一种新能源汽车自动更换能源系统的制作方法

本发明涉及汽车自动化领域，特别涉及一种新能源汽车自动更换能源系统。

背景技术：

新能源汽车逐渐在社会普及，其带来的良好的经济效益以及环境效益都非常积极，但随着时间的推移，新能源汽车电池逐渐衰减，是否新能源电池能像汽油车一样在能源更换方面一样便捷，如现有技术（cn2010306886216.x）公开了一种新能源汽车自动更换能源系统，包括汽车升降系统、agv汽车电池输送车以及电池储藏库，所述汽车升降系统设有升降悬臂，所述agv汽车电池输送车配有专有电池拆卸装置以及拥有运输功能，所述电池储藏库可容纳五块电池进行更换，该发明占地面积大，不适合城市建设，另外依靠agv小车进行输送效率会受到一定的限制，因此，本发明提供一种高效率、体积小的新能源汽车自动更换能源系统。

技术实现要素：

针对上述技术问题一种新能源汽车自动更换能源系统，可以有效解决上述技术问题，具有结构简单、成本低廉、效率高、自动化程度高的优点。

为解决上述技术问题，本发明所使用的技术方案是：一种新能源汽车自动更换能源系统，包括汽车升降系统、地面定位机构、旋转储电机构、对位换电机构；所述汽车升降系统包括分割器，所述地面定位机构包括地台、升降机构底板安装板、对位气缸安装焊架，所述旋转储电机构包括旋转分割器，所述对位换电机构包括上升模组。

所述的地台上设置有升降机构底板安装板、对位气缸安装焊架，分割器固定安装在降机构底板安装板，旋转分割器固定在地面上，其上安装由旋转储电机构，换电机构设置在上升模组上，上升模组通过化学螺栓固定在墙壁上。

进一步的，所述汽车升降系统包括：叉臂、滚珠丝杆螺母、直线轴承、滚珠丝杆、导正支柱、滚珠丝杆轴承、导柱导套、联轴器、升降电机、升降机构外罩、分割器、分割器电机、升降机构底部连接法兰、旋转法兰轴承、升降机构底座,叉臂通过滚珠丝杆螺母与直线轴承的紧配，沿滚珠丝杆滑动，滚珠丝杆螺母中心同心装配在叉臂加工孔中需要紧配安装，打入轴承胶固定位置，直线轴承中心同心装配在叉臂后端加工孔中需要紧配安装，滚珠丝杆前端与导正支柱相连通过螺接固定装配，导正支柱两端与导柱导套需要紧配安装，滚珠丝杆轴承中心同心装配在升降机构底部连接法兰上，需要紧配安装，导柱导套中心同心装配在升降机构底部连接法兰后端加工孔内，打入轴承胶固定位置，联轴器中心同心装配在升降电机主轴前端，升降电机通过螺纹固定安装在升降机构底座上端，升降机构外罩通过螺接固定装配在升降机构底座侧面，分割器中心同心装配在旋转法兰轴承底面，分割器电机中心同心装配在分割器的两侧主轴一面，升降机构底部连接法兰中心同心装配在旋转法兰轴承的上面通过螺纹固定安装，旋转法兰轴承中心同心装配在分割器的主轴转盘上面通过螺接固定装配，升降机构底座通过螺纹与定位销固定安装在升降电机的下底面。

进一步的，所述地面定位机构包括：地台、升降机构底板安装板、地台连接板、分割器安装版、位置调整平滚轮、滚轮转轴、滚轮固定板、中间滚轮固定板、滚轮轴承、对位气缸、对位顶头、对位气缸安装焊架、对位机构外罩，地台为机构的主要承重零件通过化学螺栓固定在地面，升降机构底板安装板通过螺纹固定安装在地台连接板的底面，地台连接板通过螺接固定装配在地台的底面，分割器安装版通过螺纹与定位销固定安装在地台连接板的底面，位置调整平滚轮中心同心装配在滚轮转轴的外圈。滚轮转轴一段需要紧配安装在中间滚轮固定板的加工孔中，滚轮固定板通过螺接固定装配在地台的底面，中间滚轮固定板通过螺纹与定位销固定安装在两个位置调整平滚轮之间，滚轮轴承中心同心装配在位置调整平滚轮内，对位气缸通过螺纹与定位销固定安装在对位气缸安装焊架的上表面，对位顶头通过螺纹固定安装在对位气缸主轴前端，对位气缸安装焊架通过螺接固定装配在地台的上表面，对位机构外罩通过螺纹固定安装在对位气缸安装焊架的两侧。

进一步的，所述旋转储电机构包括：电池外罩、电池外罩固定板、电池旋转固定板、旋转电机安装板、旋转随动安装板、旋转电机、旋转轴、旋转轴承、旋转联轴器、旋转固定板、旋转分割器电机、耐磨铜套、充电端口、旋转连接柱、旋转后连接板、旋转支柱、旋转连接焊架、旋转分割器，电池外罩通过螺纹与定位销固定安装z在旋转固定板底面，电池外罩固定板通过螺纹与定位销固定安装z在旋转随动安装板的内侧，电池旋转固定板通过螺接固定装配在旋转固定板底面，旋转电机安装板通过螺纹固定安装在旋转联轴器的前端，旋转随动安装板通过螺接固定装配在电池外罩固定板侧面，旋转电机中心同心装配在旋转电机安装板中心圆孔中通过螺纹固定安装，旋转轴中心同心装配在旋转固定板中心孔中，旋转轴承中心同心装配在旋转随动安装板内部圆孔，旋转联轴器中心同心装配在旋转电机旋转主轴前端，旋转固定板通过螺纹与定位销固定安装在电池旋转固定板的顶面，旋转分割器电机中心同心装配在旋转分割器主轴一面通过螺纹固定安装，耐磨铜套中心同心装配在旋转固定板内孔中，需要紧配安装，充电端口通过螺纹固定安装在电池外罩固定板的底部，旋转连接柱通过螺纹与定位销固定安装在电池外罩固定板的背面，旋转后连接板通过螺纹与定位销固定安装在旋转连接柱的底面，旋转支柱底部通过螺纹与定位销固定安装在旋转分割器的转盘顶面，旋转连接焊架通过螺接固定装配在旋转支柱的四个侧面，旋转分割器通过化学螺栓固定在地面。

进一步的，所述对位换电机构包括：上升模组、垫板、对位安装焊架、上升气缸、电池托板、气动扳手安装板、弹簧导柱、滑动板、弹簧、气动扳手、定位导正柱，上升模组通过化学螺栓固定在地面，垫板通过螺纹固定安装在上升模组的滑台上，对位安装焊架通过螺接固定装配在垫板的上表面，上升气缸通过螺纹与定位销固定安装在对位安装焊架的上表面，电池托板通过螺纹与定位销固定安装z在上升气缸的滑台上，气动扳手安装板通过螺纹固定安装在上升气缸的滑台上，弹簧导柱通过螺接固定装配在气动扳手安装板的下表面，滑动板通过螺纹与定位销固定安装在四个弹簧导柱的下端，弹簧中心同心装配在弹簧导柱的外径，气动扳手通过螺母安装在气动扳手安装板两端圆孔中，定位导正柱通过螺纹与定位销固定安装z在气动扳手安装板上表面。

进一步的，所述的导正支柱与直线轴承为滑动配合，并且在导正支柱的外径上设有储油槽。

进一步的，所述的滚珠丝杆螺母与滚珠丝杆为丝杆螺母形式配合。

进一步的，所述的电池外罩与电池接触，采用强度高绝缘尼龙材料制成。

进一步的，所述的定位导正柱为换电机构的定位柱，前端为锥度结构。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明自动化程度高，基本不需要人工介入；（2）本发明结构简单、造价低廉；（3）本发明动作简单，效率高，占地面积小，立体化设计。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明汽车升降系统示意图。

图3为本发明地面定位示意图。

图4为本发明旋转储电结构示意图。

图5为本发明对位换电结构示意图。

附图标号：1-汽车升降系统；2-地面定位机构；3-旋转储电机构；4-对位换电机构；101-叉臂；102-滚珠丝杆螺母；103-直线轴承；104-滚珠丝杆；105-导正支柱；106-滚珠丝杆轴承；107-导柱导套；108-联轴器；109-升降电机；110-升降机构外罩；111-分割器；112-分割器电机；113-升降机构底部连接法兰；114-旋转法兰轴承；115-升降机构底座；201-地台；202-升降机构底板安装板；203-地台连接板；204-分割器安装版；205-位置调整平滚轮；206-滚轮转轴；207-滚轮固定板；208-中间滚轮固定板；209-滚轮轴承；210-对位气缸；211-对位顶头；212-对位气缸安装焊架；213-对位机构外罩；301-电池外罩；302-电池外罩固定板；303-电池旋转固定板；304-旋转电机安装板；305-旋转随动安装板；306-旋转电机；307-旋转轴；308-旋转轴承；309-旋转联轴器；310-旋转固定板；311-旋转分割器电机；312-耐磨铜套；313-充电端口；314-旋转连接柱；315-旋转后连接板；316-旋转支柱；317-旋转连接焊架；318-旋转分割器；401-上升模组；402-垫板；403-对位安装焊架；404-上升气缸；405-电池托板；406-气动扳手安装板；407-弹簧导柱；408-滑动板；409-弹簧；410-气动扳手；411-定位导正柱。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：图1为本发明整体结构示意图，包括汽车升降系统1、地面定位机构2、旋转储电机构3、对位换电机构4；汽车升降系统1包括分割器111，地面定位机构2包括地台201、升降机构底板安装板202、对位气缸安装焊架212，旋转储电机构3包括旋转分割器318，对位换电机构4包括上升模组401。

地台201上设置有升降机构底板安装板202、对位气缸安装焊架212，分割器111固定安装在降机构底板安装板202，旋转分割器318固定在地面上，其上安装由旋转储电机构3，换电机构4设置在上升模组401上，上升模组401通过化学螺栓固定在墙壁上。

汽车升降系统1包括：叉臂101、滚珠丝杆螺母102、直线轴承103、滚珠丝杆104、导正支柱105、滚珠丝杆轴承106、导柱导套107、联轴器108、升降电机109、升降机构外罩110、分割器111、分割器电机112、升降机构底部连接法兰113、旋转法兰轴承114、升降机构底座115,叉臂101通过滚珠丝杆螺母102与直线轴承103的紧配，沿滚珠丝杆104滑动，滚珠丝杆螺母102中心同心装配在叉臂101加工孔中需要紧配安装，打入轴承胶固定位置，直线轴承103中心同心装配在叉臂101后端加工孔中需要紧配安装，滚珠丝杆104前端与导正支柱105相连通过螺接固定装配，导正支柱105两端与导柱导套107需要紧配安装，滚珠丝杆轴承106中心同心装配在升降机构底部连接法兰113上，需要紧配安装，导柱导套107中心同心装配在升降机构底部连接法兰113后端加工孔内，打入轴承胶固定位置，联轴器108中心同心装配在升降电机109主轴前端，升降电机109通过螺纹固定安装在升降机构底座115上端，升降机构外罩110通过螺接固定装配在升降机构底座115侧面，分割器111中心同心装配在旋转法兰轴承114底面，分割器电机112中心同心装配在分割器111的两侧主轴一面，升降机构底部连接法兰113中心同心装配在旋转法兰轴承114的上面通过螺纹固定安装，旋转法兰轴承114中心同心装配在分割器111的主轴转盘上面通过螺接固定装配，升降机构底座115通过螺纹与定位销固定安装在升降电机109的下底面。

地面定位机构2包括：地台201、升降机构底板安装板202、地台连接板203、分割器安装版204、位置调整平滚轮205、滚轮转轴206、滚轮固定板207、中间滚轮固定板208、滚轮轴承209、对位气缸210、对位顶头211、对位气缸安装焊架212、对位机构外罩213，地台201为机构的主要承重零件通过化学螺栓固定在地面，升降机构底板安装板202通过螺纹固定安装在地台连接板203的底面，地台连接板203通过螺接固定装配在地台201的底面，分割器安装版204通过螺纹与定位销固定安装在地台连接板203的底面，位置调整平滚轮205中心同心装配在滚轮转轴206的外圈。滚轮转轴206一段需要紧配安装在中间滚轮固定板208的加工孔中，滚轮固定板207通过螺接固定装配在地台201的底面，中间滚轮固定板208通过螺纹与定位销固定安装在两个位置调整平滚轮205之间，滚轮轴承209中心同心装配在位置调整平滚轮205内，对位气缸210通过螺纹与定位销固定安装z在对位气缸安装焊架212的上表面，对位顶头211通过螺纹固定安装在对位气缸210主轴前端，对位气缸安装焊架212通过螺接固定装配在地台201的上表面，对位机构外罩213通过螺纹固定安装在对位气缸安装焊架212的两侧。

旋转储电机构3包括：电池外罩301、电池外罩固定板302、电池旋转固定板303、旋转电机安装板304、旋转随动安装板305、旋转电机306、旋转轴307、旋转轴承308、旋转联轴器309、旋转固定板310、旋转分割器电机311、耐磨铜套312、充电端口313、旋转连接柱314、旋转后连接板315、旋转支柱316、旋转连接焊架317、旋转分割器318，电池外罩301通过螺纹与定位销固定安装在旋转固定板310底面，电池外罩固定板302通过螺纹与定位销固定安装在旋转随动安装板305的内侧，电池旋转固定板303通过螺接固定装配在旋转固定板310底面，旋转电机安装板304通过螺纹固定安装在旋转联轴器309的前端，旋转随动安装板305通过螺接固定装配在电池外罩固定板302侧面，旋转电机306中心同心装配在旋转电机安装板304中心圆孔中通过螺纹固定安装，旋转轴307中心同心装配在旋转固定板310中心孔中，旋转轴承308中心同心装配在旋转随动安装板305内部圆孔，旋转联轴器309中心同心装配在旋转电机306旋转主轴前端，旋转固定板310通过螺纹与定位销固定安装z在电池旋转固定板303的顶面，旋转分割器电机311中心同心装配在旋转分割器318主轴一面通过螺纹固定安装，耐磨铜套312中心同心装配在旋转固定板310内孔中，需要紧配安装，充电端口313通过螺纹固定安装在电池外罩固定板302的底部，旋转连接柱314通过螺纹与定位销固定安装z在电池外罩固定板302的背面，旋转后连接板315通过螺纹与定位销固定安装在旋转连接柱314的底面，旋转支柱316底部通过螺纹与定位销固定安装在旋转分割器318的转盘顶面，旋转连接焊架317通过螺接固定装配在旋转支柱316的四个侧面，旋转分割器318通过化学螺栓固定在地面。

对位换电机构4包括：上升模组401、垫板402、对位安装焊架403、上升气缸404、电池托板405、气动扳手安装板406、弹簧导柱407、滑动板408、弹簧409、气动扳手410、定位导正柱411，上升模组401通过化学螺栓固定在地面，垫板402通过螺纹固定安装在上升模组401的滑台上，对位安装焊架403通过螺接固定装配在垫板402的上表面，上升气缸404通过螺纹与定位销固定安装在对位安装焊架403的上表面，电池托板405通过螺纹与定位销固定安装z在上升气缸404的滑台上，气动扳手安装板406通过螺纹固定安装在上升气缸404的滑台上，弹簧导柱407通过螺接固定装配在气动扳手安装板406的下表面，滑动板408通过螺纹与定位销固定安装在四个弹簧导柱407的下端，弹簧409中心同心装配在弹簧导柱407的外径，气动扳手410通过螺母安装在气动扳手安装板406两端圆孔中，定位导正柱411通过螺纹与定位销固定安装z在气动扳手安装板406上表面。

导正支柱105与直线轴承103为滑动配合，并且在导正支柱105的外径还需要加工有储油槽。滚珠丝杆螺母102与滚珠丝杆104为丝杆螺母形式配合，在加工时需保持牙厚度足够厚，以满足重载要求。旋转固定板310为机构的主要零件，加工需保证安装的精度与零件圆孔的中心度。电池外罩301与电池接触，需要采用强度高绝缘尼龙材料制成。定位导正柱411为换电机构的定位柱，前端加工有锥度，以便于机构对位。

本发明的工作原理：新能源汽车需要更换电池时，驶入设备工作区域，待车辆驶入停车区，对位气缸210运动，带动对位顶头211动作对车辆四个轮胎作用，在位置调整平滚轮205的协助下将车辆固定在设备允许工作的位置，对位工作完成后分割器111带动汽车升降系统1旋转，当叉臂101旋至车辆底部，109通电工作带动叉臂101向上运动，抬起车辆，在上升模组401的作用下对位安装焊机403上升直至气动扳手410接触车辆电池锁紧螺母，在气动扳手410松开锁紧螺母的工程中，上升气缸404向上运动承接车辆上的原电池，电池拆卸完毕后，上升模组401运动带动电池缓慢下降，此时旋转电机306开始工作带动302转动接住下降的电池，电池回收完毕后，旋转电机306反转将电池带入工位，旋转分割器318在电池进入工位根据电池储备情况以及储存电池电量分配可更换电池，确定可更换电池后，旋转电机再次工作将电池旋至对位换电机构4上方，上升模组401带动对位安装焊架403向上运动，接住电池后继续向上运动，直至定位导正柱411插入车辆上的导套内，上升气缸404开始向上运动将新电池装如车辆中，电池配合完毕后气动扳手410转动上紧电池螺母，设备各机构归位，车辆驶出，完成电池更换工作。