一种电池包推拉机构的制作方法

一种电池包推拉机构
【技术领域】
1.本实用新型涉及新能源汽车换电技术领域，特别是一种电池包推拉机构。


背景技术：

2.对于新能源汽车来说，电池包电量不足时，通常采用充电的方式进行充电，但现有技术充电耗时久，因此出现了换电技术，即更换电池包，将电量不足的电池包拆下，放入充电库中进行充电，并将满电的电池包重新装到新能源汽车上，这大大提高了效率。
3.而在将电池包放入充电库时，需要设计一种电池包推拉机构，以便实现机械化操作，来提高工作效率。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种电池包推拉机构，实现机械化操作，从而提高工作效率。
5.本实用新型是这样实现的：一种电池包推拉机构，包括
6.主体框架；
7.驱动装置，固定连接于所述主体框架；
8.钩爪机构，包括支撑架、电池包定位模块和电池包保护模块；所述支撑架活动连接于所述主体框架；所述电池包定位模块连接于所述支撑架；所述电池包保护模块连接于所述支撑架；
9.传动机构，分别和所述钩爪机构与所述驱动装置的输出端连接。
10.进一步地，还包括：
11.滑轨，固定连接于所述主体框架；
12.滑块，滑动连接于所述滑轨，并固定连接于所述支撑架。
13.进一步地，还包括限位件，有两个，并固定连接于所述主体框架，且位于所述钩爪机构运动方向的两端。
14.进一步地，所述传动机构包括：
15.同步带轮，有两个，其中一个所述同步带轮固定连接于所述驱动装置的输出端；另一所述同步带轮转动连接于所述主体框架；
16.同步带，套在两所述同步带轮上；
17.同步带夹板，固定连接于所述钩爪机构，并将所述同步带夹紧。
18.进一步地，所述电池包保护模块包括：
19.过载保护组件，活动连接于所述支撑架，并连接于所述传动机构；
20.过压保护组件，固定连接于所述电池包定位模块；
21.其中，所述电池包定位模块上下活动地连接于所述支撑架。
22.进一步地，所述过载保护组件包括：
23.固定块，设有一凹槽，并固定连接于所述支撑架；
24.光轴，固定连接于所述固定块，并穿过所述凹槽；
25.连接件，滑动地套在所述光轴上，并位于所述凹槽内，且固定连接于所述传动机构；
26.第一弹簧，套在所述光轴，一端抵住所述凹槽的内侧壁，另一端抵住所述连接件，且同一所述光轴位于所述连接件的两端分别套设有所述第一弹簧。
27.进一步地，所述过载保护组件还包括：
28.第一感应片，有两个，分别固定连接于所述连接件；
29.第一检测装置，有两个，分别固定连接于所述支撑架，且用于检测所述第一感应片，并对应所述连接件两侧预设的过载报警点。
30.进一步地，所述电池包定位模块包括两定位销；
31.每所述定位销包括顶端的锥形定位部、中部的限位部、及底部的光轴部；
32.所述限位部的外径大于所述光轴部的外径。
33.进一步地，所述过压保护组件包括：
34.转接件；
35.第二弹簧，有两个；
36.连接板，开设有两竖直阶梯穿孔；每所述竖直阶梯穿孔包括上方的大孔部和下方的小孔部；所述大孔部的直径＞所述第二弹簧的外径；所述光轴部的外径＜所述小孔部的直径＜所述第二弹簧的外径；所述连接板固定连接于所述支撑架；
37.其中：
38.所述光轴部一一对应穿过所述竖直阶梯穿孔，后固定连接于所述转接件；
39.所述限位部位于所述大孔部内；
40.所述锥形定位部凸出所述连接板的顶端；
41.所述第二弹簧一一对应套在所述光轴部，并分别抵住所述限位部的底端和大孔部的底面。
42.进一步地，所述过压保护组件还包括：
43.第二感应片，固定连接于所述转接件；
44.第二检测装置，固定连接于所述支撑架，并用于检测所述第二感应片。
45.本实用新型的优点在于：一种电池包推拉机构，包括主体框架；驱动装置，固定连接于所述主体框架；钩爪机构，包括支撑架、电池包定位模块和电池包保护模块；所述支撑架活动连接于所述主体框架；所述电池包定位模块连接于所述支撑架；所述电池包保护模块连接于所述支撑架；传动机构，分别和所述钩爪机构与所述驱动装置的输出端连接。本实用新型所述的电池包推拉机构可将电池包放入充电库内，实现机械化操作。
【附图说明】
46.下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
47.图1是本实用新型所述的电池包推拉机构运输电池包的立体图一。
48.图2是本实用新型所述的电池包推拉机构运输电池包的立体图二。
49.图3是本实用新型所述的电池包推拉机构运输电池包的主视图。
50.图4是本实用新型所述的钩爪机构的立体图一。
51.图5是本实用新型所述的钩爪机构的立体图二。
52.图6是本实用新型所述的钩爪机构的俯视图。
53.图7是本实用新型所述的钩爪机构的主视图。
54.图8是本实用新型所述的电池包定位模块的结构示意图。
55.附图标记说明：
56.主体框架1；
57.驱动装置2；
58.钩爪机构3，支撑架31，固定块32，凹槽321，光轴33，连接件34，第一弹簧35，第一感应片36，第一检测装置37，定位销38，锥形定位部 381，限位部382，光轴部383，转接件39，第二弹簧310，连接板320，竖直阶梯穿孔3201，第二感应片330，第二检测装置340；
59.传动机构4，同步带轮41，同步带42，同步带夹板43；
60.滑轨5；
61.滑块6；
62.限位件7。
【具体实施方式】
63.在对本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的描述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保护范围的限制。
64.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
65.本实用新型实施的总体构思如下：
66.(1)通过所述驱动装置2驱动所述传动机构4，进而带动所述钩爪机构按照预定的轨迹进行运动，通过电池包定位模块和电池包进行定位配合，将电池包勾住，后将电池包运输至充电库中，实现机械化操作，其中还通过电池包保护模块对电池包进行保护，避免运输过程损伤电池包。
67.(2)通过过载保护组件对所述钩爪机构3起到防过载的作用，避免驱动装置2过载而损坏设备或电池包。
68.(3)通过过压保护组件对所述钩爪机构3起到防过压的作用，避免定位异常而损坏电池包。
69.请参阅图1至图8所示。其中，图4至图7中，所述光轴33处于爆炸分解状态。
70.实施例：
71.本实用新型的一种电池包推拉机构，包括
72.主体框架1；
73.驱动装置2，固定连接于所述主体框架1；在具体实施中，所述驱动装置2可采用执
行元件，例如可采用电机。
74.钩爪机构3，包括支撑架31、电池包定位模块和电池包保护模块；所述支撑架31活动连接于所述主体框架1；所述电池包定位模块连接于所述支撑架31；所述电池包保护模块连接于所述支撑架31；
75.传动机构4，分别和所述钩爪机构3与所述驱动装置2的输出端连接。
76.通过所述驱动装置2驱动所述传动机构4，进而带动所述钩爪机构按照预定的轨迹进行运动，通过电池包定位模块和电池包进行定位配合，将电池包勾住，后将电池包运输至充电库中，实现机械化操作，其中还通过电池包保护模块对电池包进行保护，避免运输过程损伤电池包。
77.还包括：
78.滑轨5，固定连接于所述主体框架1；
79.滑块6，滑动连接于所述滑轨5，并固定连接于所述支撑架31。
80.所述支撑架31通过所述滑轨5和滑块6滑动连接于所述主体框架1，从而实现所述钩爪机构沿x轴方向运动。
81.还包括限位件7，有两个，并固定连接于所述主体框架1，且位于所述钩爪机构3运动方向的两端。通过所述限位件7在两端对所述钩爪机构3 进行限位，避免钩爪机构3从所述主体框架1脱落，起到安全保护作用。
82.所述传动机构4包括：
83.同步带轮41，有两个，其中一个所述同步带轮41固定连接于所述驱动装置2的输出端；另一所述同步带轮41转动连接于所述主体框架1；在具体一实施例中，所述驱动装置2采用电机，其输出轴和同步带轮41通过键连接；另一同步带轮41内嵌轴承，轴承的内圈嵌接一转轴，转轴固定于所述主体框架1，从而实现同步带轮41和主体框架1转动连接。
84.同步带42，套在两所述同步带轮41上；
85.同步带夹板43，固定连接于所述钩爪机构3，并将所述同步带42夹紧。
86.所述驱动装置2驱动和其输出端连接的所述同步带轮41旋转，然后通过同步带42带动另一所述同步带轮旋转41。其中，同步带42运动，带动同步带夹板43运动，进而带动钩爪机构3移动。
87.所述电池包保护模块包括：
88.过载保护组件，活动连接于所述支撑架31，并连接于所述传动机构4；所述过载保护组件可在所述驱动装置2过载在情况下，对所述钩爪机构起到保护作用，即可起到防过载的作用。
89.过压保护组件，固定连接于所述电池包定位模块；所述钩爪机构在抓取电池包时，当出现电池包定位模块与电池包定位不准确，所述过压保护组件起到防过压作用，从而防止损坏电池包。
90.其中，所述电池包定位模块上下活动地连接于所述支撑架31。
91.所述过载保护组件包括：
92.固定块32，设有一凹槽321，并固定连接于所述支撑架31；
93.光轴33，固定连接于所述固定块32，并穿过所述凹槽321；
94.连接件34，滑动地套在所述光轴33上，并位于所述凹槽321内，且固定连接于所述
传动机构4；在具体一实施例中，所述连接件34为l型，其竖板和所述同步带夹板43固定连接，横板则置于所述凹槽321内。
95.第一弹簧35，套在所述光轴33，一端抵住所述凹槽321的内侧壁，另一端抵住所述连接件34，且同一所述光轴33位于所述连接件34的两端分别套设有所述第一弹簧35。
96.在具体实施中，通过驱动装置2来控制所述钩爪机构3的启、停及移动，当驱动装置2出现异常而失效时，则可能出现无法控制钩爪机构3的情况发生，以图4为例，如果钩爪机构3向左运动，此时钩爪机构3带动所述连接件34向左运动，压缩左侧的第一弹簧35，通过左侧的第一弹簧35对连接件34起到缓冲阻挡保护作用，进而实现对钩爪机构3的缓冲阻挡保护作用，避免发生硬碰撞而损坏设备；反之，则压缩右侧的第一弹簧35，通过右侧的第一弹簧35对钩爪机构3起到缓冲、限位阻挡的保护作用。
97.所述过载保护组件还包括：
98.第一感应片36，有两个，分别固定连接于所述连接件32；
99.第一检测装置37，有两个，分别固定连接于所述支撑架1，且用于检测所述第一感应片36，并对应所述连接件34两侧预设的过载报警点。
100.在具体一实施例中，所述第一检测装置37可采用传感器，如光栅式传感器。如图6所示，两所述第一感应片36分别固定在所述连接件34 的底部。所述支撑架31在固定块32处开设有避让开口；两所述第一检测装置37则固定在装置固定块32的底部，并位于避让开口内。
101.在具体实施中，可将驱动装置2、第一检测装置37和控制装置通信连接，如plc。可预设好第一感应片36和第一检测装置37的位置，当第一检测装置37未检测到第一感应片36时，表明驱动装置2工作正常；反之，则表明驱动装置2出现异常而无法控制钩爪机构3，此时，通过第一检测装置37反馈信号给控制装置，控制装置控制驱动装置2 停止工作，进一步地，还可设置报警装置，控制装置控制报警装置发出报警提示，提醒工作人员过来处理异常。
102.所述电池包定位模块包括两定位销38；
103.每所述定位销38包括顶端的锥形定位部381、中部的限位部382、及底部的光轴部383；所述锥形定位部381其锥形状，可在定位时起导向作用。
104.所述限位部382的外径大于所述光轴部383的外径。
105.所述过压保护组件包括：
106.转接件39；
107.第二弹簧310，有两个；
108.连接板320，开设有两竖直阶梯穿孔3201；每所述竖直阶梯穿孔3201 包括上方的大孔部和下方的小孔部；所述大孔部的直径＞所述第二弹簧320 的外径；所述光轴部383的外径＜所述小孔部的直径＜所述第二弹簧310 的外径；所述连接板320固定连接于所述支撑架31；
109.其中：
110.所述光轴部383一一对应穿过所述竖直阶梯穿孔3201，后固定连接于所述转接件39；
111.所述限位部382位于所述大孔部内；
112.所述锥形定位部381凸出所述连接板320的顶端；
113.所述第二弹簧310一一对应套在所述光轴部383，并分别抵住所述限位部382的底端和大孔部的底面。
114.所述过压保护组件还包括：
115.第二感应片330，固定连接于所述转接件39；
116.第二检测装置340，固定连接于所述支撑架31，并用于检测所述第二感应片330。所述第二检测装置340也可采用传感器，如光栅式传感器。
117.所述过压保护组件的工作原理：
118.将第二检测装置340也通信连接于控制装置。
119.正常工作过程中，电池包定位模块按照预定的轨迹运动，和电池包端部的定位孔进行定位，定位销38的锥形定位部381插入定位孔内，此时电池包在竖直方向不对定位销38施加压力，只在定位孔的侧壁被定位销38勾住限位。此时，第二检测装置340未检测到第二感应片330。
120.若发生异常导致定位不准确，如：定位销38和电池包端部的定位孔未对齐、或定位销38顶住电池包的其它面，则电池包会压住定位销38，对定位销38施加竖向压力，定位销38向下运动，带动所述转接件39和所述第二感应片330向下运动，并压缩第二弹簧310，待第二检测装置340检测到第二感应片330时，第二检测装置340反馈信号给控制装置，控制装置便立即停止设备动作，防止设备损坏电池包，从而起到防过压作用。
121.本实用新型所述的电池包推拉机构的具体一使用方式：
122.所述的电池包推拉机构作为其它设备的配套装置，协同工作将电池包放入充电库内。
123.充电库采用柜式结构，沿竖直方向预设有若干个电池包容纳腔。
124.将所述主体框架1固定连接于升降装置的输出端，由升降装置驱动所述的电池包推拉机构进行升降，即沿z轴方向移动。
125.升降装置、驱动装置2、第一检测装置37、第二检测装置340分别通信连接于控制装置。
126.预设好工作程序。
127.电池包由运输设备运输到所述钩爪机构3下方的预定位置；
128.控制装置控制升降装置工作，将钩爪机构3的定位销38降至电池包的定位孔的下方；
129.后控制装置控制驱动装置2工作，将钩爪机构3的定位销38移动至电池包定位孔的正下方；
130.再控制升降装置升起至预定位置，定位销38插入定位孔内，完成定位；
131.接着控制升降装置和驱动装置2安装预定的轨迹移动，将电池包推入充电库的电池包容纳腔内；
132.最后，先控制升降装置下降，定位销38从定位孔退出，再控制驱动装置2工作，驱动钩爪机构3退出，进行下一电池包的抓取即可。
133.工作过程中，当第一检测装置37检测到第一感应片36时，反馈信号给控制装置，控制装置控制升降装置、驱动装置停止工作，表明驱动装置2 发生异常，等待工作人员处理。
134.当第二检测装置340检测到第二感应片330，反馈信号给控制装置，控制装置控制升降装置、驱动装置停止工作，表明定位异常，等待工作人员处理。
135.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。