一種基于移動(dòng)式的換電機(jī)器人的舉升系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型具體涉及一種基于移動(dòng)式的換電機(jī)器人的舉升系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球能源的緊缺，環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重，在環(huán)保以及清潔能源概念的大趨勢(shì)下，由于電動(dòng)乘用車(chē)對(duì)環(huán)境影響相對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)較小，其發(fā)展前景十分廣闊。電動(dòng)乘用車(chē)是指以車(chē)載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車(chē)輛。其中動(dòng)力電池是電動(dòng)乘用車(chē)的核心，但對(duì)于動(dòng)力電池技術(shù)與充電技術(shù)造成的充電時(shí)間長(zhǎng)、能源補(bǔ)給點(diǎn)少、續(xù)航能力差，以及電池快充要減少使用壽命與影響電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)安全等問(wèn)題，一直是困擾于電動(dòng)乘用車(chē)商業(yè)發(fā)展的瓶頸所在。如何讓電動(dòng)乘用車(chē)電能供給與方便快捷的加油站一樣對(duì)標(biāo)，是電動(dòng)乘用車(chē)商業(yè)推廣的重要課題。
[0003]當(dāng)前出現(xiàn)了不需要對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充電，而只對(duì)電動(dòng)乘用車(chē)進(jìn)行換裝充滿(mǎn)電力的動(dòng)力電池的加電站的運(yùn)營(yíng)方式，這樣減少了用戶(hù)等待動(dòng)力電池充電的時(shí)間，與傳統(tǒng)汽車(chē)加油時(shí)間基本相同，無(wú)需改變用戶(hù)使用汽車(chē)的習(xí)慣。
[0004]在這種模式下，如果用戶(hù)在使用電動(dòng)乘用車(chē)的過(guò)程中，由于車(chē)輛問(wèn)題(如電池電量不足以供應(yīng)行駛到最近的加電站或車(chē)輛故障不能行駛)導(dǎo)致車(chē)輛不能行駛到加電站進(jìn)行動(dòng)力電池的更換或?qū)Σ荒軐?duì)車(chē)輛進(jìn)行維修，那么對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，使用電動(dòng)乘用車(chē)的用戶(hù)體驗(yàn)會(huì)大打折扣，給用戶(hù)帶來(lái)了不便，甚至導(dǎo)致電動(dòng)乘用車(chē)不能被廣泛的推廣。
[0005]新的用于電動(dòng)乘用車(chē)動(dòng)力電池更換的移動(dòng)式加電的技術(shù)方案中，由于移動(dòng)式的特性，需要將放置動(dòng)力電池的換電機(jī)器人進(jìn)行垂直移動(dòng)以方便更換動(dòng)力電池，就成為了當(dāng)前需要解決的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種基于移動(dòng)式的換電機(jī)器人的舉升系統(tǒng)，以解決在新的用于電動(dòng)乘用車(chē)動(dòng)力電池更換的移動(dòng)式加電的技術(shù)方案中，由于移動(dòng)式的特性，需要將放置動(dòng)力電池的換電機(jī)器人進(jìn)行垂直移動(dòng)以方便更換動(dòng)力電池的問(wèn)題。
[0007]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種基于移動(dòng)式的換電機(jī)器人的舉升系統(tǒng)，所述舉升系統(tǒng)包括相互連接的剪刀叉舉升機(jī)及舉升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，剪刀叉舉升機(jī)及舉升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在所述機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的立體框架底部。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，應(yīng)用本實(shí)用新型，舉升系統(tǒng)中電動(dòng)推桿連接剪刀叉舉升機(jī)，通過(guò)電動(dòng)推桿推動(dòng)剪刀叉舉升機(jī)，將機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的底部在垂直方向上進(jìn)行升降移動(dòng)，方便更換動(dòng)力電池。
【附圖說(shuō)明】
[0009]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0010]圖1為本實(shí)用新型帶有舉升系統(tǒng)的換電機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型的軌道驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型換電機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)鎖止裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0014]在本實(shí)用新型中，用于換電的動(dòng)力電池為譜系電池，即其外觀尺寸為設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的尺寸(例如:所有動(dòng)力電池的寬度相同，其中由于所排列的電池包的數(shù)量不同而設(shè)置了幾個(gè)長(zhǎng)度的尺寸，由此產(chǎn)生了幾個(gè)不同規(guī)格的動(dòng)力電池，為不同級(jí)別的電動(dòng)乘用車(chē)提供動(dòng)力)，只有這樣才能適用于本實(shí)用新型的移動(dòng)式加電系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行快速更換的操作，其中動(dòng)力電池核心技術(shù)的升級(jí)(例如各種新的化學(xué)技術(shù)或者核聚變技術(shù)應(yīng)用于動(dòng)力電池)并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成影響，本實(shí)用新型的動(dòng)力電池只是設(shè)定了外部形狀尺寸的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。
[0015]在本實(shí)用新型中采用的電動(dòng)推桿是一種將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥茥U的直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的電力驅(qū)動(dòng)裝置?？捎糜诟鞣N簡(jiǎn)單或復(fù)雜的工藝流程中做為執(zhí)行機(jī)械使用；電動(dòng)推桿由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速齒輪、螺桿、螺母、導(dǎo)套、推桿、滑座、彈簧、外殼及渦輪、微動(dòng)控制開(kāi)關(guān)等組成。電動(dòng)推桿是一種新型的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電動(dòng)推桿主要由電機(jī)、推桿和控制裝置等機(jī)構(gòu)組成的一種新型直線(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制、集中控制。電動(dòng)推桿在一定范圍行程內(nèi)作往返運(yùn)動(dòng)。采用電動(dòng)推桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在改變控制開(kāi)度時(shí)，需要供電，在達(dá)到所需開(kāi)度時(shí)就可不再供電，因此從節(jié)能看，電動(dòng)推桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)比氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有明顯節(jié)能優(yōu)點(diǎn)，電動(dòng)推桿設(shè)計(jì)新穎精致、體積小、精度高、完全同步、自鎖性能好、衛(wèi)生，電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，不需要管道的氣源、油路，方便使用。
[0016]在本實(shí)用新型中采用的絲杠方式，電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒輪減速后，帶動(dòng)一對(duì)絲杠螺母。把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，利用電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)完成推桿動(dòng)作。如通過(guò)各種杠桿、搖桿或連桿等機(jī)構(gòu)可完成轉(zhuǎn)動(dòng)、搖動(dòng)等復(fù)雜動(dòng)作。通過(guò)改變杠桿力臂長(zhǎng)度，可以增大或減小行程。本實(shí)用新型中采用的蝸輪蝸桿傳動(dòng)形式:電機(jī)齒輪上的蝸桿帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使蝸輪內(nèi)的小絲杠作軸向移動(dòng)，由連接板帶動(dòng)限位桿相應(yīng)作軸向移動(dòng)，至所需行程時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)限位塊壓下行程開(kāi)關(guān)斷電，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)(正反控制相同)。本實(shí)用新型中采用的齒輪傳動(dòng)形式:電機(jī)通過(guò)減速齒輪后帶動(dòng)安裝于內(nèi)管的小絲杠，帶動(dòng)與之連接一起的做軸向運(yùn)行螺母，至所設(shè)定的行程時(shí)螺母觸角壓住限位開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電源，電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)(反向與之相同)。本實(shí)用新型中采用的鏈輪方式，即帶嵌齒式扣鏈齒的輪子，用以與節(jié)鏈環(huán)或纜索上節(jié)距準(zhǔn)確的塊體相嚙合，與(滾子)鏈嚙合以傳遞運(yùn)動(dòng)。
[0017]本實(shí)用新型的換電機(jī)器人設(shè)置在移動(dòng)式加電車(chē)的內(nèi)部，通過(guò)電池調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度動(dòng)力電池貨架系統(tǒng)上的動(dòng)力電池，通過(guò)天輪和地輪的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)在天軌和地軌上的移動(dòng)到電動(dòng)乘用車(chē)底部，將虧電電池卸下并通過(guò)移動(dòng)將虧電電池傳送到電池調(diào)度系統(tǒng)，并將接收的電池調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度的動(dòng)力電池貨架系統(tǒng)上的滿(mǎn)電的動(dòng)力電池，通過(guò)天輪和地輪的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)在天軌和地軌上的移動(dòng)到電動(dòng)乘用車(chē)底部，并將該滿(mǎn)電的動(dòng)力電池安裝到電動(dòng)乘用車(chē)的底部，完成更換動(dòng)力電池的流程。
[0018]如圖1和圖2所示，所述換電機(jī)器人104可以包括機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)1041、天輪1042及天輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1043、地輪1044及地輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1045、多個(gè)輥輪1046及輥輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1047、行走機(jī)構(gòu)鎖止裝置1048、動(dòng)力電池鎖止裝置1049、剪刀叉舉升機(jī)10410及舉升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10411與定位裝置10412(圖中未示出)，其中機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)在天輪及天輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和地輪及地輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下沿導(dǎo)軌方向做水平運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)通過(guò)剪刀叉舉升機(jī)及舉升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行垂直運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌包括天軌TG和地軌DG，天軌TG為天輪行走的在尾板底部安裝的機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的行走軌道，天軌TG即尾板上V型槽至尾板的一段距離的軌道，地軌DG為地輪行走的車(chē)廂內(nèi)地板預(yù)定位置安裝的機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的軌道，地軌DG即尾板至電池調(diào)度系統(tǒng)的一段距離的軌道；天輪及天輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括設(shè)置在機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)兩側(cè)中部的4個(gè)傳動(dòng)中間輪10413、4個(gè)天輪、驅(qū)動(dòng)電機(jī)與鏈輪及鏈條，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪及鏈條，帶動(dòng)4個(gè)傳動(dòng)中間輪，使4個(gè)天輪在天軌上行走，機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)形式為4X4驅(qū)動(dòng)，地輪及地輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括設(shè)置在機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)兩側(cè)下部的4個(gè)地輪、驅(qū)動(dòng)電機(jī)與鏈輪及鏈條，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪及鏈條，使4個(gè)地輪在地軌上行走，機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)形式為4X4驅(qū)動(dòng)；多個(gè)輥輪及輥輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括多個(gè)鋼管、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、鏈輪及鏈條，多個(gè)輥輪設(shè)置在機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)上，用于將輥輪上的動(dòng)力電池進(jìn)行相應(yīng)移動(dòng)(輥輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于將所述機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的底部位于輥輪上的動(dòng)力電池進(jìn)行相應(yīng)移動(dòng)，所述輥輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、鏈輪及鏈條，所述輥輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，兩兩鏈輪驅(qū)動(dòng)相鄰的兩個(gè)輥輪，驅(qū)動(dòng)一套鏈輪從而使輥輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將位于輥輪上的動(dòng)力電池進(jìn)行相應(yīng)移動(dòng)；輥輪為鋼管，輥輪設(shè)置為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；其中，通過(guò)輥輪的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)將所述換電機(jī)器人接收的動(dòng)力電池移出機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的框架，或者通過(guò)輥輪的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將所述換電機(jī)器人需要接收的動(dòng)力電池移入機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的框架)；行走機(jī)構(gòu)鎖止裝置包括推拉式電磁鐵推動(dòng)推桿和U型桿漲開(kāi)摩擦副；動(dòng)力電池鎖止裝置包括多個(gè)電磁吸盤(pán)，通過(guò)電磁吸盤(pán)將動(dòng)力電池固定在機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)上；剪刀叉舉升機(jī)及舉升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括雙剪刀叉加一電動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；定位裝置可以包括光傳感器和機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)上設(shè)置的定位銷(xiāo)(定位銷(xiāo)為彈性結(jié)構(gòu)，可以確保插入動(dòng)力電池時(shí)的準(zhǔn)確定位，定位銷(xiāo)與動(dòng)力電池的底部的定位銷(xiāo)孔相配合)。
[0019]換電機(jī)器人與電動(dòng)乘用車(chē)的動(dòng)力電池進(jìn)行精準(zhǔn)定位的工作流程，包括:所述換電機(jī)器人收到車(chē)內(nèi)預(yù)停位置到尾板上需要換電的電動(dòng)乘用車(chē)動(dòng)力電池中心距離的信息后，解鎖換電機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)鎖止裝置，并啟動(dòng)天輪及天輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與地輪及地輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，將機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)到電動(dòng)乘用車(chē)下部的動(dòng)力電池中心位置附近后，通過(guò)光傳感器與動(dòng)力電池進(jìn)行精確定位，并通過(guò)剪刀叉舉升機(jī)及舉升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)上的定位銷(xiāo)插入動(dòng)力電池底部銷(xiāo)孔，完成換電機(jī)器人與電動(dòng)乘用車(chē)的動(dòng)力電池的定位流程。
[0020]換電機(jī)器人由機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)、天輪及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、地輪及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輥輪及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)鎖止裝置、電池包鎖止機(jī)構(gòu)、剪刀叉舉升及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、定位裝置等組成。
[0021]換電機(jī)器人的天軌和地軌分別是:在車(chē)廂內(nèi)地板預(yù)定位置上安裝軌道(尾板至電池調(diào)度系統(tǒng)一段距離)---地軌、在尾板底部安裝機(jī)器人行走軌道(V型槽至尾板一段距尚)---天軌;
[0022]軌道斷面:高90X寬50?60X料厚5，提高了軌道的強(qiáng)度；
[0023]機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的機(jī)架