一种拆装电池的机器人的制作方法

本发明涉及车载动力电池的安装与拆卸技术领域，具体为一种拆装电池的机器人。

背景技术：

随着石油价格的逐年攀升以及环境污染问题的日趋严重，作为燃油型汽车的替代，人们研制出了天然气汽车、氢燃料汽车、太阳能汽车和电动汽车等，而其中最具有应用前景的就是电动汽车。

电动汽车的使用就需要电池来提供动力源，使用电池就需要对电池进行充电，但是由于车载电池的容量很大，相对应的其电池的体积和重量也就比一般电池大很多，所以更换起来非常不方便。

所以现有技术中，专利号为“CN201210284763.4”的一种车载电池拆装机器人就是为了在更换车载电池时提供一种便捷的方式，但是该拆装机器人存在如下几个问题：1、拆装电池时需要通过电磁铁对车载电池进行吸附，从而将电池取出，进行更换，一方面使用电磁铁会损耗电能，另一方面车载电池在使用过程中会落积灰尘，灰尘将会导致电磁铁对车载电池的吸附能力减弱；2机器人本体在移动至对应的车载电池置放框后，其下部分的移动轨道没有进行定位，这将会导致在拆装电池的过程中，下部容易发生相对滑动，从而影响机器人本体对车载电池的吸附效果；3该机器人在拆装车载电池过程中，需要电磁铁吸附起无电电池，然后将有电电池再次通过吸附带回安装，这种拆装方式不仅在来回的过程中浪费时间，而且在这种移动过程中，难免导致机器人本体发生位移，使得接下来的使用变得不精准，为此，我们提出一种拆装电池的机器人。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种拆装电池的机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种拆装电池的机器人，包括机器人主体、移动与固定单元、拆装单元、旋转单元和有电电池存放单元，所述机器人主体包括由连接圆柱相连的对称设置的中心柱，所述中心柱在连接圆柱下方固定套接有基板，所述基板的上方依次设置有齿轮盘和工作台，所述齿轮盘与工作台彼此固定，且所述齿轮盘与工作台均活动套设于连接圆柱上；

所述拆装单元包括滑槽、滑块、电动伸缩杆一、卡紧块、固定于工作台表面的固定块一和固定二、以及固定连接于两根电动伸缩杆一之间的弹簧，位于连接圆柱上方的中心柱内部沿着工作台的方向对称开设有滑槽，所述滑槽内对称设置有滑块，所述滑块远离中心柱的一侧均连接有电动伸缩杆一，所述电动伸缩杆一远离滑块的一端固定有卡紧块，所述固定块一远离中心柱一侧固定有电动伸缩杆二，所述固定块二的上表面固定有杆套，所述杆套内活动套设有电动伸缩杆三，且电动伸缩杆三的两端分别活动连接于相互对应的两根电动伸缩杆一上；

所述旋转单元包括动力平台和固定于动力平台上表面的伺服电机，所述动力平台固定连接于位于连接圆柱下方的中心柱上，所述伺服电机远离动力平台的一侧通过电机轴连接有齿轮，所述齿轮与齿轮盘啮合；

所述有电电池存放单元包括连接杆和电池存放架，所述电池存放架设置于工作台远离中心柱的一端，且电池存放架通过连接杆连接于位于连接圆柱下方的中心柱上；

所述移动与固定单元包括固定架、螺纹杆、以及中心柱下端和电池存放架下端均设有的滑轮，所述固定架垂直连接于下方的中心柱上，且所述固定架中开设有螺纹孔，螺纹孔中活动插设有螺纹杆，所述螺纹杆的下端固定连接有辅助固定杆。

优选的，所述电动伸缩杆二与电动伸缩杆一呈平行设置，所述电动伸缩杆三与电动伸缩杆一呈垂直设置。

优选的，所述工作台高度与电池存放架高度一致。

优选的，所述辅助固定杆呈“L”型，且竖直部分与地面呈45°-60°。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中将机器人简化为一个中间通过连接圆柱连接的中心柱，将此中心柱作为机器人主体，使得结构简单，制造方便，基板固定套设于中心柱上，用来对上面的齿轮盘和工作台起到支撑作用。

本发明通过滑轮的移动来对准车载电池置放框，然后将固定架中的螺纹杆通过拧动对地面进行挤压，从而起到固定整体装置的效果，防止其在工作过程中发生位移。

本发明采用电动伸缩杆来对电池进行拆卸和安装，相比电磁铁来说，效果更好而且省电和不会受到灰尘的影响，首先通过电动伸缩杆三将电动伸缩杆一撑开，然后将电动伸缩杆一伸至车载电池置放框内，再讲电动伸缩杆三恢复原状态，此时弹簧将电动伸缩杆一向彼此靠近的方向拉近，从而实现夹持住无电电池的作用，然后将电动伸缩杆一恢复原状态，将无电电池拉回到工作台上，完成拆卸，十分方便，操作简单有效，只需控制电动伸缩杆的运动即可。

本发明在位置为准固定后，不需要再发生移动，当无电电池已经取下放置在工作台上后，相应的电池存放架上的有电电池也放置在另一侧的工作台上，然后通过伺服电机的带动，齿轮带动齿轮盘运动，使工作台完成整180°的转动，即实现了有电电池和无电电池的位置转换，不需要进行移动，仅仅靠着电机带动的转动，不仅节约了时间，而且精确度更好，最后使电动伸缩杆二运动，直接对有电电池和无电电池进行推动，实现拆装功能。

本发明通过电动伸缩杆之间的配合，然后通过伺服电机和齿轮盘之间的转动，简明扼要的实现电池的拆下和重新装配，而且固定架的配合，使得滑轮不会在工作过程中发生位移，此用于车载电池的拆卸机器人结构简单，便于操作，节约更换电池时间，并且通过转动的方式来实现更换电池，使得位置定位更加精准，不会发生偏差，十分有效，适合大量推广使用。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明的结构俯视图；

图3为本发明的中心柱与基板连接示意图；

图4为本发明的滑块与电动伸缩杆一的示意图；

图5为本发明的工作台在更换电池时的位置示意图。

图中：1中心柱、11连接圆柱、2基板、3齿轮盘、4工作台、5滑槽、51滑块、52电动伸缩杆一、53卡紧块、6固定块一、61电动伸缩杆二、7固定块二、71杆套、72电动伸缩杆三、8弹簧、9动力平台、10伺服电机、101电机轴、102齿轮、12连接杆、13电池存放架、14有电电池、15固定架、16螺纹杆、17辅助固定杆、18滑轮、19车载电池置放框、20无电电池。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术.

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：

一种拆装电池的机器人，包括机器人主体、移动与固定单元、拆装单元、旋转单元和有电电池存放单元，机器人主体包括由连接圆柱11相连的对称设置的中心柱1，中心柱1作为机器人的主轴，中心柱1在连接圆柱11下方固定套接有基板2，基板2的上方依次设置有齿轮盘3和工作台4，齿轮盘3与工作台4彼此固定，齿轮盘3带动工作台4一起运动，且齿轮盘3与工作台4均活动套设于连接圆柱11上，连接圆柱11为了使得套设在上方的齿轮盘3和工作台4可以绕着中心柱1转动。

拆装单元包括滑槽5、滑块51、电动伸缩杆一52、卡紧块53、固定于工作台4表面的固定块一6和固定二7、以及固定连接于两根电动伸缩杆一52之间的弹簧8，弹簧8用来对平行的电动伸缩杆一52进行复位，位于连接圆柱11上方的中心柱1内部沿着工作台4的方向对称开设有滑槽5，滑槽5内对称设置有滑块51，滑块51远离中心柱1的一侧均连接有电动伸缩杆一52，电动伸缩杆一52与工作台4朝着同一个方向设置，且电动伸缩杆一52与工作台4的表面保持相对平行，使得夹持无电电池20的效果更好，电动伸缩杆一52远离滑块51的一端固定有卡紧块53，卡紧块53在电动伸缩杆一52将无电电池20夹紧之后，卡紧块53用来将电池卡住，方便向回带动，实现拆卸效果。

固定块一6远离中心柱1一侧固定有与电动伸缩杆一52平行的电动伸缩杆二61，电动伸缩杆二用来对有电电池14进行推动，将其推动进入车载电池置放框19内，完成更换电池，固定块二7的上表面固定有杆套71，杆套71内活动套设有电动伸缩杆三72，且电动伸缩杆三72的两端分别活动连接于相互对应的两根电动伸缩杆一52上，电动伸缩杆三72用来将电动伸缩杆一52撑开，然后在电动伸缩杆三72回收之后，电动伸缩杆一52通过弹簧8的带动完成复位，即完成对电池的夹紧，电动伸缩杆三72与电动伸缩杆一52呈垂直设置，使得撑开电动伸缩杆一52的效果更好。

旋转单元包括动力平台9和固定于动力平台9上表面的伺服电机10，伺服电机10的电机轴101朝向上方设置，动力平台9固定连接于位于连接圆柱11下方的中心柱1上，伺服电机10远离动力平台9的一侧通过电机轴101连接有齿轮102，齿轮102与齿轮盘3啮合，通过伺服电机10的控制，使得齿轮102带动齿轮盘3转动，每次转动角度设置为180°，正好完成一个工作台4的方位装换。

有电电池存放单元包括连接杆12和电池存放架13，电池存放架13设置于工作台4远离中心柱1的一端，工作台4高度与电池存放架13高度一致，使得电池存放架13可以更好的配合工作台4完成电池的更换，且电池存放架13通过连接杆12连接于位于连接圆柱11下方的中心柱1上，也为了工作台4转动时不会影响电池存放架13，使得电池存放架13可以随着中心柱1一起水平运动，不会发生相对位移。

移动与固定单元包括固定架15、螺纹杆16、以及中心柱1下端和电池存放架13下端均设有的滑轮18，滑轮18的设置可以很方便此机器人的运动以及对车载电池置放框19的对准，固定架15垂直连接于下方的中心柱1上，且固定架15中开设有螺纹孔，螺纹孔中活动插设有螺纹杆16，螺纹杆16的下端固定连接有辅助固定杆17，辅助固定杆17呈“L”型，且竖直部分与地面呈60°，能够更好的辅助螺纹杆16对地面进行挤压固定，使得整体装置固定效果更好。

工作原理：1、拆卸工作：通过滑轮18的运动使工作台4对齐车载电池置放框19并置于车载电池置放框19下方，然后通过螺纹杆16和辅助固定杆17进行定位，使电动伸缩杆三72伸缩运动将平行的电动伸缩杆一52撑开，然后使电动伸缩杆一52伸缩运动，待卡紧块53运动至车载电池置放框19内部并可以包住无电电池20时，让电动伸缩杆三72回缩，然后弹簧8带动相对平行的电动伸缩杆一52朝着相对的方向进行复位，对无电电池20进行夹持，然后使电动伸缩杆一52进行回缩运动，夹持无电电池20运动至工作台4上，完成无电电池20的拆卸；2、取出有电电池14工作：按照拆卸工作的工作流程，将电池存放架13上方的有电电池14也夹持到另一侧的工作台4上；3、翻转工作：打开设置完毕的伺服电机10，带动齿轮盘3和工作台4一起完成180°的转动，使得放置有有电电池14的工作台4表面置于车载电池置放框19下方，放置无电电池20的工作台4表面置于电池存放架13附近；4、安装工作：打开工作台4上两边的电动伸缩杆二61，分别对有电电池14和无电电池20进行推动，待有电电池14被推动至车载电池置放框19内，无电电池20被推动至电池存放架13上之后，即完成了整个拆装过程。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。