一种AGV的充电池自动更换及充电装置的制作方法

一种agv的充电池自动更换及充电装置
技术领域
1.本技术涉及充电技术领域，尤其涉及一种agv的充电池自动更换及充电装置。


背景技术：

2.随着社会经济和科技的快速发展，生产线自动化和智能化将成为未来企业发展的趋势，越来越多的企业会将自动化和智能化作为一种长久战略来实行。而无人搬运车（automated guided vehicle，简称agv）在物流领域、企业自动化生产线上的应用极为广泛。agv指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。
3.现有的agv小车上的电池多不可更换，当agv小车电量不足时在控制系统的作用下会运行到指定的地点进行充电，agv小车充电需要耗费大量的时间，影响agv小车的工作效率；对于有些可更换电池的agv小车，当agv小车需要更换电池时，需要先将小车断电，将待更换的电池从agv小车内取出，然后将充满电的电池放入agv小车中并接通，因电池体积较大，整个更换过程耗时较长，同样也会影响agv小车的工作效率。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种agv的充电池自动更换及充电装置，能够解决现有的agv小车的充电池充电和更换耗时较长，导致agv小车工作效率较低的问题。
5.本实用新型实施例提供了一种agv的充电池自动更换及充电装置，包括运输小车、充电机构和控制机构；所述充电机构包括充电架和传送结构；所述充电架包括多个充电台和多组支撑结构；每个所述充电台包括置物台和安装板，所述安装板设置于所述置物台的中部；所述安装板相背的两侧面上均设置有第一充电柱和第二充电柱；同一高度的多个所述充电台形成充电层；上层所述充电层通过一组所述支撑结构设置于下层所述充电层上；所述运输小车设置于所述传送结构上；所述控制机构与所述传送结构电连接，以控制所述传送结构将所述运输小车传送到预设位置；所述控制机构还与所述运输小车电连接，以控制所述运输小车取放电池。
6.在一种可能的实现方式中，所述运输小车包括底板、滑板、驱动结构、安装壳、拉钩、旋转结构；所述底板上间隔设置有两条平行的第一导轨；所述滑板的底面的两侧分别设置有滑槽，两条所述第一导轨分别设置于所述滑槽内且所述滑板在所述驱动结构的驱动下能沿所述第一导轨延伸方向运动；所述安装壳设置于所述滑板上，所述旋转结构设置于所述安装壳上，所述拉钩的一端与所述旋转结构连接且所述拉钩的主轴线与所述第一导轨的延伸方向平行，以使所述拉钩的另一端能够绕自身主轴线旋转；所述驱动结构和所述旋转结构均与所述控制机构电连接。
7.在一种可能的实现方式中，所述旋转结构包括第一电机、第一齿轮和第二齿轮；所述第一电机固定设置于所述安装壳上，所述第一电机的输出轴与所述第一齿轮连接；所述
第一齿轮和所述第二齿轮啮合，且设置于所述安装壳内；所述拉钩的一端穿过所述安装壳并与所述第二齿轮的端面连接；所述第一电机与所述控制机构电连接。
8.在一种可能的实现方式中，所述驱动结构包括带齿螺母、丝杆、第三齿轮和第二电机；至少一条所述第一导轨沿其延伸方向设置所述丝杆；所述丝杆上套设所述带齿螺母，所述带齿螺母设置于所述滑板上且与所述第三齿轮啮合；所述第三齿轮与所述第二电机的输出轴连接；所述第二电机与所述控制机构电连接。
9.在一种可能的实现方式中，所述拉钩的数量为两个，两个所述拉钩设置于所述安装壳的相对的两面。
10.在一种可能的实现方式中，所述运输小车还包括位置监测结构；所述位置监测结构与所述控制机构电连接；所述位置监测结构设置于所述运输小车的内壁上，用于检测所述滑板的位置信息并将所述位置信息传输给所述驱动结构，以使所述控制机构控制所述驱动结构的工作状态。
11.在一种可能的实现方式中，所述运输小车还包括两个物体感应结构；所述旋转结构和两个所述物体感应结构分别与所述控制机构电连接；两个所述物体感应结构设置于所述安装壳的相对的两面，用于感应物体信息，并将所述物体信息传输给所述控制机构，以使所述控制机构控制所述旋转结构和所述驱动结构的工作状态。
12.在一种可能的实现方式中，所述传送结构包括横向导轨、轮子、第三电机、两组竖向传送组件和两条纵向导轨；两条所述纵向导轨平行间隔设置；所述纵向导轨的两端分别设置所述竖向传送组件；所述充电架设置于两组所述竖向传送组件之间且位于所述纵向导轨之上；所述轮子设置于所述横向导轨的两端，并与所述第三电机连接，能够在所述第三电机的驱动下带动所述横向导轨在所述纵向导轨上运动；所述竖向传送组件用于带动所述横向导轨沿垂直于地面的方向运动；所述控制机构与所述第三电机和竖向传送组件电连接，用于控制所述第三电机和所述竖向传送组件的工作状态。
13.在一种可能的实现方式中，所述竖向传送组件包括门型架和两组滑轮部件；两组所述滑轮部件分别设置于所述门型架的两侧；所述滑轮部件包括滑轮、柔索、挂钩和卷索件；所述滑轮固定设置于所述门型架的顶部，所述柔索的一端连接所述挂钩，另一端跨过所述滑轮的圆盘后与所述卷索件连接，所述卷索件能够收放所述柔索，以使所述挂钩挂住所述横向导轨并带动所述横向导轨沿垂直于地面的方向运动；所述卷索件与所述控制机构电连接。
14.在一种可能的实现方式中，所述充电架的相背的两面上的所述第一充电柱和/或所述第二充电柱共用电路。
15.本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
16.本实用新型实施例提供了一种agv的充电池自动更换及充电装置，该装置包括运输小车、充电机构和控制机构。充电机构包括充电架和传送结构。充电架包括多个充电台和多组支撑结构。每个充电台包括置物台和安装板，安装板设置于置物台的中部，安装板相背的两侧面上均设置有第一充电柱和第二充电柱。同一高度的多个所述充电台形成充电层，上层充电层通过一组支撑结构设置于下层充电层上。运输小车设置于传送结构上，控制机构与传送结构电连接，以控制传送结构将运输小车传送到预设位置。控制机构还与运输小
车电连接，以控制运输小车取放电池。即当有agv小车需要取充电池时，控制机构控制传送结构将运输小车传送到取电池处，并控制运输小车自动取电池；当需要将充电池放置到充电架上充电时，控制机构控制传送结构将运输小车传送到放置电池的充电台的相应位置，并控制运输小车自动放电池。本技术的agv的充电池自动更换及充电装置能够自动更换agv的充电池并将充电池运送到充电架上进行充电，还能从充电架上取下充电池为agv小车安装，能够提高agv小车的工作效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术中描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本技术实施例提供的agv的充电池自动更换及充电装置的结构示意图；
19.图2为本技术实施例提供的充电架的结构示意图；
20.图3为本技术实施例提供的运输小车的结构示意图；
21.图4为本技术实施例提供的旋转结构的结构示意图；
22.图5为现有技术的充电池的立体图一；
23.图6为现有技术的充电池的立体图二；
24.图7为现有技术的agv小车的结构示意图。
25.图标：1
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运输小车；11
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底板；111
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第一导轨；12
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滑板；13
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驱动结构；131
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第二电机；132
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丝杆；14
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安装壳；15
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拉钩；16
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旋转结构；161
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第一电机；162
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第一齿轮；163
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第二齿轮；17
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位置监测结构；171
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第一位置监测结构；172
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第二位置监测结构；18
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物体感应结构；2
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充电机构；21
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充电架；211
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充电层；2111
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充电台；21111
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安装板；21112
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置物台；21113
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第一充电柱；21114
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第二充电柱；21115
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第二导轨；212
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支撑结构；2121
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支撑柱；213
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支撑腿；22
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传送结构；221
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横向导轨；222
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轮子；223
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竖向传送组件；2231
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门型架；2232
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伸出组件；224
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纵向导轨；4
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充电池；41
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拉手；42
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滑槽；43
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充电口；5
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agv小车；51
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电池安装孔。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连
接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
28.图7示出了现有技术的agv小车5的机构示意图，充电池4放入电池安装孔51为agv小车5供电，当充电池4的电池电量不足时，可以从电池安装孔51中将充电池4取出，放置到充电机构2上进行充电。
29.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种agv的充电池自动更换及充电装置，包括运输小车1、充电机构2和控制机构。
30.充电机构2包括充电架21和传送结构22。充电架21包括多个充电台2111和多组支撑结构212；每个充电台2111包括置物台21112和安装板21111，安装板21111设置于置物台21112的中部；安装板21111相背的两侧面上均设置有第一充电柱21113和第二充电柱21114；同一高度的多个所述充电台2111形成充电层211，即同一高度的相邻的所述充电台2111的置物台21112的侧壁固定连接形成充电层211；上层充电层211通过一组支撑结构212设置于下层充电层211上。本实用新型实施例提供的充电架21，可以在同一安装板21111的两侧同时对充电池4充电，使充电架21能够同时给更多的充电池4充电，相较于现有的充电架21的结构设置，提高了充电架21的利用率，同时使空间利用率更高。
31.其中，支撑结构212可以是多块支撑板，支撑板分别设置于相邻的充电台2111之间以及充电层211的两侧且与导轨平行。支撑结构212也可以是多个支撑柱2121，具体的，可以是四根支撑柱2121，该四根支撑柱2121分别设置于上层充电层211和下层充电层211的四角处，也可以是如图2所示的，设置的支撑柱2121根数使每个充电台2111的四角和中部均有支撑柱2121支撑。相较于设置多块支撑板，设置的支撑柱2121根数使每个充电台2111的四角和中部均有支撑柱2121支撑的方式，更节约材料，从而可以降低制造成本。相较于只设置四根支撑柱2121，设置的支撑柱2121根数使每个充电台2111的四角和中部均有支撑柱2121支撑，使上下层的充电层211之间结构更稳定，更安全。在实际应用中，如图2所示，由于最上层的充电层211上不再设置充电层211，从而最上层的充电层211上不再设置支撑结构212。
32.运输小车1设置于传送结构22上；控制机构与传送结构22电连接，以控制传送结构22将运输小车1传送到预设位置；控制机构还与运输小车1电连接，以控制运输小车1取放电池。
33.其中，预设位置是指运输小车1取放充电池4时所要到达的位置。
34.本技术实施例提供的agv的充电池自动更换及充电装置，当有agv小车5需要取充电池4时，控制机构控制传送结构22将运输小车1传送到取电池处，并控制运输小车1自动取电池；当需要将充电池4放置到充电架21上充电时，控制机构控制传送结构22将运输小车1传送到放置充电池4的充电台2111的相应位置，并控制运输小车1自动放电池。本技术的agv的充电池自动更换及充电装置能够自动更换agv的充电池4并将充电池4运送到充电架21上进行充电，还能从充电架21上取下充电池4为agv小车5安装，能够提高agv小车5的工作效率。
35.如图3所示，运输小车1包括底板11、滑板12、驱动结构13、安装壳14、拉钩15、旋转结构16。底板11上间隔设置有两条平行的第一导轨111；滑板12的底面的两侧分别设置有滑槽42，两条第一导轨111分别设置于滑槽42内且滑板12在驱动结构13的驱动下能沿第一导
轨111延伸方向运动；安装壳14设置于滑板12上，旋转结构16设置于安装壳14上，拉钩15的一端与旋转结构16连接且拉钩15的主轴线与第一导轨111的延伸方向平行，以使拉钩15的另一端能够绕自身主轴线旋转；驱动结构13和旋转结构16均与控制机构电连接。
36.其中，第一导轨111的设置不仅方便滑板12的滑行，如图5所示，现有的agv的充电池4的底面设置有滑槽42，该滑槽42与第一导轨111相匹配，当充电池4被拖动放置到运输小车1上时，该第一导轨111给充电池4的放置位置提供导向的作用，从而使充电池4放置的位置更准确，能够节约定位位置的时间，同时使电池拖入运输小车1时更快速、更稳定。
37.本实用新型实施例提供的运输小车1，当需要将充电池4从agv小车5上取下时，滑板12在驱动结构13的驱动下沿导轨的延伸方向向外运动，当拉钩15伸入充电池4上的拉手41内，之后旋转结构16带动拉钩15旋转以使拉钩15勾住拉手41的外沿，然后驱动结构13驱动滑板12沿轨道向运输小车1的内部滑动，充电池4被拉钩15拖动并放置到运输小车1内；当需要将充电池4从运输小车1转移到充电架21上时，滑板12在驱动结构13的驱动下沿导轨的延伸方向向外运动，滑板12和拉钩15同时推动充电池4向外运动，当充电池4转移到充电架21上后，旋转结构16带动拉钩15旋转使拉钩15的前端脱离拉手41的外沿，然后驱动结构13驱动滑板12沿道轨向运输小车1的内部滑动，充电池4脱离运输小车1并被转移到充电架21上。相较于现有技术通过磁力吸附充电池4的端面来实现充电池4从agv小车5上的取下和放置于充电桩上，本实用新型提供的运输小车1，通过旋转结构16控制拉钩15的旋转来实现充电池4从agv小车5上的取下和放置于充电桩上，更容易控制，从而使用更方便。
38.如图4所示，旋转结构16包括第一电机161、第一齿轮162和第二齿轮163。第一电机161固定设置于安装壳14上，第一电机161的输出轴与第一齿轮162连接；第一齿轮162和第二齿轮163啮合，且设置于安装壳14内；拉钩15的一端穿过安装壳14并与第二齿轮163的端面连接；第一电机161与控制机构电连接。
39.如图5所示，为现有技术中agv充电池4的正面立体结构示意图。具体地，一般拉钩15为l型，拉钩15的一端穿过安装壳14并与第二齿轮163的端面连接，另一端平行于充电池4的拉手41的外边沿。当拉钩15伸入充电池4上的拉手41内，由于第一电机161与控制机构电连接，控制机构控制第一电机161工作，第一电机161的输出轴与第一齿轮162连接，能够带动第一齿轮162旋转，由于第一齿轮162与第二齿轮163啮合，第一齿轮162带动第二齿轮163旋转，由于拉钩15的一端穿过安装壳14并与第二齿轮163的端面连接，从而第二齿轮163带动拉钩15旋转，使拉钩15的另一端能够绕自身主轴线旋转，直到拉钩15的另一端垂直于拉手41的外边沿，并将拉手41勾住。当充电池4放置到充电架21上后，需要将拉钩15从拉手41内退出，控制机构控制第一电机161工作，第一电机161的输出轴沿之前相反的方向旋转，第一电机161带动第一齿轮162旋转，第一齿轮162再带动第二齿轮163旋转，进而带动拉钩15旋转，从而使拉钩15的另一端从垂直于拉手41的外边沿旋转到平行于拉手41的外边沿，驱动机构再驱动滑板12沿滑轨向运输小车1的内部滑动，即可将拉钩15从拉手41中退出。本实用新型实施例提供的旋转结构16，结构简单，容易控制，制造方便。
40.当然，旋转结构16还可以包括圆盘和滑片。圆盘的中心与第一电机161的输出轴连接，圆盘上设置有导向滑块。滑片的一端设置有导向滑槽。导向滑块设置于导向滑槽内，并能在导向滑槽内滑动。拉钩15的一端穿过安装壳14并与滑片的远离圆盘的一端连接，另一端平行于拉手41的外边沿。当滑片未转动的情况下，导向滑槽的长度沿圆盘的径向延伸。
41.具体地，当拉钩15伸入充电池4上的拉手41内，由于第一电机161与控制机构电连接，控制机构控制第一电机161工作，第一电机161带动圆盘旋转，此时导向滑块在导向滑槽内滑动，滑片随之转动，由于滑片的远离圆盘的一端与拉钩15的一端连接，从而滑片能够带动拉钩15旋转，进而使拉钩15的另一端能够绕自身主轴线旋转，直到拉钩15的另一端垂直于拉手41的外边沿，并将拉手41勾住。当充电池4放置到充电架21上后，控制机构控制第一电机161工作，需要将拉钩15从拉手41内退出，第一电机161的输出轴沿之前相反的方向旋转，第一电机161带动圆盘旋转，圆盘再带动滑片转动，进而带动拉钩15旋转，从而使拉钩15的另一端从垂直于拉手41的外边沿旋转到平行于拉手41的外边沿，驱动机构再驱动滑板12沿滑轨向运输小车1的内部滑动，即可将拉钩15从拉手41中退出。
42.继续参照图3所示，驱动结构13包括带齿螺母、丝杆132、第三齿轮和第二电机131；至少一条第一导轨111沿其延伸方向设置丝杆132；丝杆132上套设带齿螺母，带齿螺母设置于滑板12上且与第三齿轮啮合；第三齿轮与第二电机131的输出轴连接；第二电机131与控制机构电连接。
43.具体地，可以是其中一条导轨沿其延伸方向设置丝杆132形成驱动结构13，另一边在该驱动结构13的带动下运动，从而可以使运输小车1的结构更简单，更易制作，降低成本；也可以是两条导轨沿其延伸方向均设置丝杆132，以分别形成驱动结构13，从而一方面使运输小车1的滑板12更平稳地滑动，另一方面使运输小车1滑动的速度更快，提高其工作效率。
44.当需要滑板12从运输小车1的内部向外部滑动，或者滑板12从运输小车1的外部向内部滑动时，控制机构控制第二电机131工作，第二电机131的输出轴带动第三齿轮旋转，由于第三齿轮与带齿螺母啮合，第三齿轮带动带齿螺母旋转，而带齿螺母设置于滑板12上，丝杆132上套设带齿螺母，带齿螺母能够相对丝杆132运动，由于丝杆132设置于导轨上，从而滑板12能够相对导轨滑动，进而滑板12能够从运输小车1的内部向外部滑动，或者滑板12从运输小车1的外部向内部滑动。本实用新型实施例提供的驱动结构13，结构简单，便于控制，制造方便，能够使滑板12平稳运行。
45.当然，驱动结构13还可以包括第三齿轮、齿条和第二电机131。第二电机131与控制机构电连接，第三齿轮和第二电机131设置于滑板12上，第二电机131的输出轴与第三齿轮连接，第三齿轮与齿条啮合，至少一条导轨沿其延伸方向上设置该齿条。当需要滑板12从运输小车1的内部向外部滑动，或者滑板12从运输小车1的外部向内部滑动时，控制机构控制第二电机131工作，第二电机131的输出轴带动第三齿轮旋转，由于第三齿轮与齿条啮合，第三齿轮能够沿齿条运动，又由于第三齿轮设置于滑板12上，从而滑板12能够沿齿条的延伸方向运动。而至少一条导轨沿其延伸方向设置该齿条，从而滑板12能够相对导轨滑动，进而滑板12能够从运输小车1的内部向外部滑动，或者滑板12从运输小车1的外部向内部滑动。
46.可选的，拉钩15的数量为两个，两个拉钩15设置于安装壳14的相对的两面，此时安装壳14相对的两面所对应的运输小车1上未设置侧板，从而当agv小车5停在运输小车1正面时，运输小车1可以从正面取充电池4，当agv小车5停在运输小车1背面时，运输小车1可以从背面取充电池4，因而当agv小车5从不同方向驶来时，不需要agv小车5调转方向，进而节约了时间，提高了工作效率，而且该运输小车1的结构更适用前述充电架21的结构。
47.当然，拉钩15的数量也可以为四个，安装壳14相对的两面分别设置两个拉钩15，从而在工作中拖动/推出agv的充电池4时力量更大，拖动/推出的速度更快，工作效率更高，运
行也更平稳。
48.在实际应用中，运输小车1还包括位置监测结构17；位置监测结构17与控制机构电连接；位置监测结构17设置于运输小车1的内壁上，用于检测滑板12的位置信息并将位置信息传输给驱动结构13，以使控制机构控制驱动结构13的工作状态。
49.其中，运输小车1的内壁包括运输小车1的底板11和侧板。即位置监测结构17可以设置于运输小车1的底板11上，如图3所示，运输小车1还包括侧板时，监测结构可以设置于该侧板上，从而监测结构不容易受滑板12的滑动的影响，使监测结果更准确。具体地，继续参照图3所示，位置监测结构17包括第一位置监测结构171和/或第二位置监测结构172，即位置监测结构17可以只包括第一位置监测结构171，可以只包括第二位置监测结构172，还可以同时包括第一位置监测结构171和第二位置监测结构172，本实用新型实施例对此不做限定。
50.其中，如图3所示，第一位置监测结构171设置于小车的侧板的中部，当滑板12运动到滑轨的中部，第一位置监测结构171能够监测到安装壳14的位置，并将位置信息传输给控制机构，由于控制机构与驱动结构13电连接，控制机构能够控制驱动结构13的工作状态，从而使滑板12不再继续沿轨道滑行。第二位置监测结构172设置有两个，分别设置于小车的侧板的两端处，当滑板12运动到滑轨的某一端，该端对应的第二位置监测结构172能够监测到安装壳14的位置，并将位置信息传输给控制机构，由于控制机构与驱动结构13电连接，控制机构能够控制驱动结构13工作状态，从而使滑板12不再继续沿轨道滑行，以免滑板12从导轨上掉落。
51.本实用新型实施例的位置监测结构17的设置，能够更精确地控制驱动结构13的工作状态，从而可以使滑板12的位置控制更精准。
52.当然，在实际应用中，也可以将驱动结构13中的第二电机131设置为步进电机等，通过对第二电机131的旋转圈数等进行设定，来实现驱动结构13的工作状态和滑板12的位置。
53.如图3所示，运输小车1还包括两个物体感应结构18。旋转结构16和两个物体感应结构18分别与控制机构电连接；两个物体感应结构18设置于安装壳14的相对的两面，用于感应物体信息，并将物体信息传输给控制机构，以使控制机构控制旋转结构16和驱动结构13的工作状态。
54.具体地，当物体感应结构18感应到运输小车1的某一侧有agv小车5时，将信息传输给控制机构，控制机构控制驱动结构13工作，之后驱动结构13带动滑板12向该侧滑行。物体感应结构18能够测量安装壳14和agv小车5之间的距离，并将距离信息传输给控制机构，以便确保拉钩15伸入拉手41内后，控制机构再控制旋转结构16旋转，从而使旋转结构16的工作状态的控制更精准，也确保了拉钩15能够准确地拉住拉手41。
55.如图1所示，传送结构22包括横向导轨221、轮子222、第三电机、两组竖向传送组件223和两条纵向导轨224。图1右下角示出了坐标轴，横向导轨221即沿x轴方向的导轨，纵向导轨224即沿y轴方向的导轨，竖向传送组件223能够运送运输小车1沿z轴方向运动。
56.两条纵向导轨224平行间隔设置。纵向导轨224的两端分别设置竖向传送组件223。充电架21设置于两组竖向传送组件223之间且位于纵向导轨224之上。轮子222设置于横向导轨221的两端，并与第三电机连接，能够在第三电机的驱动下带动横向导轨221在纵向导
轨224上运动，具体地，纵向导轨224上设置有滑道，轮子222设置于滑道内，从而便于轮子222在纵向导轨224上运动，进而带动横向导轨221沿纵向导轨224的延伸方向运动，由于运输小车1设置于横向导轨221上，进而实现运输小车1沿纵向导轨224的延伸方向运动，即实现运输小车1在y轴方向上的运动。竖向传送组件223用于带动横向导轨221沿垂直于地面的方向运动，由于运输小车1设置于横向导轨221上，从而竖向传送组件223能够运送运输小车1沿垂直于地面的方向运动，即竖向传送组件223能够运送运输小车1沿z轴方向运动。控制机构与第三电机和竖向传送组件223电连接，用于控制第三电机和竖向传送组件223的工作状态。
57.其中，如图1所示，横向导轨221可以为平行设置的两条导轨，两条导轨之间用固定杆固定为一体，在每条导轨的两端均设置有轮子222，从而使小车的运行更平稳，更安全。一般在横向导轨221上设置有滑道，运输小车1的相对的外侧壁上分别设置有运动轮，运动轮设置于滑道内，运动轮与第四电机的输出轴连接，第四电机能够带动运动轮运动，进而带动运输小车1沿横向导轨221的延伸方向运动，即使运输小车1能够沿x轴方向运动。
58.在实际应用中，如图1所示，竖向传送组件223包括门型架2231和两组滑轮部件。两组滑轮部件分别设置于门型架2231的两侧。滑轮部件包括滑轮、柔索、挂钩和卷索件。其中，柔索包括绳、钢索和链条等。滑轮固定设置于门型架2231的顶部，柔索的一端连接挂钩，另一端跨过滑轮的圆盘后与卷索件连接，卷索件能够收放柔索，以使挂钩挂住横向导轨221并带动横向导轨221沿垂直于地面的方向运动；卷索件与控制机构电连接。
59.具体地，当需要运输小车1向远离地面的方向运动时，用门型架2231的两侧的挂钩分别勾住横向导轨221的两端，之后控制机构控制卷索件将柔索收起，小车向远离地面的方向运动；当需要运输小车1向靠近地面的方向运动时，控制机构控制卷索件将柔索放下，小车向靠近地面的方向运动，放置到纵向导轨224后，挂钩脱离横向导轨221。
60.如图1所示，门型架2231包括两组竖向导轨组，两组竖向导轨组分别设置于两条纵向导轨224的同一端。具体地，当横向导轨221有两条时，每组竖向导轨组包括两条竖向导轨，并在两条竖向导轨的相对的侧壁上设置有滑道，当滑轮部件带动横向导轨221沿z轴方向运动时，轮子222设置于该滑道中，并能沿滑道运动，从而使横向导轨221沿z轴方向的运动更平稳。
61.继续参照图1所示，竖向传送组件223还包括多组伸出组件2232，每条竖向导轨沿其延伸方向间隔设置多组伸出组件2232，伸出组件2232用于当轮子222运动到预设位置时，卡住轮子222，该预设位置即运输小车1要放置电池到任意充电层211时，需要停留在各层充电层211对应的竖向导轨组上的高度。伸出组件2232的设置，能够使横向导轨221在z轴方向上的停留更安全，不易掉落。
62.如图2所示，充电架21的相背的两面上的第一充电柱21113和/或第二充电柱21114共用电路。即设置于安装板21111的两侧面上的第一充电柱21113共用电路，或者设置于安装板21111的两侧面上的第二充电柱21114共用电路，或者设置于安装板21111的两侧面上的第一充电柱21113共用电路且设置于安装板21111的两侧面上的第二充电柱21114共用电路。共用电路可以减少电路的设置，从而节约了资源，也是整个充电架21的结构更简单，更容易制造。
63.如图5和图6所示，现有的充电池4的底面设置有滑槽42。如图2所示，本实用新型实
施例的置物台21112上间隔设置有平行的第二导轨21115，第二导轨21115的延伸方向垂直于安装板21111的安装第一充电柱21113的侧面。该第二导轨21115与该滑槽42相匹配，当充电池4放置到充电台2111上时，该第二导轨21115给充电池4的放置位置提供导向的作用，从而使充电池4放置的位置更准确，能够节约定位位置的时间，使充电池4更快的开始充电。
64.在实际应用中，充电架21上放置有多个备用充电池4，当agv小车5的充电池4被取下充电时，可以拿取备用充电池4及时给agv小车5装上，不需要agv小车5等待充电，从而提高了agv小车5的工作效率。
65.如图2所示，充电架21还包括多条支撑腿213。多条支撑腿213的一端均与最底层的充电层211的背面连接。支撑腿213的设置，可以在充电层211的下方留出一定空间，从而方便运输充电池4的充电小车在底部空间来回运动，提高工作效率，也更适用于本实用新型实施例的充电台2111、运输小车1和传送结构22。
66.继续参照图2所示，支撑腿213为四条，四条支撑腿213的一端分别设置于背面的四角处。当然，支撑腿213也可以为两条，两条支撑腿213的一端分别设置于背面的两侧；支撑腿213也可以为多条，一般多条支撑腿213分成两组，两组支撑腿213的一端分别设置于背面的两侧。相较于设置两条支撑腿213，设置四条支撑腿213使充电架21更稳地放置于地面。相较于设置多条支撑腿213，设置四条支撑腿213更容易制作，成本也更低。
67.在实际应用中，在安装板21111的相背的两侧面上还分别设置有吸磁结构，从而当充电池4放置于充电台2111上时，充电池4的端面被吸附，从而当遇到充电架21晃动等情况时，如图6所示，充电池4的充电口43不容易从第一充电柱21113和第二充电柱21114上滑落，保证了充电池4能够持续充电。
68.本实用新型实施例的工作过程为：当agv小车5电量不足时，agv小车5运行到agv的充电池自动更换及充电装置处，运输小车1上的物体检测结构检测到agv小车5，将物体信息传输给控制机构，控制机构控制驱动结构13将运输小车1的底板11滑动到agv小车5所在的一侧，并控制旋转结构16拉动agv小车5上的充电池4，直到充电池4放置到agv小车5上，以取出agv小车5上的充电池4。然后控制机构根据充电池4可以放置的充电台2111的位置，控制横向导轨221沿y轴和z轴运动，运输小车1沿x轴运动。
69.之后将充电池4放置到充电台2111上，具体地，充电池4上的滑槽42沿着充电台2111上的第二导轨21115运动，然后被放到充电台2111上，充电池4背面的两个充电口43分别与第一充电柱21113和第二充电柱21114接触，即可开始充电池4的充电。
70.该agv小车5需要安装充满电的充电池4，控制机构控制横向导轨221沿y轴和z轴运动，运输小车1沿x轴运动，以使运输小车1到达拿取充满电的充电池4的充电台2111的位置处。运输小车1将充电池4取下后，在控制机构的控制下运动到agv小车5的等待位置，将充电池4放入agv小车5的电池安装孔51内，agv小车5即可开始工作。
71.本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。
72.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对本技术限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术技术方案的范围。