用于换电系统的双电池位机器人的制作方法

本发明属于新能源重卡换电设备，具体涉及一种用于换电系统的双电池位机器人。

背景技术：

1、随着新能源汽车的推出，重型卡车市场正在经历重大变革，新能源重卡的销量增长非常显著。“换电”指的是将汽车与电池拆分，当新能源车辆电量不足时，到换电站更换一块满电量的电池。对新能源重型卡车来说，相较于充电，换电模式能有效解决充电车位稀缺、电池容量大、充电时间长等痛点，充分提升车辆利用率。

2、现有技术中，重卡换电站的换电模式一般为：先用吊装机构将卡车上的亏电电池吊走，再将亏电电池放入空充电位，而后再从充电位中吊出一块满电电池，将满电电池放置于卡车上。新能源重卡的电池重量一般为3吨左右，整个吊装过程不仅耗时较长，吊装过程能源耗费量大，而且危险系数高。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是弥补现有技术的不足，提供一种用于换电系统的双电池位机器人。

2、要解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

3、一种用于换电系统的双电池位机器人，包括地轨部分、前后移动底座部分、升降台部分、转动台部分、电池取放部分和操作台，

4、地轨部分与地基固定连接，

5、前后移动底座部分与地轨部分构成一对沿前后方向的直线移动副，前后移动电机用于驱动前后移动底座部分沿前后方向移动；

6、升降台部分与前后移动底座部分构成一对沿上下方向的直线移动副，升降减速电机用于驱动升降台部分沿上下方向移动；

7、转动台部分与升降台部分构成一对绕竖直轴线旋转的回转副，转动减速电机用于驱动转动台部分旋转；

8、电池取放部分包括支架，支架与转动台部分固定连接，支架上设有相互平行的一对电池行走轨道a和一对电池行走轨道b，电池行走轨道a和电池行走轨道b与重卡轮式电池箱上的轮子匹配使用；一对电池行走轨道a和一对电池行走轨道b均匹配设有2个相向布置的电池夹持送进机构，电池夹持送进机构用于夹持并带动轮式电池箱行走；

9、操作台用于控制前后移动电机、升降减速电机、转动减速电机和电池夹持送进机构的动作。

10、进一步地，4个所述电池夹持送进机构分别为第一电池夹持送进机构、第二电池夹持送进机构、第三电池夹持送进机构和第四电池夹持送进机构，第一电池夹持送进机构和第二电池夹持送进机构相向设置，并与一对电池行走轨道b相互匹配使用；第三电池夹持送进机构和第四电池夹持送进机构相向设置，并与一对电池行走轨道a相互匹配使用。

11、进一步地，所述电池夹持送进机构包括推进机构和一对对称设置的夹持送进单臂，

12、推进机构包括固定端、直线移动端和驱动元件，推进机构的固定端与所述支架固定连接，推进机构的直线移动端与推杆固定连接，推进机构的驱动元件用于驱动使直线移动端沿左右方向直线移动；

13、夹持送进单臂包括移动架，移动架与所述支架构成一对直线移动副，电机安装座的第一角通过铰接轴与移动架铰接，电机安装座的第二角与移动架之间连接有弹簧，电机安装座的第一角与第二角位于电机安装座的同一侧；电机安装座上固定设有夹持送进减速电机，夹持送进减速电机的输出轴上同轴固定设有摩擦轮，摩擦轮的回转轴线为竖直方向；移动架与推杆固定连接。

14、进一步地，所述一对对称设置的夹持送进单臂均与连接杆固定连接，连接杆靠近夹持送进单臂的一端，推杆靠近夹持送进单臂的另一端。

15、进一步地，所述推进机构为丝杠螺母机构，包括轴承座、丝杠、丝杠螺母和推进减速电机，丝杠的第一端通过滚动轴承与轴承座转动连接，轴承座与所述支架固定连接；丝杠的第二端与推进减速电机的输出轴同轴固定连接。

16、进一步地，所述移动架与所述支架通过直线导轨和滑块l构成一对直线移动副，直线导轨和滑块l相互匹配。

17、进一步地，所述地轨部分包括地轨框架，地轨框架通过膨胀螺钉与地基固定连接；地轨框架上平行设置有齿条和一对轨道；

18、前后移动底座部分的底部设有与一对轨道匹配使用的若干前后移动滚轮，前后移动底座部分上还固定设有相互匹配的前后移动电机和前后移动减速机，前后移动减速机的输出轴同轴固定连接有前后移动齿轮，前后移动齿轮与齿条相互啮合。

19、进一步地，所述前后移动底座部分包括底座，底座上设有蜗轮丝杆升降机，蜗轮丝杆升降机包括固定部分和升降部分，蜗轮丝杆升降机的固定部分与底座固定连接，蜗轮丝杆升降机的升降部分与升降台部分固定连接。

20、进一步地，所述蜗轮丝杆升降机包括1个t型转角器a和2个t型转角器b，t型转角器a的输入轴与升降减速电机的输出轴同轴固定连接，t型转角器a的2个输出轴分别同轴连接1个轴a，2个轴a同轴，轴a的第一端与t型转角器a的输出轴固定连接，轴a的第二端与t型转角器b的输入轴同轴固定连接；t型转角器b的2个输出轴分别同轴连接1个轴b，2个轴b同轴，轴b的第一端与t型转角器b的输出轴固定连接，轴b的第二端与蜗杆同轴固定连接，蜗杆与蜗轮啮合传动，蜗杆和蜗轮均转动设置在蜗轮蜗杆安装座上，蜗轮蜗杆安装座与底座固定连接；蜗轮的回转中心设有螺纹孔k，螺纹孔k中螺接有丝杠，丝杠的顶端与升降台部分固定连接。

21、进一步地，所述升降台部分包括升降台，升降台的顶部设有若干弧形导轨，若干弧形导轨同轴设置，弧形导轨上匹配设有滑块h；所述转动减速电机与升降台固定连接，升降台的输出轴同轴固定有转动齿轮，转动齿轮的回转中心线与弧形导轨的轴线相互平行；

22、所述转动台部分包括转动台，转动台上设有弧形齿条，弧形齿条与转动齿轮相互啮合；滑块h与转动台固定连接。

23、本发明可以达到的有益效果为：

24、（1）采用双电池位机器人对新能源重卡进行换电，无需吊装电池箱，能源耗损在一定程度上有所减小，且安全系数得到了提高。

25、（2）在卡车还未到充电站的时候，满电电池可以提前取出至机器人上，等待待充电卡车的到来；卡车到来之后，仅需调整机器人的姿态后，即可取出卡车上的亏电电池箱；不用等待将亏电电池箱放回充电位，紧接着就可以通过再调整机器人的姿态将满电电池箱推送至卡车的电池位；卡车换电完成驶离之后，再利用空闲时间，将亏电电池箱送入充电站的充电位；与传统换电方式相比，换电效率得到了提高。

技术特征：

1.一种用于换电系统的双电池位机器人，其特征是：包括地轨部分（1）、前后移动底座部分（2）、升降台部分（3）、转动台部分（4）、电池取放部分（5）和操作台（6），

2.根据权利要求1所述的用于换电系统的双电池位机器人，其特征是：4个所述电池夹持送进机构分别为第一电池夹持送进机构（53）、第二电池夹持送进机构（54）、第三电池夹持送进机构（55）和第四电池夹持送进机构（56），第一电池夹持送进机构（53）和第二电池夹持送进机构（54）相向设置，并与一对电池行走轨道b（52）相互匹配使用；第三电池夹持送进机构（55）和第四电池夹持送进机构（56）相向设置，并与一对电池行走轨道a（57）相互匹配使用。

3.根据权利要求2所述的用于换电系统的双电池位机器人，其特征是：所述电池夹持送进机构包括推进机构（502）和一对对称设置的夹持送进单臂（501），

4.根据权利要求3所述的用于换电系统的双电池位机器人，其特征是：所述一对对称设置的夹持送进单臂（501）均与连接杆（503）固定连接，连接杆（503）靠近夹持送进单臂（501）的一端，推杆（5024）靠近夹持送进单臂（501）的另一端。

5.根据权利要求3所述的用于换电系统的双电池位机器人，其特征是：所述推进机构（502）为丝杠螺母机构，包括轴承座（5022）、丝杠（5021）、丝杠螺母（5025）和推进减速电机（5023），丝杠（5021）的第一端通过滚动轴承与轴承座（5022）转动连接，轴承座（5022）与所述支架（51）固定连接；丝杠（5021）的第二端与推进减速电机（5023）的输出轴同轴固定连接。

6.根据权利要求3所述的用于换电系统的双电池位机器人，其特征是：所述移动架（5011）与所述支架（51）通过直线导轨（5017）和滑块l（5016）构成一对直线移动副，直线导轨（5017）和滑块l（5016）相互匹配。

7.根据权利要求1所述的用于换电系统的双电池位机器人，其特征是：所述地轨部分（1）包括地轨框架，地轨框架通过膨胀螺钉（103）与地基固定连接；地轨框架上平行设置有齿条（102）和一对轨道（101）；

8.根据权利要求1所述的用于换电系统的双电池位机器人，其特征是：所述前后移动底座部分（2）包括底座（201），底座（201）上设有蜗轮丝杆升降机，蜗轮丝杆升降机包括固定部分和升降部分，蜗轮丝杆升降机的固定部分与底座（201）固定连接，蜗轮丝杆升降机的升降部分与升降台部分（3）固定连接。

9.根据权利要求8所述的用于换电系统的双电池位机器人，其特征是：所述蜗轮丝杆升降机包括1个t型转角器a（209）和2个t型转角器b（211），t型转角器a（209）的输入轴与升降减速电机（208）的输出轴同轴固定连接，t型转角器a（209）的2个输出轴分别同轴连接1个轴a（210），2个轴a（210）同轴，轴a（210）的第一端与t型转角器a（209）的输出轴固定连接，轴a（210）的第二端与t型转角器b（211）的输入轴同轴固定连接；t型转角器b（211）的2个输出轴分别同轴连接1个轴b（205），2个轴b（205）同轴，轴b（205）的第一端与t型转角器b（211）的输出轴固定连接，轴b（205）的第二端与蜗杆（203）同轴固定连接，蜗杆（203）与蜗轮（204）啮合传动，蜗杆（203）和蜗轮（204）均转动设置在蜗轮蜗杆安装座（202）上，蜗轮蜗杆安装座（202）与底座（201）固定连接；蜗轮（204）的回转中心设有螺纹孔k，螺纹孔k中螺接有丝杠（302），丝杠（302）的顶端与升降台部分（3）固定连接。

10.根据权利要求1所述的用于换电系统的双电池位机器人，其特征是：所述升降台部分（3）包括升降台（301），升降台（301）的顶部设有若干弧形导轨（303），若干弧形导轨（303）同轴设置，弧形导轨（303）上匹配设有滑块h（304）；所述转动减速电机（305）与升降台（301）固定连接，升降台（301）的输出轴同轴固定有转动齿轮（306），转动齿轮（306）的回转中心线与弧形导轨（303）的轴线相互平行；

技术总结
本发明涉及了一种用于换电系统的双电池位机器人，包括地轨部分、前后移动底座部分、升降台部分、转动台部分、电池取放部分和操作台，前后移动底座部分与地轨部分构成一对沿前后方向的直线移动副，升降台部分与前后移动底座部分构成一对沿上下方向的直线移动副，转动台部分与升降台部分构成一对绕竖直轴线旋转的回转副，电池取放部分包括支架，支架与转动台部分固定连接，支架上设有相互平行的一对电池行走轨道A和一对电池行走轨道B，电池行走轨道A和电池行走轨道B与重卡轮式电池箱上的轮子匹配使用；每个电池行走轨道均匹配设有2个相向布置的电池夹持送进机构，用于夹持并带动轮式电池箱行走。本技术方案安全系数高、换电效率高。

技术研发人员：赵德正,朱化君,贺宪玺
受保护的技术使用者：上海瑞蚨鸿业科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13