一种无人车换电专机的制作方法

1.本实用新型涉及换电设备技术领域，具体为一种无人车换电专机。


背景技术：

2.现有的换电车站比较高端的是采用高精度机械臂，将电池从无人车上取下，然后置入电池仓中充电，充电完成后再从电池仓中取出满电电池包安装到无人车上，高精度机械臂的成本太高，且对操作人员的要求也比较高，所以一般小型的换电车站都是采用人工搬运的方式进行换电电池的安装和拆卸，由于现有的无人车电池的长度比较大，不方便拆装，所以现在在无人车换电站的领域，还没有能够实现自动更换电池的设备。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供了一种无人车换电专机，可以自动完成换电电池的取放拆装。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种无人车换电专机，包括主体框架，还包括伸缩机构、抓取机构和用于带动所述伸缩机构和抓取机构沿竖直方向运动的升降机构，所述升降机构滑动安装在所述主体框架内部，所述抓取机构用于对换电电池进行吸取和释放，所述伸缩机构用于驱动所述抓取机构沿其吸取方向移动。
5.优选的，所述升降机构包括滑动安装在所述主体框架内部的安装架，所述伸缩机构安装在所述安装架的下方。
6.优选的，所述升降机构还包括安装在主体框架上的第一驱动组件，所述第一驱动组件用于驱动传送链条沿竖直方向移动，所述安装架与传送链条固定连接。
7.优选的，所述伸缩机构包括固定安装在所述安装架上的伸缩框架和与所述伸缩框架滑动连接的料仓底座，所述料仓底座用于放置换电电池。
8.优选的，所述抓取机构设置在所述料仓底座的一端且所述抓取机构通过第一传动组件与所述料仓底座传动连接。
9.优选的，所述抓取机构包括第一安装板以及固定安装在所述第一安装板上的吸盘组件，所述吸盘组件用于对换电电池进行吸取和释放，第一传动组件包括安装在所述第一安装板上背离所述吸盘组件一侧的第一伺服电机和设置在所述料仓底座上的第一齿条，所述第一伺服电机的输出端设有与所述第一齿条相匹配的第一齿轮。
10.优选的，所述伸缩机构还包括推进组件，所述推进组件包括固定安装在所述料仓底座侧边的第二齿条和固定安装在所述伸缩框架上的第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端设有与所述第二齿条相匹配的第二齿轮。
11.优选的，所述主体框架上还设有横移机构，用于驱动所述伸缩机构在水平方向上移动。
12.优选的，所述横移机构包括固定安装在所述安装架上的第一滑动轨道以及与所述第一滑动轨道滑动连接的滑动板，所述第一滑动轨道上设有第三齿条，所述滑动板上固定
安装有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出端设有与第三齿条相匹配的第三齿轮，第三伺服电机用于驱动所述滑动板沿所述第一滑动轨道移动。
13.优选的，所述滑动板的下端固定安装有旋转组件，所述旋转组件用于带动所述伸缩框架沿水平平面内绕竖直旋转中心轴转动，所述旋转组件包括第四伺服电机和旋转减速机，所述第四电机固定安装在所述滑动板上，所述旋转减速机的输出端与伸缩框架固定连接。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.本实用新型的换电专机设置有伸缩机构、抓取机构和用于带动所述伸缩机构和抓取机构沿竖直方向运动的升降机构，其中，抓取机构用于对换电电池进行吸取和释放，伸缩机构用于驱动抓取机构沿其吸取方向移动，由此可以自动完成换电电池的取放拆装。
附图说明
16.图1为本实用新型一种无人车换电专机的正视结构示意图；
17.图2为本实用新型一种无人车换电专机的侧视结构示意图；
18.图3为本实用新型一种无人车换电专机的中伸缩机构的结构示意图；
19.图4为本实用新型一种无人车换电专机的中抓取机构的结构示意图；
20.图5为本实用新型一种无人车换电专机的立体结构示意图；
21.图6为图5中的旋转组件旋转90度的结构示意图。
22.图中：1、主体框架；2、伸缩机构；201、伸缩框架；202、料仓底座；21、推进组件；210、第二齿条；211、第二伺服电机；212、第二齿轮；3、抓取机构；301、第一安装板；302、吸盘组件；3021、吸抓盘；3022、推板；303、第一伺服电机；304、第一齿条；305、第一齿轮；4、升降机构；41、第一驱动组件；401、传送链条；5、安装架；6、横移机构；601、第一滑动轨道；602、滑动板；603、第三齿条；604、第三伺服电机；605、第三齿轮；7、旋转组件；701、第四伺服电机；702、旋转减速机；8、换电电池。
具体实施方式
23.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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。
24.如图1和图2所示，本实用新型提供的换电专机的第一种实施例，一种无人车换电专机，包括主体框架1，还包括伸缩机构2、抓取机构3和用于带动所述伸缩机构2和抓取机构3沿竖直方向运动的升降机构4，所述升降机构4滑动安装在所述主体框架1内部，所述抓取机构3用于对换电电池8进行吸取和释放，所述伸缩机构2用于驱动所述抓取机构3沿其吸取方向移动，由此可以自动完成换电电池8的取放拆装。
25.优选的，所述升降机构4包括滑动安装在所述主体框架1内部的安装架5，所述伸缩机构2安装在所述安装架5的下方；所述升降机构4还包括安装在主体框架1上的第一驱动组件41，所述第一驱动组件41用于驱动传送链条401沿竖直方向移动，第一驱动组件41包括驱动电机、传动齿轮和安装在传动齿轮外侧和驱动电机输出轴外侧上的传动链条，所述安装
架5与传送链条401固定连接，通过第一驱动组件41可以带动安装架5沿竖直方向上下移动。
26.如图3所示，为伸缩机构2的结构示意图，其中，伸缩机构2包括固定安装在所述安装架5上的伸缩框架201和与所述伸缩框架201滑动连接的料仓底座202，所述料仓底座202用于放置换电电池8；所述抓取机构3设置在所述料仓底座202的一端且所述抓取机构3通过第一传动组件与所述料仓底座202传动连接；所述伸缩机构2还包括推进组件21，所述推进组件21包括固定安装在所述料仓底座202侧边的第二齿条210和固定安装在所述伸缩框架201上的第二伺服电机211，所述第二伺服电机211的输出端设有与所述第二齿条210相匹配的第二齿轮212。
27.如图4所示，为抓取机构3的结构示意图，其中，抓取机构3包括第一安装板301以及固定安装在所述第一安装板301上的吸盘组件302，所述吸盘组件302用于对换电电池8进行吸取和释放，第一传动组件包括安装在所述第一安装板301上背离所述吸盘组件302一侧的第一伺服电机303和设置在所述料仓底座202上的第一齿条304，所述第一伺服电机303的输出端设有与所述第一齿条304相匹配的第一齿轮305，第一伺服电机303可以带动第一安装板301在料仓底座202上移动，吸盘组件302包括若干吸抓盘3021和设置在若干吸抓盘3021中间区域的推板3022，具体的，吸盘组件302主要有四个吸抓盘3021与真空机连接组成。吸抓盘3021的吸取面可以自由伸缩，吸取电池时主要由吸盘提供水平拉力，推动电池时，由设置在中间的推板3022提供推力。
28.如图5和图6所示，由于换电电池8的长度尺寸比较长，所以主体框架1上还设有横移机构6，用于驱动所述伸缩机构2在水平方向上移动，当取放换电电池8时，需要将伸缩框架201向换电电池8方向移出移动距离，方便进行电池的取放。具体的，所述横移机构6包括固定安装在所述安装架5上的第一滑动轨道601以及与所述第一滑动轨道601滑动连接的滑动板602，所述第一滑动轨道601上设有第三齿条603，所述滑动板602上固定安装有第三伺服电机604，所述第三伺服电机604的输出端设有与第三齿条603相匹配的第三齿轮605，第三伺服电机604用于驱动所述滑动板602沿所述第一滑动轨道601移动。
29.当吸取完电池后，需要将电池旋转90度将需要充电的电池置入充电柜内进行充电，电池旋转90度后的结构示意图如图6所示。由于电池放置在伸缩框架201内部，所以带动伸缩框架201转动即可以实现电池的旋转。具体的，滑动板602的下端固定安装有旋转组件7，所述旋转组件7用于带动所述伸缩框架201沿水平平面转动，所述旋转组件7包括第四伺服电机701和旋转减速机702，所述第四电机固定安装在所述滑动板602上，所述旋转减速机702的输出端与伸缩框架201固定连接，旋转减速机702经过内部速度调节后可直接带动伸缩框架201在水平方向上进行转动。
30.工作原理：本实用新型的换电专机设置有伸缩机构2、抓取机构3和用于带动所述伸缩机构2和抓取机构3沿竖直方向运动的升降机构4，其中，抓取机构3用于对换电电池8进行吸取和释放，伸缩机构2用于驱动抓取机构3沿其吸取方向移动，由此可以完成换电电池8的自动更换；
31.更换电池时，横移机构6控制伸缩框架201的一部分向靠近电池的方向移出，然后伸缩框架201在推进组件21的作用下向靠近电池的方向移动，与此同时，第一伺服电机303控制吸盘组件302向靠近电池的方向移动，直至与换电电池8接触，然后控制真空机产生吸力对电池进行吸附，不会损伤电池，接下来，第一伺服电机303和第二伺服电机211同时带动
电池向伸缩框架201内部移动，伸缩框架201内部设有到位检测传感器，当检测到电池传送到位后就不再移动，然后通过旋转组件7将伸缩框架201旋转90度后按照上述吸取电池相反的操作过程进行电池的推出操作，将电池推出至充电柜内进行充电。
32.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。