TWM576111U - Reaction arm for tightening the gun and battery pack replacement system - Google Patents

Abstract

本新型提供了用於擰緊槍的反力機械臂以及電池包更換系統。反力機械臂包括：固定立柱，所述固定立柱底部固定至操作平臺，旋轉臂，連接於所述固定立柱頂部，所述旋轉臂可相對於所述固定立柱在水平面中旋轉；旋轉臂，所述旋轉臂限定沿水準方向延伸的滑道，伸縮臂配合至所述旋轉臂的滑道中，借助於所述滑道，所述伸縮臂能夠相對於所述旋轉臂做直線運動；升降臂，所述升降臂連接至所述伸縮臂並可相對於所述升降臂在豎直方向上升降；以及擰緊槍支座，所述擰緊槍支座連接至所述升降臂的頂部，所述擰緊槍支座用於固定擰緊槍。根據本新型的反力機械臂以及電池包更換系統結構緊湊，操作便捷且成本低。

Description

用於擰緊槍的反力機械臂以及電池包更換系統

本新型涉及用於擰緊槍的機械臂領域,尤其是用於如電動汽車電池包更換系統的螺栓擰緊槍的反力機械臂以及具有其的電池包更換系統。

電動汽車手動換電系統需要準確無誤地將底部電池包進行更換。拆裝電池包時需要實現擰緊槍從下往上對準並壓緊螺栓帽，出於空間和成本考慮，一套反力機械臂能覆蓋的螺栓數量越多越好，同時保證操作的靈活性和便利性。

如中國新型公開號CN204524747U中所記載的，現有技術中工業領域如汽車裝配領域的反力折疊臂機械手升降由平行四邊形原理完成，大範圍覆蓋由兩節水平方向旋轉折疊臂實現，實現同一位置垂直升降的同時需要水準方向旋轉的配合。

本新型的目的在於解決或至少緩解現有技術中所存在的問題。

本新型的目的在於提供一種佔用空間較小，操作快捷方便，結構簡單且成本低的用於擰緊槍的反力機械臂以及具有其的電池包更換系統 　　一方面，提供了一種用於擰緊槍的反力機械臂，其包括： 　　固定立柱，所述固定立柱底部固定至操作平臺； 　　旋轉臂，連接於所述固定立柱頂部，所述旋轉臂可相對於所述固定立柱在水平面中旋轉； 　　伸縮臂，所述旋轉臂限定沿水準方向延伸的滑道，伸縮臂配合至所述旋轉臂的滑道中，借助於所述滑道，所述伸縮臂能夠相對於所述旋轉臂做直線運動； 　　升降臂，所述升降臂連接至所述伸縮臂並可相對於所述伸縮臂在豎直方向上升降；以及 　　擰緊槍支座，所述擰緊槍支座連接至所述升降臂的頂部，所述擰緊槍支座用於安裝擰緊槍。

可選地，在上述反力機械臂中，所述發力機械臂還包括支撐臂，所述支撐臂與所述旋轉臂隔開並輔助支撐所述伸縮臂。

可選地，在上述反力機械臂中，所述支撐臂底部設置有滑輪。

可選地，在上述反力機械臂中，所述支撐臂是可伸縮的，所述支撐臂底部樞轉連接至所述固定立柱。

可選地，在上述反力機械臂中，所述支撐臂包括豎桿和連接在所述豎桿底部的橫桿，所述橫桿底下裝有一對刹車式腳輪。

可選地，在上述反力機械臂中，所述升降臂連接至所述伸縮臂端部，可選地，所述支撐臂連接在所述伸縮臂上所述升降臂和所述旋轉臂之間的位置。

可選地，在上述反力機械臂中，所述反力機械臂還包括連接在所述升降臂底部和所述支撐臂之間的助力彈簧。

可選地，在上述反力機械臂中，所述擰緊槍支座可相對於所述升降臂沿水平面旋轉。

可選地，在上述反力機械臂中，所述反力機械臂還包括鎖緊機構，所述鎖緊機構包括連桿，所述連桿的第一端樞轉連接至所述升降臂頂部，所述連桿的第二端樞轉連接至鎖止件，所述鎖止件能夠可選擇地固定連接至沿所述伸縮臂長度的多個位置中的一個上 　　可選地，在上述反力機械臂中，所述鎖緊機構為棘爪鎖緊機構，所述伸縮臂上設置有沿長度的齒條,所述鎖止件設置有棘爪，所述鎖止件的棘爪與操作手柄連接以便有選擇地與所述伸縮臂上的齒條在不同位置接合。

可選地，在上述反力機械臂中，所述伸縮臂上設置有沿長度方向延伸的滑槽,所述鎖止件借助於螺栓固定至所述伸縮臂的滑槽的不同位置處。

另一方面，提供了一種電池包更換系統，其包括：舉升支架以及根據實施例的反力機械臂，所述反力機械臂上設置有擰緊槍。

可選地，在上述電池包更換系統中，所述擰緊槍包括槍體和槍頭，所述擰緊槍的槍體安裝至所述擰緊槍支座的夾具中，所述槍頭朝向上方，所述擰緊槍相對於所述擰緊槍支座的固定位置可調節。

可選地，在上述電池包更換系統中，所述電池包更換系統包括一對反力機械臂，所述一對反力機械臂分別佈置在所述舉升支架的前後側，並且所述一對反力機械臂還分別佈置在所述舉升支架的左右側。

根據本新型的用於擰緊槍的反力機械臂以及電池包更換系統結構簡單，操作方便。

容易理解，根據本新型的技術方案，在不變更本新型實質精神下，本領域的一般技術人員可以提出可相互替換的多種結構方式以及實現方式。因此，以下具體實施方式以及圖式僅是對本新型的技術方案的示例性說明，而不應當視為本新型的全部或者視為對本新型技術方案的限定或限制。

在本說明書中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、後、正面、背面、頂部、底部等方位用語是相對於各圖式中所示的構造進行定義的，它們是相對的概念，因此有可能會根據其所處不同位置、不同使用狀態而進行相應地變化。所以，也不應當將這些或者其它的方位用語解釋為限制性用語。

首先參考圖1，其示出了根據實施例的電池包更換系統以及其上的汽車的立體圖。如圖1所示，電池包更換系統包括佈置在操作平臺上的舉升支架11。舉升支架11可將車輛10舉升至適當高度，並可在該適當高度處完成電池包更換操作。電池包更換系統還包括根據本新型的實施例反力機械臂。具體而言，在圖示的實施例中，電池包更換系統包括第一反力機械臂12和第二反力機械臂13，第一反力機械臂12和第二反力機械臂13上設置有擰緊槍。擰緊槍的槍頭或扭矩輸出端佈置成朝上定向，以便於對車輛10底部的螺栓進行拆卸和擰緊操作，從而實現電池包更換。在備選的實施例中，電池包更換系統可包括更多或更少數量的反力機械臂。

在一些實施例中，第一反力機械臂12和第二反力機械臂13分別佈置在舉升支架11的前後側，並且第一反力機械臂12和第二反力機械臂13還分別佈置在舉升支架11的左右兩側。在圖示的實施例中，第一反力機械臂12佈置在舉升支架11的左前側，第二反力機械臂13佈置在舉升支架11的右後側。由此通過一對反力機械臂即可覆蓋整個車輛10的底部。

繼續參考圖2和圖3，其示出了反力機械臂的詳細結構。反力機械臂包括：固定立柱20，固定立柱20底部21固定至操作平臺，如檯面或地面。固定立柱20可具有圓柱形的形狀，固定立柱20頂部22可通過任何已知的方式連接至旋轉臂30，使得旋轉臂30可相對於固定立柱20在水平面中旋轉。如圖3示出了固定立柱20頂部插入旋轉臂30底部的套筒31中，以實現旋轉臂30與固定立柱20的可旋轉連接。旋轉臂30限定滑道，如水準延伸的滑道，伸縮臂40配合至旋轉臂30的滑道中。伸縮臂40可沿旋轉臂30的滑道滑動以實現伸縮運動，例如，借助於該滑道，伸縮臂40能夠相對於旋轉臂30在水平面中做直線運動。反力機械臂還包括升降臂70，升降臂70連接至伸縮臂40並可相對於伸縮臂40在豎直方向上升降，例如伸縮臂40可具有虎口或套筒44，而升降臂70可佈置在該虎口或套筒44，並可相對於該虎口或套筒44在豎直方向上升降運動，以便在豎直方向上升降。升降臂的頂部72上佈置了擰緊槍支座80，擰緊槍支座80用於安裝擰緊槍90。

基於上述結構，整個反力機械臂可在多個自由度上調節。首先，通過旋轉臂30和伸縮臂40可實現擰緊槍在水準方向的大範圍位置調節，而通過升降臂70可調節擰緊槍的高度。

在一些實施例中，反力機械臂還可包括支撐臂50，支撐臂50與旋轉臂30隔開並輔助支撐伸縮臂40，從而給予伸縮臂40兩點支撐，使其更平穩。在一些實施例中，支撐臂50的底部由地面支撐，在另一些實施例中，支撐臂50的底部可通過球鉸鏈連接至固定支座，並且支撐臂50是可伸縮的。在一些實施例中，支撐臂50連接至伸縮臂40端部附近的位置，使得支撐臂50和固定立柱20充分地隔開，這樣能夠對伸縮臂40提供更穩定的支撐。

更進一步，通過擰緊槍支座80可對擰緊槍的位置進行微調。具體地，在一些實施例中，擰緊槍支座80可相對於升降臂70沿水平面旋轉，另一方面，擰緊槍90相對於擰緊槍支座80固定位置可調節，例如擰緊槍90可包括槍體91和槍頭92，可通過將該槍體91的不同部分固定至擰緊槍支座80的夾具81中，以實現擰緊槍位置的微調。

在一些實施例中，支撐臂50底部設置有滑輪，例如刹車式腳輪。在一些實施例中，支撐臂50包括豎桿51和連接在豎桿51底部的橫桿52，而橫桿52底下裝有一對刹車式腳輪53,54。在伸縮臂40調節就位後，刹車式腳輪53,54可被鎖定以避免伸縮臂40的進一步移動。借助於滑輪的設計，伸縮臂40的轉動和伸縮將更順暢。

在一些實施例中，伸縮臂40包括與升降臂70連接的第一端41以及與第一端41相對的第二端42。為了充分利用伸縮臂40的長度，因此升降臂70連接至伸縮臂40的端部。另外，支撐臂50連接在伸縮臂40上升降臂70和旋轉臂30之間的位置，如升降臂70和旋轉臂30之間最靠近伸縮臂的第一端41的位置。這樣支撐臂50與固定立柱20充分間隔開，以提供伸縮臂40更穩定的支撐。

在一些實施例中，反力機械臂還包括連接在升降臂底部71和支撐臂50之間的助力彈簧60。助力彈簧60作用於升降臂70。助力彈簧60在對升降臂70調節時提供助力，使得對升降臂70的高度調節更省力，提供反力機械臂操作的便利性。

參考圖3和圖4，在一些實施例中，反力機械臂還包括鎖緊機構，鎖緊機構包括連桿100，連桿100的第一端101可樞轉連接至升降臂70頂部，連桿100的第二端102樞轉連接至鎖止件103，該鎖止件103可選擇地固定至沿伸縮臂40長度的多個位置的其中一個上。在一些實施例中，伸縮臂40可具有沿長度方向延伸的滑槽，該鎖止件103可沿伸縮臂上的滑槽移動，並借助於螺栓定位在沿伸縮臂40長度的多個位置上。在另外的實施例中，該鎖緊機構為棘爪鎖緊機構，伸縮臂上設置有沿長度方向的齒條43，齒條43的兩端可具有限位凸台431,432,鎖止件103包括棘爪106，與棘爪106連接的操作手柄105以及復位彈簧107。可撥動操作手柄105，使得棘爪106和齒條43脫耦，從而沿齒條43移動鎖止件103至各個位置，與此同時，由於連桿100，升降臂70被帶動以相應地升降。升降臂的升降由助力彈簧60輔助。在升降臂70調節就位後，放開操作手柄105，則在復位彈簧107的作用下，棘爪106與齒條43的適當位置接合，鎖止件103的位置固定而升降臂70以及其上的擰緊槍支座80高度固定。基於該棘爪鎖緊機構，升降臂70的高度可更方便地調節，進一步提供反力機械臂的操作便利性。

相對於傳統結構，本申請採用一對反力機械臂來替代基於平行四邊形原理的機械臂，其優勢包括但不限於： 　　1.更小的占地面積； 　　2.更便捷的操作以及更高的操作效率；以及 　　3.更低的成本。

應當理解的是，所有以上的優選實施例都是示例性而非限制性的，本領域技術人員在本新型的構思下對以上描述的具體實施例做出的各種改型或變形都應在本新型的法律保護範圍內。

10‧‧‧車輛

11‧‧‧舉升支架

12‧‧‧第一反力機械臂

13‧‧‧第二反力機械臂

20‧‧‧固定立柱

21‧‧‧底部

22‧‧‧頂部

30‧‧‧旋轉臂

31‧‧‧套筒

40‧‧‧伸縮臂

41‧‧‧第一端

42‧‧‧第二端

43‧‧‧齒條

431‧‧‧限位凸台

432‧‧‧限位凸台

44‧‧‧虎口或套筒

50‧‧‧支撐臂

51‧‧‧豎桿

52‧‧‧橫桿

53‧‧‧刹車式腳輪

54‧‧‧刹車式腳輪

60‧‧‧助力彈簧

70‧‧‧升降臂

71‧‧‧底部

72‧‧‧頂部

80‧‧‧擰緊槍支座

81‧‧‧夾具

90‧‧‧擰緊槍

91‧‧‧槍體

92‧‧‧槍頭

100‧‧‧連桿

101‧‧‧第一端

102‧‧‧第二端

103‧‧‧鎖止件

105‧‧‧操作手柄

106‧‧‧棘爪

107‧‧‧復位彈簧

通過結合圖式來閱讀以下詳細描述，本新型的原理將變得更顯而易見，其中： 　　圖1示出了根據實施例的電池包更換系統以及其上的汽車的透視圖； 　　圖2示出了根據實施例的反力機械臂以及其上的擰緊槍的透視圖； 　　圖3示出了根據實施例的反力機械臂以及其上的擰緊槍的側視圖；以及 　　圖4示出了圖3中鎖緊機構的局部放大圖。

Claims (13)

1. 一種用於擰緊槍的反力機械臂，包括： 　　固定立柱，所述固定立柱底部固定至操作平臺； 　　旋轉臂，連接於所述固定立柱頂部，所述旋轉臂可相對於所述固定立柱在水平面中旋轉； 　　伸縮臂，所述旋轉臂限定沿水準方向延伸的滑道，所述伸縮臂配合至所述旋轉臂的滑道中，借助於所述滑道，所述伸縮臂能夠相對於所述旋轉臂做直線運動； 　　升降臂，所述升降臂連接至所述伸縮臂並可相對於所述伸縮臂在豎直方向上升降；以及 　　擰緊槍支座，所述擰緊槍支座連接至所述升降臂的頂部，所述擰緊槍支座用於安裝擰緊槍。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的反力機械臂，還包括支撐臂，所述支撐臂與所述旋轉臂隔開並輔助支撐所述伸縮臂。
3. 根據申請專利範圍第2項所述的反力機械臂，其中，所述支撐臂底部設置有滑輪。
4. 根據申請專利範圍第1項所述的反力機械臂，其中，所述升降臂連接至所述伸縮臂端部。
5. 根據申請專利範圍第2或3項所述的反力機械臂，其中，所述升降臂連接至所述伸縮臂端部。
6. 根據申請專利範圍第5項所述的反力機械臂，還包括連接在所述升降臂底部和所述支撐臂之間的助力彈簧。
7. 根據申請專利範圍第1至3項中任一項所述的反力機械臂，其中，所述擰緊槍支座可相對於所述升降臂沿水平面旋轉。
8. 根據申請專利範圍第1至3項中任一項所述的反力機械臂，還包括鎖緊機構，所述鎖緊機構包括連桿，所述連桿的第一端樞轉連接至所述升降臂頂部，所述連桿的第二端樞轉連接至鎖止件，所述鎖止件能夠可選擇地固定連接至沿所述伸縮臂長度的多個位置的其中一個上。
9. 根據申請專利範圍第8項所述的反力機械臂，其中，所述鎖緊機構為棘爪鎖緊機構，所述伸縮臂上設置有沿長度的齒條,所述鎖止件設置有棘爪，所述鎖止件的棘爪與操作手柄連接以便可選擇地與所述伸縮臂上的齒條在不同位置接合。
10. 根據申請專利範圍第8項所述的反力機械臂，其中，所述伸縮臂上設置有沿長度方向延伸的滑槽,所述鎖止件借助於螺栓固定至所述伸縮臂的滑槽的不同位置處。
11. 一種電池包更換系統，包括：舉升支架以及如申請專利範圍第1至10項中任一項所述的反力機械臂，所述反力機械臂上設置有擰緊槍。
12. 根據申請專利範圍第11項所述的電池包更換系統，其中，所述擰緊槍包括槍體和槍頭，所述擰緊槍的槍體安裝至所述擰緊槍支座的夾具中，所述槍頭朝向上方，所述擰緊槍相對於所述擰緊槍支座的固定位置可調節。
13. 根據申請專利範圍第11或12項所述的電池包更換系統，其中，所述電池包更換系統包括一對反力機械臂，所述一對反力機械臂分別佈置在所述舉升支架的前後側，並且所述一對反力機械臂還分別佈置在所述舉升支架的左右側。