新型自动换电型工业输送系统的制作方法

1.本实用新型涉及工业用电驱动输送装置技术领域，更具体地说，特别涉及一种新型自动换电型工业输送系统。


背景技术：

2.在工业领域，用电设备非常普及，大到机床、小到运输车辆，几乎都会使用到电池装置。机床等大型设备在安装完毕后基本上不会再挪动位置，因此在其使用期间主要是以工业用电为能源，对于运输车辆而言，由于其机动性非常强，因此多采用蓄电池供电。
3.为了提高运输车辆的续航里程，其配置的蓄电池容量会非常大，这就造成蓄电池的体积、重量比较大。
4.在现有技术中运输车辆所使用的蓄电池可以分为两个类型，分别为：不可拆卸电池和可拆卸电池。对于安装有不可拆卸电池的运输车辆，需要使用在线充电方式进行充电，充电期间运输车辆不可以使用，无法参与生产作业。对于安装有可拆卸电池的运输车辆，为了节约充电时间，通常使用备用电池对运输车辆进行电池更换，在换电后，运输车辆可以即刻投入生产。
5.但是，目前在对可拆卸电池进行更换时，通常是人工更换的方式，对于体积和重量较大的电池而言，拆卸、搬运都会非常困难，整个换电过程需要消耗大量的人力资源。另外，电池更换必须遵循一定规范，出于人员、设备的安全性考虑，人工换电会存在着一些不可控的安全风险。


技术实现要素：

6.(一)技术问题
7.综上所述，如何提供一种新型的工业用运输车辆自动换电系统，用于实现运输车辆的自动换电，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
8.(二)技术方案
9.本实用新型提供了一种新型自动换电型工业输送系统，该新型自动换电型工业输送系统包括：
10.运输车，所述运输车为电驱动车辆结构，所述运输车的尾部设置有电池舱，所述电池舱设置有至少两个，每一个所述电池舱内均设置有一块可拆卸的蓄电池，于所述电池舱的舱门口设置有舱门；
11.换电子系统，所述换电子系统包括有输送轨道、设置于所述输送轨道一侧的充电装置以及设置于所述输送轨道上的换电车，所述充电装置包括有充电舱，所述蓄电池可插入至所述充电舱进行充电，所述换电车包括有车架，于所述车架上设置有与所述输送轨道滚动配合的车轮，于所述车架上设置有横向轨道，于所述横向轨道上设置有横向滑车，于所述横向滑车上设置有换电机械臂，于所述换电机械臂上设置有电磁吸盘，与所述电磁吸盘磁力配合有磁力块，所述磁力块固定设置于所述蓄电池上，所述横向轨道与所述输送轨道
垂直，于所述车架上设置有蓄电池暂放台，所述蓄电池暂放台用于暂时接纳蓄电池。
12.优选地，在本实用新型所提供的新型自动换电型工业输送系统中，所述蓄电池暂放台包括有台架，于所述台架上沿蓄电池暂放推拉方向等间隔设置有多个转棍，于所述转棍的外侧面设置有柔性防护层；沿蓄电池暂放推拉方向、于所述台架的两侧设置有蓄电池稳定架。
13.优选地，在本实用新型所提供的新型自动换电型工业输送系统中，于所述横向轨道上设置有驱动齿条，于所述横向滑车上设置有第一动力装置，所述第一动力装置上设置有与所述驱动齿条啮合的驱动齿轮，所述横向滑车通过所述第一动力装置的驱动于所述横向轨道上往复滑动。
14.优选地，在本实用新型所提供的新型自动换电型工业输送系统中，于所述横向轨道的两侧各设置有一个所述蓄电池暂放台，两个所述蓄电池暂放台对称分设于所述横向轨道的两侧。
15.优选地，在本实用新型所提供的新型自动换电型工业输送系统中，于所述横向滑车上设置有第二动力装置，所述横向滑车上设置有安装台，于所述安装台上通过轴承设置有转轴，所述换电机械臂与所述转轴固定连接，所述第二动力装置与所述转轴动力连接，所述第二动力装置通过所述转轴可驱动所述换电机械臂采用翻转形式在两个所述蓄电池暂放台之间切换。
16.优选地，在本实用新型所提供的新型自动换电型工业输送系统中，所述蓄电池通过接触式触头与所述运输车的供电系统连接；所述蓄电池通过接触式触头与所述充电舱的充电系统连接。
17.优选地，在本实用新型所提供的新型自动换电型工业输送系统中，于所述电池舱内设置有用于固定所述蓄电池的加固组件；所述加固组件包括有加固齿条、与所述加固齿条啮合的单向齿轮、用于安装所述单向齿轮的安装块以及用于推动所述安装块滑动的推块，所述加固齿条固定设置在蓄电池的侧壁上，所述安装块可滑动地设置于所述电池舱靠近起舱门口的位置上，所述安装块与所述电池舱之间设置有弹簧、用于将所述安装块朝向所述蓄电池的方向推动，所述安装块上设置有第一斜面，所述推块上设置有与所述第一斜面滑动配合的第二斜面，所述推块通过所述第一斜面以及所述第二斜面的滑动配合推动所述安装块背向所述蓄电池的方向移动，所述推块设置于所述运输车上，于所述换电车上设置有可与所述推块接触用于推动所述推块动作的推杆，所述推杆设置于所述换电车上。
18.优选地，在本实用新型所提供的新型自动换电型工业输送系统中，所述安装块与所述推块配合形成一个推块组，所述推块组设置有两个，两个所述推块组分设于所述电池舱的两侧；在两个所述推块组中，所述推块推动所述安装块移动至极限距离状态下，两个所述安装块上、所述单向齿轮之间的间距大于所述蓄电池的宽度。
19.优选地，在本实用新型所提供的新型自动换电型工业输送系统中，在所述蓄电池两侧各设置有一条所述加固齿条，两条所述加固齿条的前端相互靠拢形成锥状结构。
20.优选地，在本实用新型所提供的新型自动换电型工业输送系统中，于所述电池舱朝向其舱门口的内侧壁上设置有防撞块；所述防撞块为橡胶块。
21.(三)有益效果
22.本实用新型提供了一种新型自动换电型工业输送系统，该新型自动换电型工业输
送系统包括运输车和换电子系统。运输车为电驱动车辆结构，运输车的尾部设置有电池舱，电池舱设置有至少两个，每一个电池舱内均设置有一块可拆卸的蓄电池，于电池舱的舱门口设置有舱门。换电子系统包括有输送轨道、设置于输送轨道一侧的充电装置以及设置于输送轨道上的换电车，充电装置包括有充电舱，蓄电池可插入至充电舱进行充电，换电车包括有车架，于车架上设置有与输送轨道滚动配合的车轮，于车架上设置有横向轨道，于横向轨道上设置有横向滑车，于横向滑车上设置有换电机械臂，于换电机械臂上设置有电磁吸盘，与电磁吸盘磁力配合有磁力块，磁力块固定设置于蓄电池上，横向轨道与输送轨道垂直，于车架上设置有蓄电池暂放台，蓄电池暂放台用于暂时接纳蓄电池。
23.通过上述结构设计，本实用新型所提供的新型自动换电型工业输送系统是一种应用于工业中的运输系统，该运输系统采用电驱动，具有自动换电的功能。本实用新型在正常运行状态下，能够将满电电池推放到运输车的电池舱中，同时，还能够将运输车上的缺电电池拖出并推放到指定位置进行充电，从而实现满电电池和缺电电池的自动更换，节省人力物力，提高电池更换的安全性，且保证工业设备能够及时供电、投入使用。
附图说明
24.图1为本实用新型一种实施例中换电子系统的结构示意简图；
25.图2为本实用新型一种实施例中换电车的结构示意简图；
26.图3为本实用新型一种实施例中输送车的局部结构示意简图。
27.在图1至图3中，部件名称与附图编号的对应关系为：
28.输送轨道1、限位装置2、换电车3、充电装置4、控制单元5、运输车6；
29.第一动力装置301、主动力设备302、车轮轴承座303、蓄电池暂放台304、限位框架305、换电机械臂306、蓄电池暂放台设置的转棍307、第二动力装置308、车轮309；
30.电池舱601、蓄电池602、加固齿条603、单向齿轮604、安装块605、推块606。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
32.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.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“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。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。
34.请参考图1至图3，其中，图1为本实用新型一种实施例中换电子系统的结构示意简图；图2为本实用新型一种实施例中换电车的结构示意简图；图3为本实用新型一种实施例
中输送车的局部结构示意简图。
35.本实用新型提供了一种新型自动换电型工业输送系统，该新型自动换电型工业输送系统包括两部分，第一部分是运输车6，应用于在工业生产场地中，以实现物品的转运，在本实用新型中，运输车6为电驱动车辆结构，其配置有蓄电池602(作为运输车6的能源)，第二部分是换电子系统，用于实现运输车6当前蓄电池602在电量不足的情况下对运输车6进行换电(换电就是更换电池)操作。
36.在本实用新型的一个具体实施方式中，运输车6与传统的电驱动运输车结构基本一致，包括有车架，车架上安装有车轮309以及车轮驱动系统，车轮309通过车轮轴承座安装在车架上(车轮309上安装有车轮轴，车轮轴通过车轮轴承座安装在车架上)，车轮驱动系统包括有主动力设备302，由蓄电池602向主动力设备302供电，主动力设备302能够输出动能，主动力设备302通过变速器与车轮309动力连接，可以实现运输车6车速的调节，当然，在车架上还设置有减震系统，从而提高运输车6行驶过程中的稳定性。基于上述基本结构设计，本实用新型还配置有电路系统以及控制系统，电路系统用于将蓄电池602提供的电能供给给运输车6的各个用电设备上，控制系统用于实现对运输车6的控制。上述结构与现有的电驱动车辆结构近似，具体可以参考现有的电动车辆结构，在此不进行赘述。
37.本实用新型在运输车6的尾部设置了电池舱601，电池舱601用于安装蓄电池602，电池舱601具有舱门口，蓄电池602通过舱门口能够装入到电池舱601中，也可以从电池舱601中取出。本实用新型在电池舱601的内侧壁(与舱门口相对的内侧壁)设置有接触式触头，接触式触头是一个连接装置，用于实现蓄电池602与运输车6内部用电设备(电路系统)的电气连接。具体地，接触式触头包括有可导电的金属弹片，金属弹片与运输车6内部电路系统连接，金属弹片采用纯铜制成，金属弹片为片状结构，其通过材料本身的特定具有弹性，在蓄电池602推入到电池舱601中时，蓄电池602上设置的金属触点能够与金属弹片接触，从而实现蓄电池602与金属弹片的电气连接以完成供电操作。
38.本实用新型采用接触式触头结构实现蓄电池602与运输车6之间的电气连接，其连接方式简单、连接可靠性较高，更适用于蓄电池602的自动换电(没有插头结构，蓄电池602的更换更加简单)。
39.蓄电池602装入到电池舱601中，为了对蓄电池602进行加固，本实用新型特别在电池舱601内设置了用于固定蓄电池602的加固组件。加固组件的结构如下：包括有加固齿条603(加固齿条603为金属材料制成，蓄电池602整体为长方体结构，加固齿条603安装在蓄电池602的两侧)、与加固齿条603啮合的单向齿轮604(单向齿轮604与棘轮结构相似，仅能够单向旋转，加固齿条603安装在蓄电池602上，加固齿条603与单向齿轮604啮合，在啮合状态下，蓄电池602即能够插入到电池舱601中而无法从电池舱601中脱离)、用于安装单向齿轮604的安装块605(安装块605由硬质材料制造而成，既可以是硬质塑料，也可以是金属材料，单向齿轮604通过花轴安装在安装块605上)以及用于推动安装块605滑动的推块606(推块606由硬质材料制造而成，既可以是硬质塑料，也可以是金属材料)。
40.在上述结构设计中，加固齿条603固定设置在蓄电池602的侧壁上(蓄电池602装入到电池舱601方向上的左右两侧，也可以理解为电池舱601进深方向上的左右两侧)。本实用新型在蓄电池602的外侧面用于安装加固齿条603的位置设置有安装槽结构，加固齿条603设置到安装槽中然后通过沉头螺栓固定。
41.安装块605可滑动地设置于电池舱601靠近起舱门口的位置上(在电池舱601靠近舱门口的位置开设有槽结构，安装块605设置到槽结构中并在槽结构内按照设定方向往复滑动)。安装块605与电池舱601之间设置有弹簧、用于将安装块605朝向蓄电池602的方向推动。在安装块605受到压力时(单向齿轮604受压后将压力传递给安装块605)，安装块605能够压缩弹簧并在槽结构中回退，在安装块605受压作用消失后，安装块605能够在弹簧作用下推出并使得单向齿轮604与加固齿条603啮合到一起。
42.安装块605在槽结构中活动主要有两方面原因：1、单向齿轮604受压，压力通过单向齿轮604传递给安装块605使得安装块605活动；2、安装块605受到其他一个可控的作用力在槽结构中活动。对于上述两个原因，第一个原因能够使得蓄电池602装入到电池舱601中，第二个原因则能够使得蓄电池602顺利从电池舱601中取出。
43.对于上述第一个原因，本实用新型提出了如下结构设计：在蓄电池602两侧各设置有一条加固齿条603，两条加固齿条603的前端相互靠拢形成锥状结构。即蓄电池602的前端位置处，加固齿条603之间的间距较小，从而使得蓄电池602在推入电池舱601的起始阶段能够顺利入单向齿轮604啮合到一起，保证蓄电池602顺利进入电池舱601中。虽然蓄电池602的继续推入，加固齿条603对单向齿轮604施压，单向齿轮604带动安装块605压缩弹簧向槽结构中回退(在该过程中，单向齿轮604始终与加固齿条603啮合)，弹簧被压缩后能够对安装块605施加比较大的弹力，该弹力能够保证单向齿轮604与加固齿条603紧密啮合到一起而不分开，保证蓄电池602在电池舱601中设置的牢固性。
44.对于上述第二个原因，本实用新型提供了一个推块606，推块606受到压力后动作，能够带动安装块605动作(向槽结构内部退回)，从而使得单向齿轮604与加固齿条603分离，使得蓄电池602的锁定解除，以使得蓄电池602能够顺利从电池舱601中取出。
45.具体地，安装块605上设置有第一斜面，推块606上设置有与第一斜面滑动配合的第二斜面，推块606通过第一斜面以及第二斜面的滑动配合推动安装块605背向蓄电池602的方向移动，推块606设置于运输车6上，于换电车3上设置有可与推块606接触用于推动推块606动作的推杆，推杆设置于换电车3上。在上述结构设计中，安装块605与推块606之间通过斜面滑动配合，该斜面配合结构能够改变推块606的运动方向，使得安装块605能够在垂直于推块606运动方向上动作。
46.例如，本实用新型将推块606安装在换电车3上，换电车3在靠近电池舱601时，推杆首先与推块606接触并对推块606施加推力使得推块606运动，推块606运动能够带动安装块605运动，安装块605运动则能够实现单向齿轮604与加固齿条603的分离，从而接触单向齿轮604对蓄电池602的锁定。
47.进一步地，限定：安装块605与推块606配合形成一个推块组，推块组安装有单向齿轮604，单向齿轮604与加固齿条603配合能够实现蓄电池602在电池舱601中锁定。为了提高对蓄电池602的加固效果，在本实施例中，推块组设置有两个，两个推块组分设于电池舱601的两侧。通过设计人员结构设计，在设置有两个推块组的结构形式中，能够使得推块606推动安装块605移动至极限距离状态下，两个安装块605上、单向齿轮604之间的间距大于蓄电池602的宽度。
48.本实用新型在运输车6的尾部设置有电池舱601，电池舱601设置有至少两个，每一个电池舱601内均设置有一块可拆卸的蓄电池602，本实用新型所提供的运输车6使用一块
蓄电池602既可以正常工作，本实用新型设置有两个电池舱601的目的在于方便换电，同时还能够增加运输车6的续航里程。
49.于电池舱601的舱门口设置有舱门，舱门铰接在电池舱601的舱门口处，在进行换电操作时，由人工打开舱门。当然，本实用新型还可以省略舱门结构，这样无需打开舱门就能够进行换电操作。
50.在本实用新型中，蓄电池602采用机械设备(换电子系统)进行换装，为了避免蓄电池602装入到电池舱601的过程中速度过快或者蓄电池602推送精度不高而造成蓄电池602冲击电池舱601的情况出现，本实用新型在于电池舱601朝向其舱门口的内侧壁上设置有防撞块，蓄电池602装入到电池舱601的过程中会首先与防撞块接触，由防撞块对蓄电池602的装入进行缓冲。
51.具体地，防撞块为橡胶块。
52.具体地，防撞块为弹簧。
53.换电子系统是本实用新型的第二部分，用于实现运输车6的换电以及蓄电池602的充电。
54.具体地，换电子系统包括有输送轨道1(钢轨结构，输送轨道1设置有两条，两条输送轨道1平行设置)、设置于输送轨道1一侧的充电装置4以及设置于输送轨道1上的换电车3(换电车3能够在输送轨道1上移动)。
55.充电装置4包括有充电舱，充电舱结构与运输车6的电池舱601结构相近，用于装入蓄电池602，蓄电池602可插入至充电舱进行充电。在充电舱内设置有接触式触头，接触式触头是一个连接装置，用于实现蓄电池602与充电舱内部的充电电路系统连接。具体地，接触式触头包括有可导电的金属弹片，金属弹片与充电电路系统连接，金属弹片采用纯铜制成，金属弹片为片状结构，其通过材料本身的特定具有弹性，在蓄电池602推入到充电舱中时，蓄电池602上设置的金属触点能够与金属弹片接触，从而实现蓄电池602与金属弹片的电气连接以完成充电操作。
56.换电车3包括有车架(车架为金属车架，车架可以为合金钢型材拼接而成，或者采用铸铁型材拼接而成)，车架为金属车架能够保证车架具有较高的结构强度。
57.进一步地，本实用新型还在换电车3上设置了门框型的限位框架305。
58.于车架上设置有与输送轨道1滚动配合的车轮309，车轮309与火车车轮的结构相同(结构相同但尺寸不同，本实用新型中车轮309尺寸明显要小很多)，这样车架与输送轨道1之间的结构与火车与车轨的结构相似。于车架上设置有横向轨道，横向轨道为金属轨道结构，于横向轨道上设置有横向滑车，横向轨道为工字结构，横向滑车的主体结构为倒置的u型结构，横向滑车的两侧壁内侧面上设置由滑轮，滑轮与横向轨道滚动配合，从而实现横向滑车与横向轨道的滑动配合。
59.于横向滑车上设置有换电机械臂306，换电机械臂306采用金属机械臂结构设计，以保证换电机械臂306具有较高的结构强度。于换电机械臂306上设置有电磁吸盘，电磁吸盘通电后能够产生磁力，与电磁吸盘磁力配合有磁力块，磁力块可以为含铁金属，也可以为磁铁，磁力块固定设置于蓄电池602上，电磁吸盘通电后能够吸住蓄电池602从而将蓄电池602从充电舱或者电池舱601中吸出。
60.横向轨道与输送轨道1垂直，于车架上设置有蓄电池暂放台304，蓄电池暂放台304
用于暂时接纳蓄电池602。为了提高换电效率，本实用新型在横向滑车上设置有两个蓄电池暂放台304，能够同时实现两个蓄电池602的更换操作。
61.在本实用新型的一个实施方式中，蓄电池暂放台304包括有台架(台架为长条形结构，其宽度大于蓄电池602的宽度)，于台架上沿蓄电池602暂放推拉方向等间隔设置有多个转棍307(蓄电池602可以通过转棍307采在台架上滑动)，于转棍307的外侧面设置有柔性防护层(柔性防护层为橡胶套，起到增加摩擦力、减震缓冲的作用)。沿蓄电池602暂放推拉方向、于台架的两侧设置有蓄电池稳定架。
62.具体地，于横向轨道上设置有驱动齿条，于横向滑车上设置有第一动力装置301(步进电机或者伺服电机)，第一动力装置301上设置有与驱动齿条啮合的驱动齿轮，横向滑车通过第一动力装置301的驱动于横向轨道上往复滑动。于横向轨道的两侧各设置有一个蓄电池暂放台304，两个蓄电池暂放台304对称分设于横向轨道的两侧。
63.本实用新型在横向滑车上设置有第二动力装置308(步进电机或者伺服电机)，横向滑车上设置有安装台(安装台为硬质材料制成，例如不锈钢安装台)，于安装台上通过轴承设置有转轴，换电机械臂306与转轴固定连接，第二动力装置308与转轴动力连接，第二动力装置308通过转轴可驱动换电机械臂306采用翻转形式在两个蓄电池暂放台304之间切换。通过第二动力装置308驱动换电机械臂306转到其中一个蓄电池暂放台304上方时，驱动换电机械臂306能够运动，从而实现蓄电池602的推入与拉出(从电池舱601或者充电舱中推入或者拉出)。
64.为了对换电车在输送轨道上的行驶进行限位，本实用新型还设置了限位装置2，限位装置2对应于换电车在输送轨道上运行的极限位置进行设置。
65.另外，本实用新型还提供了控制单元5，控制单元5设置在输送轨道的一侧，用于实现本实用新型中换电子系统的自动运行。
66.本实用新型提供了一种新型自动换电型工业输送系统，该新型自动换电型工业输送系统包括运输车6和换电子系统。运输车6为电驱动车辆结构，运输车6的尾部设置有电池舱601，电池舱601设置有至少两个，每一个电池舱601内均设置有一块可拆卸的蓄电池602，于电池舱601的舱门口设置有舱门。换电子系统包括有输送轨道1、设置于输送轨道1一侧的充电装置4以及设置于输送轨道1上的换电车3，充电装置4包括有充电舱，蓄电池602可插入至充电舱进行充电，换电车3包括有车架，于车架上设置有与输送轨道1滚动配合的车轮309，于车架上设置有横向轨道，于横向轨道上设置有横向滑车，于横向滑车上设置有换电机械臂306，于换电机械臂306上设置有电磁吸盘，与电磁吸盘磁力配合有磁力块，磁力块固定设置于蓄电池602上，横向轨道与输送轨道1垂直，于车架上设置有蓄电池暂放台304，蓄电池暂放台304用于暂时接纳蓄电池602。
67.通过上述结构设计，本实用新型所提供的新型自动换电型工业输送系统是一种应用于工业中的运输系统，该运输系统采用电驱动，具有自动换电的功能。本实用新型在正常运行状态下，能够将满电电池推放到运输车6的电池舱601中，同时，还能够将运输车6上的缺电电池拖出并推放到指定位置进行充电，从而实现满电电池和缺电电池的自动更换，节省人力物力，提高电池更换的安全性，且保证工业设备能够及时供电、投入使用。
68.本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易
见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。