电池传输设备及包含其的电池转运系统的制作方法

1.本实用新型涉及换电领域，特别涉及一种电池传输设备及包含其的电池转运系统。


背景技术：

2.目前，中国专利号为cn104773139a的专利申请公开了堆垛装置及换电设备，通过设置堆垛行走机构、提升机构及货叉机构相配合可以对物体的取放操作，而且，提升机构包括与托盘组件转动连接且滚动设置于框架内的提升导向轮，在托盘组件升降过程中起到支撑和导向作用，可以提高升降的平稳性。
3.为使托盘组件升降，换电设备必须在托盘组件的周侧额外设置框架以用于供导向轮进行导向，框架会增加换电设备的结构复杂程度，因此，现有的堆垛装置用于实现导向目的机构的加工和维护成本都相对较高。
4.中国专利号为cn111717062a的中国专利申请公开了一种重型卡车的换电系统及其使用方法，通过设置换电堆垛机实现对电池的搬运，其中，换电堆垛机具有相连的升降装置和横移装置，升降装置和横移装置分别用于实现沿竖直方向和水平方向相对第一架体的移动，其中，第一架体是形成在换电堆垛机上的，因此，第一架体的设置增加了换电堆垛机的整体重量，导致换电堆垛机结构复杂，不利于换电堆垛机可靠、准确地移动。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的换电堆垛机的整体重量大、结构复杂、维护成本较高的缺陷，提供一种电池传输设备及包含其的电池转运系统。
6.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
7.一种电池传输设备，所述电池传输设备用于在电池架的沿竖直方向设置的复数个电池仓位之间转运电池，所述电池架具有沿竖直方向设置的导向柱，其特征在于，所述电池传输设备包括：用于从所述电池仓位内取放电池的电池取放机构和导引装置，
8.所述导引装置设置于所述电池取放机构，所述导引装置用于抵接所述导向柱的至少一个侧面，并且沿所述导向柱可移动设置以进行导向。
9.该电池传输设备，其导引装置通过利用设置电池仓位的电池架的导向柱侧面以对电池传输设备的升降进行导向，在保证电池传输设备可靠升降的同时，无需再在电池传输设备单独设置导向柱，从而有效简化了电池传输设备的结构复杂程度，降低了电池传输设备的重量，实现提高设备运行可靠性的目的，并且能够降低制造成本。
10.同时，通过导引装置对电池传输设备相对电池架上的导向柱进行导向，也可保证电池传输设备相对电池仓位的位置的一致性，便于电池取放机构相对电池仓位准确取放电池。
11.较佳地，所述导引装置包括滚轮组件，所述滚轮组件连接于所述电池取放机构，所述滚轮组件的滚动面抵接所述导向柱的至少一个侧面，并相对所述导向柱可滚动设置。
12.该导引装置通过设置滚轮组件，实现相对导向柱的侧面滚动移动的目的。滚动移动的方式能够保证导向的平稳度，提高导向效果。
13.较佳地，所述滚轮组件具有相对独立的两个滚动面，两个所述滚动面分别抵接所述导向柱的两个侧面，所述两个侧面之间成角度设置。
14.该结构设置可进一步提高导引装置对导向柱的导向可靠性，同时，导引装置相对导向柱的定位位置也会更加精确。
15.较佳地，所述滚轮组件的两个所述滚动面被设置为与所述导向柱的侧面相匹配设置，两个所述滚动面之间的角度为90至180度。
16.当两个滚动面之间的角度在90度至180度之间时，可使滚轮组件的不同滚动面分别配合导向柱的侧壁形状，以提高导引装置相对导向柱的贴合度和位置准确度，导引装置的导向效果更好。
17.较佳地，所述导向柱的至少一个侧面上具有导轨或滑槽，所述导引装置的对应位置上具有匹配设置有滑槽或导轨。
18.通过在导引装置上设置与导向柱的侧面相对匹配的导轨或滑槽，以在导引装置通过滚轮组件相对导向柱滚动移动的情况下，导引装置相对导向柱的位置更加精确。
19.较佳地，所述电池传输设备还包括传动机构，所述传动机构包括沿竖直方向两端固定于所述导向柱、并沿导向方向延伸的传动带，所述电池取放机构能够通过所述传动带移动。
20.该结构设置提供一种使电池传输设备相对导向柱可靠升降的较佳实施方案，其中，电池取放机构相对传动带移动，传动带固定在导向柱上，通过延伸传动带在导向柱上的设置距离，可简单提高电池取放机构的升降行程。
21.较佳地，所述传动机构还包括主动轮，所述主动轮设置在所述电池取放机构上，所述传动带的两端与所述导向柱的两端一一对应连接；
22.所述导引装置还包括导向轮，所述导向轮设置在所述电池取放机构上，
23.所述传动带穿过所述主动轮与所述导向轮之间并且与所述主动轮相啮合，所述导向轮相对所述传动带可滚动设置，并将所述传动带压设于所述导向柱的侧面以进行导向。
24.该导向轮同时具备定位传动带和导向两种功能，可有效简化电池传输设备的结构，使得设备更加紧凑。
25.较佳地，所述导向轮包括第一导向轮和第二导向轮，所述第一导向轮和所述第二导向轮沿竖直方向以预设间距设置在所述主动轮的两侧，所述传动带依次穿过所述第一导向轮与所述主动轮之间、所述主动轮与所述第二导向轮之间。
26.通过设置成对的导向轮相对主动轮定位传动带，使得主动轮相对传动带的贴合更加紧密，避免主动轮与传动带发生打滑，以提高导向及定位传动带的可靠性。
27.较佳地，所述导向轮为鼓形传动轮。
28.通过使用鼓形传动轮作为导向轮，提高导向轮定位传动带位置的能力，避免传动带相对导向轮沿非传动方向脱出。
29.较佳地，所述导引装置还包括设置于所述导向轮的轴向两侧，并与所述导向轮连接的两个限位板，所述限位板用于限制所述传动带从轴向脱离。
30.该结构设置提供一种避免传动带相对导向轮沿非传动方向脱出的优选结构实施
方案。
31.较佳地，所述导引装置还包括设置在所述电池取放机构上并且与所述传动带相邻的侧面相对应的滚轮组件。
32.该导引装置相对导向柱的不同侧面进行导向或升降传动加导向，使得电池取放机构相对导向柱的位置关系更加紧凑。
33.一种电池转运系统，所述电池转运系统包括如上所述的电池传输设备。
34.该电池转运系统的导引装置通过利用设置电池仓位的电池架的导向柱侧面以对电池传输设备的升降进行导向，在保证电池传输设备可靠升降的同时，有效简化了电池传输设备的结构复杂程度，实现提高设备运行可靠性的目的，并且能够降低制造成本。同时，通过导引装置对电池传输设备相对电池架上的导向柱进行导向，也可保证电池传输设备相对电池仓位的位置的一致性，便于电池取放机构相对电池仓位准确取放电池。
35.较佳地，所述电池转运系统还包括以预设间距设置的两列电池架，所述电池传输设备位于所述两列电池架之间，所述两列电池架具有沿竖直方向设置的多个立柱，与所述电池传输设备的四个端部一一对应的四个立柱被复用为所述导向柱，被复用的所述立柱具有与所述电池传输设备相配合的导向面。
36.通过利用电池架的部分立柱作为供电池传输设备导向或升降移动的导向柱，使得电池传输设备相对电池架的相对位置更加紧凑精确，电池传输设备升降时与电池架各层的位置均能够通过立柱的位置来保证，简化了安装过程中调整平行度的工序，有效降低安装调试的难度。
37.本实用新型的积极进步效果在于：
38.该电池传输设备及包含其的电池转运系统的导引装置通过利用设置电池仓位的电池架的导向柱侧面以对电池传输设备的升降进行导向，在保证电池传输设备可靠升降的同时，无需再在电池传输设备单独设置导向柱，从而有效简化了电池传输设备的结构复杂程度，降低了电池传输设备的重量，实现提高设备运行可靠性的目的，并且能够降低制造成本。
39.同时，通过导引装置对电池传输设备相对电池架上的导向柱进行导向，也可保证电池传输设备相对电池仓位的位置的一致性，便于电池取放机构相对电池仓位准确取放电池。
附图说明
40.图1为本实用新型的实施例1的电池转运系统的结构示意图。
41.图2为本实用新型的实施例1的电池架的结构示意图。
42.图3为本实用新型的实施例1的电池传输设备的结构示意图。
43.图4为本实用新型的实施例1的导引装置的结构示意图。
44.图5为本实用新型的实施例1的滚轮组件的结构示意图(一)。
45.图6为本实用新型的实施例1的滚轮组件的结构示意图(二)。
46.图7为本实用新型的实施例1的导引装置相对导向柱的布局示意图。
47.图8为本实用新型的实施例1的电池传输设备的局部结构示意图。
48.图9为本实用新型的实施例1的电池传输设备的导引装置的布局示意图。
49.图10为本实用新型的实施例2的电池转运系统的结构示意图。
50.图11为本实用新型的实施例3的导引装置的结构示意图。
51.附图标记说明：
52.电池转运系统100
53.电池传输设备10
54.电池取放机构1
55.滚轮组件21
56.轴承座211
57.固定轴212
58.滚珠轴承213
59.导向轮214，滚动面214a
60.防护罩215
61.限位件216
62.固定板217
63.调整螺栓218
64.第一导向轮221，第二导向轮222
65.滑动组件23
66.导轨231，滑槽232
67.传动机构3
68.传动带31
69.主动轮32
70.驱动机构33
71.传动件34
72.压紧块35
73.轿厢4
74.电池架20
75.立柱21
76.电池仓位30
77.导向柱40
具体实施方式
78.下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
79.实施例1
80.本实用新型提供一个电池转运系统，其包括电池传输设备、电池架以及设置在电池架上的多个电池仓位。如图1所示，其为本实施例的电池转运系统100的结构示意图，本实施例中，电池架20的数量为两列，两列电池架20之间以预设的间距间隔设置，电池传输设备10设置在这两列电池架20之间。
81.如图2所示，每列电池架20均由框架结构构成，具体包括沿竖直方向设置的四根以
上的立柱21，以分布在电池架20的四个角落处，多个电池仓位30沿高度方向均布在电池架20上，使得电池传输设备10需要相对电池架20升降移动以从各电池仓位30上取放电池。
82.如图3所示，电池传输设备10包括轿厢4、电池取放机构1、导引装置和传动机构3，电池取放机构1、导引装置和传动机构3均设置在轿厢4上，电池取放机构1通过设置的伸缩机构等实现从所述电池仓位30内取放电池的目的，导引装置对电池传输设备10的升降进行导向。参见图1，本实施例中，用于供导引装置进行导向的导向柱40为电池架20的立柱21，具体是各个电池架20朝向电池传输设备10一侧立柱21。导引装置通过抵接在电池架20的导向柱40的至少一个侧面上，并且沿导向柱40相对升降移动，实现引导电池传输设备10相对电池架20准确升降，以从各电池仓位30处取放电池的目的。
83.该导引装置利用设置电池仓位30的电池架20的导向柱40侧面以对电池传输设备10的升降进行导向，在保证电池传输设备10可靠升降的同时，有效简化了电池传输设备10的结构复杂程度，实现提高设备运行可靠性的目的，并且能够降低制造成本。同时，通过导引装置对电池传输设备10相对电池架20上的导向柱40进行导向，也可保证电池传输设备10相对电池仓位30的位置的一致性，便于电池取放机构1相对电池仓位30准确取放电池。
84.相比与现有技术中的电池转运系统100额外设置相对电池架20独立的导向柱40对电池传输设备10的导引装置进行导向，本实施例中的电池传输设备10利用电池架20的立柱21作为导向柱40，使得导向柱40相对电池架20的结构一致性好，同时还简化了电池转运系统100的结构。
85.具体的，本实施例中，如图4所示，用于相对设置在电池架20上的导向柱40进行移动并导向的导引装置中具有滚轮组件21，该滚轮组件21连接固定在轿厢4上，滚轮组件21具有朝向导向柱40的侧面的滚动面214a，该滚动面214a抵接在导向柱40的侧面上，并相对导向柱40沿竖直方向进行滚动，通过设置滚轮组件21，实现相对导向柱40的侧面滚动移动的目的。这种滚动移动的方式能够保证导向的平稳度，提高导引装置的导向效果，使电池传输设备10平稳升降。
86.其中，在此提供本实施例中的滚轮组件21的具体结构方案：如图4-图6所示，滚轮组件21包括轴承座211、固定轴212、滚珠轴承213以及导向轮214，滚动面214a设置于导向轮214上。其中，轴承座211为安装座，用于与轿厢4通过螺栓等方式进行固定连接，轴承座211的表面形成有供固定轴212穿过的轴孔，使固定轴212安装在轴承座211上。而导向轮214通过两组滚珠轴承213与固定轴212连接，使导向轮214能够以较低阻力相对固定轴212旋转，实现定位于导向柱40并滚动的目的。
87.滚轮组件21还包括防护罩215以及限位件216，防护罩215覆盖在导向轮214远离轴承座211的一侧，且防护罩215的边沿朝着轴承座211延伸并连接在轴承座211的表面。设置防护罩215的目的在于对导向轮214进行保护，提高导向轮214的使用耐久，避免异物入侵滚轮组件21内部造成损坏。固定轴212是穿过防护罩215的表面的，在防护罩215的表面还设置有一个限位件216，限位件216的端部抵接在固定轴212末端的对应平面上，以用于限制固定轴212转动，使导向轮214在滚动时相对固定轴212转动。
88.另外，本实施例中，限位件216相对固定轴212设置在远离轴承座211的一侧，具体是通过螺钉固定在防护罩215上。当将限位件216从防护罩215上拆下时，限位件216不仅能够解除对固定轴212的旋转限制，还解除了对固定轴212的位置限定，使得固定轴212能够直
接从滚轮组件21上被取下，并进一步实现快速更换导向轮214及滚珠轴承213的目的。
89.本实施例中提供的滚轮组件21，在防护罩215不拆的情况下，仅仅通过限位件216的拆装就能够快速更换固定轴212、滚珠轴承213和导向轮214。
90.滚轮组件21还可包括调节件，调节件用于调节轴承座211相对导向柱40的间距。本实施例中的调节件包括固定在轿厢4上的固定板217和调整螺栓218，固定板217上具有沿调节方向延伸的螺纹孔，调整螺栓218拧在螺纹孔内，且调整螺栓218的端部抵在滚轮组件21的轴承座211上。通过拧动调整螺栓218，使调整螺栓218能够推动轴承座211朝导向柱40方向移动，以实现调整滚轮组件21的导向轮214相对导向柱40间距的目的。
91.优选的，对于单根的导向柱40，导引装置可以设置两组相对独立的滚轮组件21，使得这两组滚轮组件21的滚动面214a分别在导向柱40的两个不同侧面上进行滚动。参见图7，其中与导向柱40连结的电池架20未显示，导引装置通过在导向柱40成角度设置的两个不同侧面上分别滚动，实现导引装置相对导向柱40的定位，以提高导引装置对导向柱40的导向可靠性，同时，导引装置相对导向柱40的定位位置也会更加精确。其中，导向柱40由方钢管构成，因此相邻的两个侧面之间所成的角度为90度。对于其他实施方式中，其他形状的导向柱40，滚轮组件21的两个滚动面214a之间所成的角度应当在90至180度的范围内，以使滚轮组件21的不同滚动面214a分别配合导向柱40的侧壁形状，以实现更加贴合导向柱40的目的，同时，在该角度范围内，滚轮组件21与导向柱40的贴合度也较好，可进一步提高导向效果。
92.当然，在其他实施方式中，对于设置在电池架20上的导向柱40具有多根的情况下，可以使得不同组滚轮组件21的滚动面214a分别在不同的导向柱40的侧面进行滚动，或者在不同的导向柱40的不同朝向的侧面上进行滚动，以进一步提高导引装置对各导向柱40的导向可靠性，使得电池传输设备10稳定、可靠地升降。
93.如图8所示，本实施例中，电池传输设备10的传动机构3包括传动带31、主动轮32和驱动机构33。其中，传动带31沿着竖直方向被固定在导向柱40的一个侧面上，传动带31的两端分别通过压紧块35被固定早导向柱40的顶端和底端；主动轮32和驱动机构33均设置在轿厢4上，主动轮32与驱动机构33的转动轴通过传动件34连接，使得主动轮32在驱动机构33的驱动下进行旋转。主动轮32套在传动带31上，并与传动带31相啮合，使得主动轮32的转动能够带动电池传输设备10相对传动带31，也即导向柱40升降移动。
94.该结构设置提供一种使电池传输设备10相对导向柱40可靠升降的较佳实施方案，其中，电池取放机构1相对传动带31移动，传动带31固定在导向柱40上，通过延伸传动带31在导向柱40上的设置距离，可简单提高电池取放机构1的升降行程。
95.其中，本实施例中，驱动机构33为旋转电机，设置在轿厢4的顶部，并位于电池取放机构1的上方，以避免驱动机构33的设置影响电池取放机构1取放电池。而传动件34为链条，该链条将设置在驱动机构33的转轴上的齿轮的转动传递至设置在主动轮32上而对齿轮处，以实现驱动主动轮32旋转的目的。其中，通过链条传动，可靠性较佳，可提高传动准确性。另外，旋转电机的数量为两个，以分别驱动位于电池传输设备10两侧的主动轮32进行转动，提高整体的升降扭矩。
96.在此基础上，导引装置还包括有导向轮，如图8所示，本实施例中，导向轮包括第一导向轮221和第二导向轮222，第一导向轮221和第二导向轮222均设置在电池取放机构1上，
传动带31穿过主动轮32、第一导向轮221和第二导向轮222之间并且与主动轮32进行啮合，这两个导向轮相对传动带31均可滚动，并将传动带31压在导向柱40的侧面以进行导向。这种结构设置，导引装置通过设置导向轮在传动机构3的主动轮32附近，使得第一导向轮221和第二导向轮222同时具备定位传动带31和导向两种功能，可有效简化电池传输设备10的结构，使得设备更加紧凑。
97.具体的，如图8所示，第一导向轮221和第二导向轮222沿竖直方向以预设间距设置在主动轮32的上下两侧位置，传动带31依次穿过第一导向轮221与主动轮32之间、以及主动轮32与第二导向轮222之间，使第一导向轮221和第二导向轮222能够限定传动带31与主动轮32的贴合程度。通过成对的设置导向轮以相对主动轮32定位传动带31，使得主动轮32相对传动带31的贴合更加紧密，使得主动轮32与传动带31的传动也更加可靠，以提高导向及定位传动带31的可靠性。当然，在其他实施方式中，导向轮的数量也可以超过两个，以提高通过将传动带31压紧在导向柱40侧面以进行导向的能力。
98.导向轮可以选用鼓形的传动轮，通过使用鼓形传动轮作为导向轮，可提高导向轮定位传动带31位置的能力，避免传动带31相对导向轮沿非传动方向脱出，提高传动带31与导引装置的连接可靠性。
99.另外，导引装置还包括设置在导向轮的轴向两侧，并与导向轮连接的两个限位板(图中未示出)，限位板用于限制传动带31从轴向脱离，以同样实现避免传动带31相对导向轮沿非传动方向脱出，提高传动带31与导引装置的连接可靠性。这种结构设置，结构简单，成本较低。
100.滚轮组件21与靠近主动轮32设置的导向轮分别对应导向柱40的不同侧面进行滚动，以通过分别对不同侧面进行导向，提高导引装置的导向准确度和定位可靠性。在本实施例中，如图9所示，滚轮组件21与导向轮分别在导向柱40相邻的两个侧面进行滚动以实现导向，以使得电池取放机构1相对导向柱40的位置关系更加紧凑。
101.实施例2
102.本实用新型还提供一种电池转运系统100，其结构与实施例1提供的电池转运系统100大致相同，不同之处在于，如图10所示，本实施例中，电池架20供导引装置进行导向的导向柱40有四根，分别是对应于电池传输设备10的四个端部的四个电池架20的立柱21。这四根立柱21被复用作为供导引装置进行导向的导向柱40，使得电池传输设备10相对电池架20的相对位置更加紧凑精确，电池传输设备10升降时与电池架20各层的位置均能够通过立柱21的位置来保证，简化了安装过程中调整平行度的工序，有效降低安装调试的难度。
103.具体的，每一个导向柱40上的一侧侧面作为导向面供传动机构3的传动带31设置，该导向面为导向柱40朝向电池传输设备10的一侧，而导引装置的滚轮组件21设置在与设置传动带31的导向面相垂直的另一个导向面上，因此，对于电池传输设备10而言，每一个电池架20均提供两个导向面与该电池传输设备10进行升降驱动，同时，包括上述的两个导向面在内，每一个电池架20均提供四个导向面与该电池传输设备10进行导向，这种结构设置，可进一步提高电池传输设备10与电池架20之间的位置准确度，保证电池取放机构1准确地相对电池仓位30内取放电池。
104.实施例3
105.本实用新型还提供一种电池转运系统，其结构与实施例1提供的电池转运系统100
大致相同，不同之处在于，本实施例中，导引装置还包括滑动组件23以相对导向柱40进行导向。具体的，如图11所示，其为滑动组件23的俯视图，滑动组件23包括滑槽232，该滑槽232设置在轿厢4的侧面，滑槽232通过与固定在导向柱40侧面的导轨231进行匹配，以实现对电池传输设备10相对设置在电池架20上的导向柱40进行导向的目。其中，本实施例中的滑槽232的截面形状呈c形，通过与导轨231上的凸出部分进行匹配，以实现导向的功能。
106.通过在导引装置上设置与导向柱40的侧面相对匹配的导轨231或滑槽232，在导引装置通过滚轮组件21相对导向柱40滚动移动的情况下，导引装置相对导向柱40的位置更加精确。
107.导引装置的滑动组件23还可以与导引装置中的其他组件共同对导向柱40进行定位，提高定位和导向的效果。
108.当然，在其他实施方式中，滑动组件23的滑槽232也可设置在导向柱40上，以相对设置在轿厢4上的导轨231进行滑动，已实现相同的目的。
109.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。