在一定的範圍內浮動，其包括至少一個浮動板122以及與至少一個浮動板122連接的浮動平臺121，浮動板122與浮動平臺121固定連接，浮動平臺121上設置有至少一個第一定位機構123、至少一個第二定位機構124以及加解鎖機構125。第一定位機構123設置成能夠通過浮動部12的浮動來完成與待換電車輛的車身（如底盤）的對接；第二定位機構124設置成能夠與充換電站的電池倉中滿電的動力電池的對接，或者通過浮動部12的浮動來完成與待換電車輛上虧電的動力電池的對接；加解鎖機構125設置成能夠在第二定位機構124與虧電的動力電池對接後，對虧電的動力電池進行解鎖，或者在第一定位機構123與待換電車輛的車身對接後，對滿電的動力電池進行加鎖。
上述設置方式，在拆卸虧電的動力電池時，位於浮動部12上的第二定位機構124通過浮動部12的浮動完成與待換電車輛上虧電的動力電池的對接，插合好後，加解鎖機構125對虧電的動力電池進行解鎖，進而虧電的動力電池被卸下。在後續安裝滿電的動力電池時，滿電的動力電池能夠通過與第二定位機構124的對接完成在浮動平臺121的固定，第一定位機構123能夠通過浮動平臺121的浮動完成與待換電車輛的底盤的對接，進而確定滿電的動力電池在待換電車輛底盤上的精確安裝位置，此時加解鎖機構125通過對滿電的動力電池進行加鎖動作，完成滿電的動力電池的安裝。
通過上述描述可以看出，通過在換電平臺上設置與車身對接的第一定位機構123以及與動力電池對接的第二定位機構124，本發明能夠在分別拆卸虧電的動力電池以及安裝滿電的動力電池時，精準地確定電池的拆卸位置和安裝位置，從而提高浮動對接裝置1的定位精度和運行穩定性，解決了現有換電機器人存在的換電精度低、穩定性差的問題，大大改善了用戶的換電體驗。
下面參照圖1、圖3和圖4，具體闡述本發明的原理，其中圖4為本發明的浮動對接裝置的第一定位機構的結構示意圖。如圖1、圖3和圖4所示，浮動部12包括浮動平臺121和多個浮動板122，浮動平臺121與每個浮動板122之間通過多個支撐構件126固定連接。浮動平臺121上固定連接有多個第一定位機構123、多個第二定位機構124以及多個加解鎖機構125。參照圖3，在一種可能的實施方式中，浮動部12包括兩塊浮動板122，浮動平臺121與每個浮動板122之間通過八個柱狀的支撐構件126螺接（如使用螺釘將支撐構件126分別與浮動平臺121和浮動板122連接）。參照圖1和圖4，浮動平臺121上設置有兩個第一定位機構123、兩個第二定位機構124和十個加解鎖機構125，第一定位機構123進一步包括驅動單元1231和定位單元1232，驅動單元1231優選地採用螺桿步進電機，電機內置一個帶內螺紋的轉子，電機外設置與轉子匹配的螺桿；定位單元1232優選地採用金屬定位銷頭（待換電車輛的地盤上對應地設置有對接銷孔），金屬定位銷頭安裝在螺桿的頂端，並且定位銷頭兩側還連接有兩根導向桿1233用以保證螺桿的移動精度和移動穩定性。第二定位機構124優選地採用第二定位銷，如頂部帶有倒角的圓柱金屬定位銷（動力電池上對應地設置有定位銷孔），該金屬定位銷與浮動平臺121固定連接。加解鎖機構125包括伺服電機和設置於伺服電機輸出軸上的加解鎖頭（如內六角鎖頭）。
上述設置方式的優點在於：在拆卸虧電的動力電池時，浮動平臺121上設置兩個帶有倒角的圓柱金屬定位銷可以通過浮動平臺121的浮動完成與虧電的動力電池上設置的定位銷孔的對接，以確定加解鎖位置，進而加解鎖裝置能夠順利地完成對虧電的動力電池的拆卸，保證浮動對接裝置1的拆卸穩定性。在安裝滿電的動力電池時，滿電的動力電池首先能夠通過定位銷孔與圓柱金屬定位銷完成對接，實現在浮動平臺121上的定位，然後兩個螺桿步進電機通過轉子的轉動帶動螺桿和螺桿上的金屬定位銷頭在浮動平臺121的浮動下完成與待換電車輛的底盤的兩個對接銷孔的對接，進而滿電的動力電池在汽車底盤上的安裝位置得以確定，以便加解鎖裝置能夠順利地完成對滿電的動力電池的安裝，提高浮動對接裝置1定位與安裝精度。
顯然，上述設置方式並非唯一，本領域技術人員可以對其進行合理地調整，只要該調整使得浮動對接裝置11能夠順利完成與待換電車輛的車身和動力電池的對接，以及對動力電池加解鎖的條件即可。例如，浮動板122的數量還可以設置為一塊或四塊；加解鎖機構125數量為四個或八個，其驅動裝置選用氣動缸或螺桿步進電機、加解鎖頭為外六角鎖頭；驅動單元1231還可以選用氣動缸或電動缸；定位單元1232還可以為定位孔（對應的汽車底盤上設置定位銷頭）；第二定位單元1232還可以選用圓錐/矩形定位銷；浮動平臺121與浮動板122之間採用焊接或一體成型等。
下面參照圖2、圖3和圖5，其中，圖5為圖2在A處的局部放大圖。如圖2、圖3和圖5所示，兩塊浮動板122中每塊浮動板122與底座11之間都通過多個第一限位構件127和至少一個第二限位構件128實現浮動，其中第一限位構件127設置為允許浮動板122在水平面內浮動，第二限位構件128設置為使浮動板122與底座11之間沿豎直方向即重力方向無相對移動。結合圖3和圖5，優選地，第一限位構件127為萬向滾珠，其基座固定連接於底座11上，滾珠朝向浮動板122，浮動板122的底面抵靠在萬向滾珠上。第二限位構件128為大帽螺栓，浮動板122上開設有能夠容納該螺栓的螺柱部分的限位孔（圖中未示出，即限位孔的孔徑大於螺柱直徑，以便浮動板122能夠自由浮動），螺柱穿過該限位孔與底座11螺接，並且在螺接好後，螺帽的下側抵靠在浮動板122的頂面。
本領域技術人員能夠理解的是，第一限位構件127與第二限位構件128的具體形式、設置位置以及個數並非一成不變，在滿足上述限位條件下，本領域技術人員能夠對其做出任意形式的調整，以便其適應更加具體的應用場景。如第一限位構件127還可以是萬向滾輪等可使浮動板122實現自由浮動的構件，並且第一限位構件127的基座還可以固定連接於浮動板122上；第二限位構件128還可以是鉚釘等可以使浮動板122相對於底座11在豎直方向無相對運動的構件，也可以是設置在浮動板122四周的L型鋼，L型鋼的豎向部分與底座11固定連接，L型鋼的橫向部分朝向浮動板122並抵靠於浮動板122的頂面，限制浮動板122在豎直方向的移動。
下面參照圖3、圖6和圖7，其中，圖6為圖3在B-B處的剖視圖；圖7為圖3在C處的局部放大圖。如圖3、圖6和圖7所示，為實現浮動對接裝置1浮動後的自動復位，在一種可能的實施方式中，每個浮動板122上還配置有多個復位構件129，用於浮動板122在浮動後的自動回位。優選地，復位構件129包括彈簧1291和緊固螺釘1292，彈簧1291設置於底座11與浮動板122之間，緊固螺釘1292則用於調節彈簧1291的預緊力。結合圖3所示，每個浮動板122上設置有八個復位構件129，每個側面分別設置兩個。結合圖6和圖7，在浮動板122的側面設置有連接孔或者沉頭孔，底座11上對應連接孔和沉頭孔分別設置有圓柱支架111和L型支架112。一部分復位構件129的彈簧1291一端通過連接孔伸入圓柱支架111，另一端通過緊固螺釘1292緊固于連接孔中；另一部分的復位構件129的彈簧1291一端伸入沉頭孔，另一端通過緊固螺釘1292與L型支架112連接。如此一來，在所述第一定位機構123通過浮動板122的浮動來完成與接合構件（例如接合構件為換電車輛底盤上的定位孔）的插合時，各個彈簧1291會各自產生彈力，在插合連接取消後，浮動板122在彈力的作用下實現自動復位，即使浮動板122回復到由彈簧1291的預緊力確定的位置。
當然上述復位構件129的設置形式和數量只是一種較為具體的實施方式，除此以外，任何能夠實現浮動板122復位的結構都應該落入本發明的保護範圍之內。
下面參照圖8，圖8為本發明的軌道導引型換電機器人的結構示意圖。如圖8所示，本發明還提供了一種軌道導引型換電機器人（以下簡稱換電機器人），該軌道導引型換電機器人主要包括本體2、設置於本體2上的行走裝置3、浮動對接裝置1以及電池轉運裝置4。其中，行走裝置3為能夠在設定的軌道上滾動的車輪，電池轉運裝置4包括動力輥筒組41和無動力輥筒組4241，其用於動力電池在換電機器人與充換電站內的電池架之間的轉運。其中，浮動對接裝置1為本實施例前述的浮動對接裝置1，其通過升降機構固定于機器人本體2上。如升降機構為剪式驅動架，浮動對接裝置1的底座11固定於剪式驅動架上。剪式驅動架能夠驅動浮動對接裝置1升降，進而位於浮動平臺121上的第一定位機構123和第二定位機構124在浮動板122相對於底座11的浮動下分別完成與動力電池的定位銷孔和待換電車輛底盤上的對接孔的插接，最終實現虧電的動力電池的拆卸與滿電的動力電池的安裝。
下面參照圖9，圖9為本發明的浮動對接裝置1的加解鎖方法的流程圖。如圖9所示，本發明還提供了一種浮動對接裝置11的加解鎖方法，該方法主要包括：
S100、在第一定位機構123與待換電車輛的車身不對接的情形下，使第二定位機構124與虧電的動力電池對接，如通過圓柱金屬定位銷與虧電的動力電池的定位銷孔配合插接，插接好後加解鎖機構125與虧電的動力電池上的緊固螺栓也對接完成；
S200、在第二定位機構124與虧電的動力電池對接完成後，使加解鎖機構125對虧電的動力電池解鎖，如加解鎖機構125直接對動力電池解鎖；
S300、使第二定位機構124與滿電的動力電池對接，如將虧電的動力電池更換為滿電的動力電池後，浮動對接裝置1通過圓柱金屬定位銷與滿電的動力電池配合插接，完成滿電的動力電池在浮動對接裝置1上的固定；
S400、使第一定位機構123與待換電車輛的車身對接，如通過螺桿步進電機頂升金屬定位銷頭的方式完成金屬定位銷頭與待換電車輛底盤上的對接銷孔的插接，並且插接好後，滿電的動力電池處於可直接加鎖的位置；
S500、在第一定位機構123與待換電車輛的車身對接完成後，使加解鎖機構125將滿電的動力電池加鎖至待換電車輛，如在對接完成後，加解鎖機構125直接對緊固螺栓加鎖，進而完成滿電的動力電池在車身上的安裝。
由上述方法可以看出，在卸載虧電的動力電池時，只需要第二定位機構124與動力電池插合連接，便可完成對虧電的動力電池的解鎖；在安裝滿電的動力電池時，滿電的動力電池先通過第二定位機構124與浮動對接裝置1定位，然後浮動對接裝置1通過第一定位機構123與待換電車輛的底盤實現插接定位，進而間接完成了滿電的動力電池與汽車底盤的定位，克服了現有技術中換電機器人存在的換電精度低、穩定性差的問題，提高了浮動對接裝置1的定位精度和換電穩定性，改善了換電體驗。
參照圖9並結合圖8，作為一種可能的實施方式，應用本發明的浮動對接裝置1的換電機器人的一次換電流程可以為：
待換電車輛到達充換電站的停車平臺，完成在停車平臺的粗定位和舉升→換電機器人到達待換電車輛的投影位置並完成與待換電車輛在豎直方向的精確定位→剪式驅動架抬升浮動對接裝置1，使圓柱金屬定位銷通過浮動平臺121相對於底座11的浮動完成與虧電的動力電池的定位銷孔配合插接→插接完成後，加解鎖機構125對虧電的動力電池解鎖，動力電池落在浮動平臺121→剪式驅動架使浮動對接裝置1下降，完成對虧電的動力電池的拆卸→換電機器人離開換電位置到達電池架，剪式驅動架使浮動對接裝置1繼續下降，虧電的動力電池落在電池轉運裝置4上，在電池轉運裝置4的動力輥筒組41的驅動和無動力輥筒組4241的導向下，將虧電的動力電池更換為滿電的動力電池→剪式驅動架頂升浮動對接裝置1，圓柱金屬定位銷與滿電的動力電池的定位銷孔完成插接定位→換電機器人再次到達待換電車輛的投影位置並完成與待換電車輛的精確定位→剪式驅動架繼續頂升浮動對接裝置1，同時絲杆步進電機頂升金屬定位銷頭，金屬定位銷頭在浮動平臺121的浮動下完成與待換電車輛底盤上的對接銷孔的插接→插接好後，滿電的動力電池已經處於加解鎖位置，加解鎖機構125直接對滿電的動力電池的進行加鎖→剪式驅動架使浮動對接裝置1下降，浮動板122在復位構件129的彈力下自動復位→換電機器人回到初始位置，換電完成。
最後，還需要說明的是，儘管本實施方式是結合軌道導引型換電機器人進行描述的，但是本發明顯然還可以應用於其他帶有浮動對接裝置1的設備上，如自動導引型換電機器人等。
至此，已經結合附圖所示的優選實施方式描述了本發明的技術方案，但是，本領域技術人員容易理解的是，本發明的保護範圍顯然不局限於這些具體實施方式。在不偏離本發明的原理的前提下，本領域技術人員可以對相關技術特徵作出等同的更改或替換，這些更改或替換之後的技術方案都將落入本發明的保護範圍之內。
1‧‧‧浮動對接裝置
11‧‧‧底座
111‧‧‧圓柱支架
112‧‧‧L型支架
12‧‧‧浮動部
121‧‧‧浮動平臺
122‧‧‧浮動板
123‧‧‧第一定位機構
1231‧‧‧驅動單元
1232‧‧‧定位單元
1233‧‧‧導向杆
124‧‧‧第二定位機構
125‧‧‧加解鎖機構
126‧‧‧支撐構件
127‧‧‧第一限位構件
128‧‧‧第二限位構件
129‧‧‧復位構件
1291‧‧‧彈簧
1292‧‧‧緊固螺釘
2‧‧‧本體
3‧‧‧行走裝置
4‧‧‧電池轉運裝置
41‧‧‧動力輥筒組
42‧‧‧無動力輥筒組
下面參照附圖並結合帶有軌道導引型換電機器人的充換電站來描述本發明的浮動對接裝置、換電機器人以及加鎖、解鎖和加解鎖方法。附圖中： 圖1為本發明的浮動對接裝置的結構示意圖； 圖2為本發明的浮動對接裝置的主視示意圖； 圖3為本發明的浮動對接裝置去除浮動平臺後的結構示意圖； 圖4為本發明的浮動對接裝置的第一定位機構的結構示意圖； 圖5為圖2在A處的局部放大圖； 圖6為圖3在B-B處的剖視圖； 圖7為圖3在C處的局部放大圖； 圖8為本發明的軌道導引型換電機器人的結構示意圖； 圖9為本發明的浮動對接裝置的加解鎖方法的流程圖。

Claims (16)

  1. 一種浮動對接裝置，包括一底座和一浮動部，所述浮動部設置成能夠相對於所述底座浮動，並且所述浮動部上設置有至少一個第一定位機構和至少一個第二定位機構，所述第一定位機構設置成能夠通過所述浮動部的浮動來完成與待換電車輛的車身的對接，所述第二定位機構設置成能夠通過所述浮動部的浮動來完成與待換電車輛的動力電池的對接。
  2. 如請求項1所述的浮動對接裝置，其中，所述浮動部包括至少一個浮動板以及與所述至少一個浮動板連接的一浮動平臺，所述至少一個第一定位機構和所述至少一個第二定位機構均設置在所述浮動平臺上。
  3. 如請求項2所述的浮動對接裝置，其中，所述第一定位機構包括一驅動單元和一定位單元，所述驅動單元設置成能夠驅動所述定位單元移動。
  4. 如請求項3所述的浮動對接裝置，其中，所述驅動單元為電動缸、氣動缸或螺桿步進電機；並且/或者所述定位單元為第一定位銷。
  5. 如請求項3所述的浮動對接裝置，其中，所述第二定位機構為第二定位銷，所述第二定位銷與所述浮動平臺固定連接。
  6. 如請求項5所述的浮動對接裝置，其中，所述浮動部包括多個浮動板，每個所述浮動板配置有多個第一限位構件，所述第一限位構件設置為允許所述浮動板在水平面內浮動。
  7. 如請求項6所述的浮動對接裝置，其中，所述第一限位構件為萬向滾珠，所述萬向滾珠設置於所述底座，所述浮動板抵靠于所述萬向滾珠。
  8. 如請求項6所述的浮動對接裝置，其中，每個所述浮動板還配置有至少一個第二限位構件，所述至少一個第二限位構件設置為使所述浮動板與所述底座無法沿重力方向相對移動。
  9. 如請求項8所述的浮動對接裝置，其中，每個所述浮動板上設置有多個支撐構件，每個所述浮動板通過所述多個支撐構件與所述浮動平臺連接。
  10. 如請求項9所述的浮動對接裝置，其中，每個所述浮動板上還配置有多個復位構件，所述復位構件與所述浮動板連接，用於調整所述浮動板的位置。
  11. 如請求項10所述的浮動對接裝置，其中，所述復位構件包括一彈簧，所述彈簧設置於所述底座與所述浮動板之間，所述彈簧設置為能夠使所述浮動板回復到由所述彈簧的預緊力確定的位置。
  12. 如請求項1至11中任一項所述的浮動對接裝置，其中，所述浮動平臺上設置有至少一個加解鎖機構，所述加解鎖機構設置成能夠在所述第一定位機構與待換電車輛的車身對接後或所述第二定位機構與待換電車輛的動力電池對接後，對所述動力電池進行加解鎖。
  13. 一種換電機器人，包括一本體，所述本體上設置有一行走裝置和一浮動對接裝置，其中，所述浮動對接裝置為請求項1至12中任一項所述的浮動對接裝置。
  14. 一種對請求項12所述的浮動對接裝置進行解鎖的解鎖方法，包括： 在所述第一定位機構與所述待換電車輛的車身不對接的情形下，使所述第二定位機構與動力電池對接； 在所述第二定位機構與動力電池對接完成後，使所述加解鎖機構對所述動力電池解鎖。
  15. 一種對請求項12所述的浮動對接裝置進行加鎖的加鎖方法，包括： 使所述第一定位機構與所述待換電車輛的車身對接； 在所述第一定位機構與所述待換電車輛的車身對接完成後，使所述加解鎖機構將與所述第二定位機構對接好的動力電池加鎖至所述待換電車輛。
  16. 一種對請求項12所述的浮動對接裝置進行加解鎖的加解鎖方法，包括： 使所述第二定位機構與虧電的動力電池對接； 在所述第二定位機構與所述虧電的動力電池對接完成後，使所述加解鎖機構對所述虧電的動力電池解鎖； 使所述第二定位機構與滿電的動力電池對接； 使所述第一定位機構與所述待換電車輛的車身對接； 在所述第一定位機構與所述待換電車輛的車身對接完成後，使所述加解鎖機構將所述滿電的動力電池加鎖至所述待換電車輛。
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