便于电池搬移入电池架的半自动升降装置及其控制方法与流程

本发明涉及电动汽车动力电池制造领域，尤其涉及一种便于电池搬移入电池架的半自动升降装置及其控制方法。

背景技术：

汽车为人们的出行提供了方便，然而传统燃油车辆在使用过程中产生了大量的有害废气，并加剧了对不可再生石油资源的依赖。随着石油能源的紧张以及世界排放法规的日益严格，以电池作为动力能源的电动汽车的发展非常迅猛。电动汽车的动力电池由很多单体电池串并联连接而成，体积较大，重量较重，动力电池生产完毕后需要放入有多层安放层的电池架存放，目前均由人工进行搬移，比较费时费力。

技术实现要素：

本发明主要解决原有动力电池生产完毕后通过人工搬移入有多层安放层的电池架存放，比较费时费力的技术问题；提供一种便于电池搬移入电池架的半自动升降装置及其控制方法，通过按钮设置就能控制升降平台升降到电池架的目标层高度，再轻推电池就能将电池推移到电池架的目标层中，操作简单，省时省力。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的便于电池搬移入电池架的半自动升降装置，包括升降平台、底框、通过转轴交叉连接的支架、驱动机构、多个接近传感器和安装有控制按钮的电气控制柜，支架底部位于所述的底框内，支架顶部的前脚和升降平台的背面滑动连接，支架顶部的后脚和升降平台的背面固接，支架底部的后脚和底框固接，支架底部的前脚能沿地面滑移，所述的驱动机构和所述的支架相连或和所述的升降平台相连，所述的接近传感器设在所述的底框侧边的前端，接近传感器的输出端和所述的电气控制柜的输入端相连，电气控制柜的输出端和所述的驱动机构的输入端相连，接近传感器的个数大于等于放在底框前方的电池架的层数，接近传感器水平方向的分布位置和电池架安放层垂直方向的分布位置一一对应。支架对升降平台起到支撑作用。由于支架底部的后脚是固定不动的，因此当支架底部的前脚后移时，支架收拢，升降平台上升；反之，当支架底部的前脚前移时，支架展开，升降平台下降。电池架有M层电池安放层，则接近传感器至少有M个，电气控制柜上的控制按钮也至少有M个，控制按钮和电池架的安放层一一对应。从电池生产线上输送出来的电池，先滑移到升降平台上，当需要将电池放入电池架的第N层时，按下第N个控制按钮，电气控制柜接收到控制按钮的设定信号后，经过处理，发出控制信号给驱动机构，驱动机构通过驱动支架底部的前脚前后移动使升降平台作升降运动或者驱动机构直接驱动升降平台作升降运动，当接近传感器检测到驱动支架底部的前脚移动到目标位置时，发出信号给电气控制柜，则电气控制柜发出控制信号使驱动机构停止工作，此时升降平台升降到和电池架目标层高度一致，轻推升降平台上的电池，电池即被移入电池架的安放层中。本发明操作简单，通过控制按钮实现升降平台的自动定位，且操作者不用持续按住控制按钮来进行控制，控制方便，省时省力，提高生产效率。

作为优选，所述的驱动机构包括受油压机控制的油缸，所述的连于支架中部的转轴的两端通过轴承和支架的两侧相连，支架底部的两个前脚之间连有横杆，所述的油缸的底部和横杆相连，油缸中活塞的顶端和转轴相连。电气控制柜通过油压机控制油缸的工作。油缸活塞顶出时，给横杆一个向前的推力，使支架展开，则升降平台下降；反之，油缸活塞缩进时，给横杆一个向后的拉力，使支架收拢，则升降平台上升。

作为优选，所述的底框的左侧边及右侧边设有滑轨，所述的支架底部的两个前脚的外侧各安装有一个滑轮，滑轮和滑轨滑动连接。滑轮和滑轨的设置，既起到限位作用，确保支架底部前脚移动时不会发生偏移，提高稳定性，又减少支架底部的前脚前后移动时的摩擦力，使升降更加顺畅。

作为优选，所述的朝向所述的接近传感器的滑轮的轮轴上安装有一个竖直设置的定位片，定位片的位置和接近传感器的位置相对应。定位片作为参照物，起到定位指示作用，确保接近传感器的采集信号更加准确。定位片移动到哪个接近传感器，就说明升降平台已升降到电池架的哪一层，则接近传感器发出信号给电气控制柜，由电气控制柜控制驱动机构停止工作。

作为优选，所述的升降平台的顶面上嵌装有多个牛眼万向球，牛眼万向球排列成矩阵结构布满整个升降平台。牛眼万向球会滚动，减少电池从升降平台移入电池架的摩擦力，确保轻推电池，就能使电池移入电池架，更加省力。

作为优选，所述的底框前方的地面上设有一用于放置电池架的支撑板，支撑板后部的左右两侧各设有一个弯折成L型的限位挡块，两个限位挡块对称设置。从流水线上下来的生产完成的动力电池，通过本装置被一个个放到电池架上。电池架放满一个，移开，再在底框前方放置一个空电池架，再放满，再移开。为了升降平台和电池架的对位准确，电池架放到支撑板上，并和两个限位挡块相靠。限位挡块对电池架起到定位限位作用，减少对位时间；支撑板的设置，对地面起到保护作用，减少对地面的破坏。

本发明便于电池搬移入电池架的半自动升降装置的控制方法为：通过所述的控制按钮设置电池需要放入电池架的层数，按下和电池架的层数相对应的控制按钮，所述的电气控制柜接收按钮的设定信息，经过处理发出控制信号给所述的驱动机构，驱动机构通过控制所述的支架底部的前脚作前后移动以控制所述的升降平台升降或者驱动机构直接控制所述的升降平台升降，所述的接近传感器检测支架底部的前脚的移动位置，当检测到支架底部的前脚移动到设定位置时，接近传感器发出信号给所述的电气控制柜，电气控制柜再发出控制信号给驱动机构，使驱动机构停止工作，从而使所述的升降平台和需要到达的电池架的安放层对齐，轻推已位于升降平台上的电池，就可轻松地将电池推移入电池架的安放层中。本发明操作简单，通过控制按钮实现升降平台的自动定位，且操作者不用持续按住控制按钮来进行控制，控制方便，省时省力，提高生产效率。

作为优选，所述的驱动机构包括受油压机控制的油缸，所述的连于支架中部的转轴的两端通过轴承和支架的两侧相连，支架底部的两个前脚之间连有横杆，所述的油缸的底部和横杆相连，油缸中活塞的顶端和转轴相连；所述的底框的左侧边及右侧边设有滑轨，所述的支架底部的两个前脚的外侧各安装有一个滑轮，滑轮和滑轨滑动连接；所述的控制方法包括：所述的电气控制柜发出控制信号给所述的油压机，油压机控制油缸活塞的伸缩，油缸活塞推拉所述的横杆，使支架底部前脚两侧的滑轮沿滑轨前后移动，从而控制所述的升降平台的升降。电气控制柜通过油压机控制油缸的工作。油缸活塞顶出时，给横杆一个向前的推力，使支架展开，则升降平台下降；反之，油缸活塞缩进时，给横杆一个向后的拉力，使支架收拢，则升降平台上升。滑轮和滑轨的设置，既起到限位作用，确保支架底部前脚移动时不会发生偏移，提高稳定性，又减少支架底部的前脚前后移动时的摩擦力，使升降更加顺畅。

作为优选，所述的朝向所述的接近传感器的滑轮的轮轴上安装有一个竖直设置的定位片，定位片的位置和接近传感器的位置相对应；所述的定位片作为所述的升降平台的位置标定部件，当定位片随滑轮移动到和第N个接近传感器相对时，则表示升降平台已升降到电池架的第N层。定位片作为参照物，起到定位指示作用，确保接近传感器的采集信号更加准确。定位片移动到哪个接近传感器，就说明升降平台已升降到电池架的哪一层，则接近传感器发出信号给电气控制柜，由电气控制柜控制驱动机构停止工作。

电气控制柜内安装有包括单片机单元的控制电路，控制按钮、接近传感器分别和单片机单元的输入端相连，单片机单元的输出端经驱动电路和驱动机构的输入端相连。实现目标层设定、位置信号采集及控制驱动机构的目的，确保升降平台升降到电池架的目标层，实现自动化控制。

本发明的有益效果是：通过操作控制按钮就能控制升降平台到达指定高度，快速准确定位，而且操作者无需长时间按住控制按钮，轻推电池就可轻松地将电池推移入电池架的指定安放层中，控制方便，省时省力，提高生产效率。本发明运行平稳可靠，可变频调速制动。通过接近感应器将位置信号反映到电气控制柜，可快速准确定位升降平台的高度，减少工序时间。限位挡块对电池架起到定位限位作用，减少对位时间；支撑板的设置，对地面起到保护作用，减少对地面的破坏。牛眼万向轮的设置，减少了电池和升降平台间的接触面积，将两者间的滑动摩擦转变成滚动摩擦，大大减小摩擦力，使推移电池更加省力，减轻操作者的劳动强度。

附图说明

图1是本发明的一种立体结构示意图。

图2是本发明使用状态时的一种立体结构示意图。

图中1.升降平台，2.底框，3.支架，4.接近传感器，5.控制按钮，6.电气控制柜，7.油压机，8.油缸，9.轴承，10.横杆，12.滑轮，13.定位片，14.牛眼万向球，15.支撑板，16.限位挡块，19.急停按钮，20.电池架。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的便于电池搬移入电池架的半自动升降装置，如图l、图2所示，包括升降平台1、底框2、通过转轴交叉连接的支架3、驱动机构、六个接近传感器4和安装有六个控制按钮5的电气控制柜6。升降平台1的顶面上嵌装有多个能滚动的牛眼万向球14，牛眼万向球14排列成矩阵结构并布满整个升降平台1。支架3底部位于底框2内，支架3顶部的前脚通过滑轮和升降平台1背面的滑轨滑动连接，支架3顶部的后脚和升降平台1的背面固接，支架3底部的后脚和底框2固接，支架3底部的前脚能沿地面滑移，支架3底部的两个前脚的外侧各安装有一个滑轮12，一侧的滑轮12的轮轴上安装有一个竖直朝上伸出的定位片13，底框2的左侧边及右侧边的内侧均有一条滑轨，滑轮能沿滑轨滚动。六个接近传感器4安装在底框2一个侧边的前端，定位片13朝向接近传感器4，六个接近传感器排成一排并相间隔，接近传感器4水平方向的分布位置和电池架20安放层垂直方向的分布位置一一对应，并且接近传感器4能检测到定位片13的位置。定位片13作为升降平台1的位置标定部件，当定位片13随滑轮12移动到和第N个接近传感器4相对时，则表示升降平台1已升降到电池架20的第N层。本实施例中，驱动机构为受油压机7控制的油缸8，油压机7位于底框2的后部，连于支架3中部的转轴的两端通过轴承9和支架3的两侧相连，支架3底部的两个前脚之间连有横杆10，油缸8的底部和横杆10相连，油缸8中活塞的顶端和转轴相连。电气控制柜内安装有包括单片机单元的控制电路，电气控制柜6的侧面还安装有一个急停按钮19，控制按钮5、急停按钮19、接近传感器4分别和单片机单元的输入端相连，单片机单元的输出端经驱动电路和油压机7的输入端相连，油压机7控制油缸8活塞的伸缩。底框2前方的地面上有一用于放置电池架20的支撑板15，支撑板15后部的左右两侧各固定有一个弯折成L型的限位挡块16，两个限位挡块16对称设置，两个限位挡块限定放到支撑板上的电池架的前后位置及左右位置，确保电池架和升降平台的对位准确，本实施例中，电池架20有五层安放层。急停按钮19作为备用，当发生故障或升降平台到达指定高度仍未停止运动时，操作人员可按下急停按钮，控制整个装置停止工作。

上述便于电池搬移入电池架的半自动升降装置的控制方法为：操作人员先将空电池架20放到支撑板15上，电池架的后侧及左右侧和两个限位挡块16相靠。从生产流水线上输送出来的生产完成的动力电池先从升降平台的后方滑移到升降平台上，通过控制按钮5设置电池需要放入电池架20的目标层数，按下和电池架20的目标层数相对应的控制按钮5，电气控制柜6接收到控制按钮5的设定信息，经过处理发出控制信号给油压机，油压机7控制油缸8活塞的伸缩，油缸8活塞推拉横杆10，使支架3底部前脚两侧的滑轮12沿滑轨前后滚动，则支架3收拢或展开，从而控制升降平台1的升降，接近传感器4检测定位片的位置(即支架底部的前脚的移动位置)，当检测到定位片移动到设定位置时，接近传感器4发出信号给电气控制柜6，电气控制柜6再发出控制信号给油压机，使油缸停止工作，从而使升降平台1定位到和电池架的目标层相同的高度，此时操作工轻推已位于升降平台1上的电池，就可轻松地将电池推移入电池架的目标安放层中。

本发明通过操作控制按钮就能控制升降平台到达指定高度，快速准确定位，而且操作者无需长时间按住控制按钮，轻推电池就可轻松地将电池推移入电池架的指定安放层中。通过接近感应器将位置信号反映到电气控制柜，可快速准确定位升降平台的高度，减少工序时间。限位挡块对电池架起到定位限位作用，减少对位时间；支撑板的设置，对地面起到保护作用，减少对地面的破坏。牛眼万向轮的设置，减少了电池和升降平台间的接触面积，将两者间的滑动摩擦转变成滚动摩擦，大大减小摩擦力，使推移电池更加省力，减轻操作者的劳动强度。本发明控制方便，运行平稳可靠，可变频调速制动，省时省力，提高生产效率。