一种移动电源租赁设备的制作方法

本发明涉及移动电源租赁设备技术领域，特别是移动电源与仓位以一对一方式进行储存的移动电源租赁设备。

背景技术：

目前移动设备迅猛发展，其功能也越来越多样化，但伴随功能多样化的发展的同时，移动设备的电池续航能力却始终未能有较大的改善，关键时候移动设备的断电成为了很多消费者的烦恼。

为了延长电池续航能力，移动电源的使用也越来越频繁。由于用户购置移动电源的成本较高，而且单个移动电源的蓄电容量依然有限，因此市场上便出现了一种能够以租赁方式向用户提供移动电源的租赁终端。

此类移动电源自动租赁设备可以安放于公共场合，能够完成对移动电源的借出、归还功能，无需人工服务，实现自动租赁移动电源，解决用户移动产品电池续航问题，使移动产品的使用不受限制。

但是，现有移动电源租赁设备一般是需要设置输送机构的，当租借或者归还移动电源时，通过内部的输送机构将移动电源送出或者送入充电仓，然后再由机械手将移动电源插入充电仓或者从充电仓抽出，其结构极其复杂，工作过程繁琐，不利于减少体积；而且，现有的移动电源租赁设备功能较为单一，仅能为消费者提供租赁电源的服务，在功能上有进一步扩展的空间。

因此，如何克服现有移动电源租赁设备的上述缺陷，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种移动电源租赁设备。该移动电源租赁设备在租借移动电源时在插槽内解除锁定后可直接向外输出，在归还移动电源时直接通过出入口插入插槽内即可锁定，无需使用通道运输机构和机械手机构，结构更简单，效率更高，更加节省成本费用。

为实现上述目的，本发明提供一种移动电源租赁设备，包括：

机体；

充电槽，设于所述机体内部，以矩阵方式密集排布，可插入或退出移动电源；

出入口，设于所述机体，其数量为多个，各所述出入口与各所述充电槽一一对应并连通，从所述出入口可直接插入移动电源至相对应的所述充电槽；

锁定机构，用于将移动电源锁定在各所述充电槽内；

解锁机构，用于解除所述锁定机构对移动电源的锁定。

优选地，进一步包括驱动机构，用于驱动所述解锁机构运行至各所述锁定机构所在的位置，并驱动所述解锁机构执行解锁动作。

优选地，所述锁定机构包括：

转轴；

锁扣，设于所述充电槽后部的侧面，可内外翻转地安装于所述转轴；所述锁扣的前端为用于锁定移动电源的锁定部位，所述锁扣的后端为用于解除锁定的解锁部位；

弹性部件，用于带动所述锁扣始终具有向内翻转的趋势以锁定移动电源。

优选地，所述转轴包括左转轴和右转轴；所述锁扣包括分左右对称布置于所述充电槽后部两侧的左锁扣和右锁扣，所述左锁扣和右锁扣分别可内外翻转地安装于所述左转轴和右转轴。

优选地，进一步包括用于在解除锁定后将移动电源从所述充电槽向外推出的推送部件。

优选地，所述推送部件为设于所述充电槽后部且能够伸缩的顶针。

优选地，所述顶针包括固定端和能够相对于所述固定端进行伸缩的活动端；所述活动端用于向前支撑在移动电源的后部，当移动电源锁定时，所述顶针处于压缩状态，当移动电源解锁后，所述顶针复位从而将移动电源顶出。

优选地，所述顶针分左右对称布置于所述充电槽的后部。

优选地，所述顶针包括左顶针和右顶针，所述左顶针位于所述左锁扣的内侧，所述右顶针位于所述右锁扣的内侧。

优选地，所述弹性部件为弹簧，包括左弹簧和右弹簧；所述左弹簧沿横向设于所述左顶针与左锁扣之间，所述右弹簧沿横向设于所述右顶针与右锁扣之间。

优选地，所述锁定部位为向前延伸且末端带有卡钩的锁臂；所述解锁部位为向后延伸的解锁柄。

优选地，所述解锁机构设有与所述解锁柄相对应的解锁臂；所述解锁臂通过前后移动与所述解锁柄接触配合，以推动所述左锁扣和右锁扣向外翻转从而解除锁定。

优选地，所述解锁臂前端与解锁柄相接触的接触面为楔形面，所述解锁柄后端与解锁臂相接触的接触面为楔形面。

优选地，所述驱动机构设置于龙门架上，所述驱动机构包括z轴移动机构、设置于z轴移动机构上的y轴移动机构以及设置于y轴移动机构上的x轴移动机构。

优选地，所述z轴移动机构包括设置于龙门架上的z轴滑轨、驱动y轴移动机构沿z轴滑轨移动的z轴电机。

优选地，所述y轴移动机构包括y轴皮带、驱动x轴移动机构沿y轴移动的y轴电机。

优选地，所述x轴移动机构包括底板、设于底板上的齿条、与所述齿条啮合的齿轮以及用于驱动所述齿轮转动的x轴电机，所述齿条沿x轴方向延伸。

优选地，还包括售卖机构；所述售卖机构包括：

滚筒，纵向布置于所述充电槽后侧，用于放置或悬挂售卖品；所述驱动机构位于所述滚筒与充电槽之间；

电机，用于驱动所述滚筒旋转；

抓取机构，用于从所述滚筒上抓取售卖品；

所述机体上设有售卖品出口，所述机体内部设有与所述出口连通的输出通道。

优选地，所述抓取机构设于所述驱动机构的后部，在所述驱动机构的带动下，所述抓取机构可运行至所述滚筒放置或悬挂售卖品的位置。

优选地，所述抓取机构为吸盘机构或机械手机构。

优选地，所述滚筒为多面滚筒，其数量为两个，分左右对称布置。

优选地，所述滚筒在各面的根部分别设置有旋转位置检测机构。

本发明所提供的移动电源租赁设备在机体内部设有以矩阵方式密集排布的充电槽，同时在机体上设有与各充电槽一一对应的出入口，从出入口可直接插入移动电源至相对应的充电槽，移动电源在充电槽中可以被锁定机构锁定。这样，当消费者租赁移动电源时，在输入操作命令后，解锁机构动作，使锁定机构解除对移动电源的锁定，然后，消费者可直接从充电槽中将移动电源取出，当消费者归还移动电源时，可直接从出入口将移动电源插入冲电槽，然后由锁定机构锁定在充电槽内，防止被恶意或错误地取出。这种出入口与充电槽一一对应，直接插入和取出移动电源的结构形式，无需使用通道运输机构和机械手机构，结构更简单，效率更高，更加节省成本和费用。

在一种优选方案中，还设有售卖机构，使移动电源租赁设备与售卖机构一体化，进一步拓展了移动电源租赁设备的功能，使其在功能上变的更加多样化。

在另一种优选方案中，售卖机构的抓取机构设于驱动机构，与移动电源的解锁机构共用一个驱动机构进行驱动，无需另外单独设置驱动机构，可以进一步节省空间，减小体积，节省成本和费用。

附图说明

图1为本发明实施例公开的一种移动电源租赁设备的外部结构示意图；

图2为图1所示移动电源租赁设备的内部结构示意图(后侧视角)；

图3为图2中所述锁定机构和解锁机构相配合的结构示意图；

图4为图2中所示移动电源位于充电槽中时与锁定机构相配合的结构示意图；

图5为图2中所示x轴移动机构与解锁臂相配合的结构示意图；

图6为图5中所示解锁臂与x轴移动机构的底板为一体式结构的示意图；

图7为图2中所示售卖机构的结构示意图；

图8为图7所示售卖机构翻转一定角度后的结构示意图；

图9为本发明实施例公开的另一种移动电源租赁设备的内部结构示意图。

图中：

1.机体2.摄像头3.隔板4.触摸显示屏5.三孔插座6.充电线7.充电槽8.移动电源9.出入口11.左转轴12.右转轴13.左锁扣14.右锁扣15.锁臂16.解锁柄17.左顶针18.右顶针19.左弹簧20.右弹簧21.左解锁臂22.右解锁臂23.龙门架24.z轴滑轨25.z轴电机26.y轴皮带27.y轴电机28.底板29.齿条30.齿轮31.x轴电机32.吸盘抓取工具33.滚筒34.电机35.感应片36.传感器37.输出通道38.出口39.输出通道40.螺旋弹簧式售卖机构

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明实施例公开的一种移动电源租赁设备的外部结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的移动电源租赁设备的机体1提供了各种功能接口及指令输入装置。

机体1的顶部通过支架安装有摄像头2，中间部位设有隔板3，隔板3上方在正面设有触摸显示屏4，在隔板3与触摸显示屏4之间的区域设有两个三孔插座5、多条具有不同接头的充电线6，机体1的底部设有支脚和便于移动的滚轮。

请一并参考图2，图2为图1所示移动电源租赁设备的内部结构示意图(后侧视角)。

如图所示，机体1内部设有以矩阵方式密集排布的充电槽7，各充电槽7均可插入或退出移动电源8，为便于取放移动电源8，移动电源8可设计成前后两端、正反两面，共计四个方向插入时均可充电的形式，即两端都有可正反充电的充电电极。

机体1上设有同样以矩阵方式密集排布的出入口9，其数量与机体内部充电槽7的数量相同，每一个出入口9对应一个充电槽7，且每一个出入口9直接连通与之相对应的充电槽7，从出入口9可直接将移动电源8插入到相对应的充电槽7中，反之，也可以直接将移动电源8从充电槽7中拔出。

请参考图3、图4，图3为图2中所述锁定机构和解锁机构相配合的结构示意图；图4为图2中所示移动电源位于充电槽中时与锁定机构相配合的结构示意图。

如图所示，各充电槽7的内端分别设有锁定机构，以便将插入的移动电源8锁定在充电槽7中，同时，机体1内部设有解锁机构，用于解除锁定机构对移动电源的锁定。

具体地，锁定机构主要由转轴、锁扣和弹性部件等组成，其中，转轴分为左转轴11和右转轴12，由于同一列充电槽7的左转轴11和右转轴12位于同一纵向轴线上，因此这里将转轴设计为两根上下贯通的长轴。

锁扣分为左锁扣13和右锁扣14，两者分左右对称布置于充电槽7后部两侧，分别可内外翻转地安装在左转轴11和右转轴12上，左锁扣13和右锁扣14的前端为向前延伸且末端内侧带有卡钩的锁臂15，左锁扣13和右锁扣14的后端为向后延伸的解锁柄16。

如图所示，为便于在解除锁定后将移动电源8从充电槽7向外推出，进一步设有顶针，其数量为两个，分左右对称布置于充电槽7的后部，左顶针17位于左锁扣13的内侧，右顶针18位于右锁扣14的内侧，左顶针17和右顶针18为能够自由伸缩的结构，其后端为固定端，前端为能够相对于固定端进行伸缩的活动端，固定端可固定连接在机体内部的支架等相对固定的部件上(图中未示出)，活动端用于向前支撑在移动电源8的后部，当移动电源8锁定时，顶针处于压缩状态，当移动电源解8锁后，顶针复位从而将移动电源8顶出。

左弹簧19沿横向设于左顶针17与左锁扣13之间，右弹簧20沿横向设于右顶针18与右锁扣14之间，在左弹簧19和右弹簧20的弹力作用下，左锁扣13和右锁扣14始终具有向内翻转的趋势以锁定移动电源8。当然，除了采用图中所示的左弹簧19和右弹簧20，也可以采用扭簧来进行锁定，若采用扭簧，则可以将扭簧分别安装在左锁扣13和左转轴11之间以及右锁扣14和右转轴12之间。

请参考图5、图6，图5为图2中所示x轴移动机构与解锁臂相配合的结构示意图；图6为图5中所示解锁臂与x轴移动机构的底板为一体式结构的示意图。

如图所示，解锁机构可以是解锁臂的形式，具有左解锁臂21和右解锁臂22，两解锁臂通过前后移动与左锁扣13和右锁扣14的解锁柄16接触配合，以推动左锁扣13和右锁扣14克服左弹簧19和右弹簧20的弹力向外翻转从而解除锁定。

左解锁臂21和右解锁臂22前端与解锁柄16相接触的接触面为楔形面，解锁柄16后端与左解锁臂21和右解锁臂22相接触的接触面为楔形面，以便于两者接触配合，避免过度摩擦。

上述锁定机构和解锁机构的工作原理如下：在未插入移动电源8时，左锁扣13和右锁扣14在左弹簧19和右弹簧20的作用力下处于初始状态，在插入移动电源8时，由于左锁扣13和右锁扣14的前端与移动电源8接触的内侧部位为楔形面，因此在移动电源8的推动下，左锁扣13和右锁扣14可克服左弹簧19和右弹簧20的弹力向外翻转，从而使移动电源8继续向里插入，待移动电源8两侧的卡槽与左锁扣13和右锁扣14前端的卡钩对准时，在左弹簧19和右弹簧20的弹力作用下，左锁扣13和右锁扣14迅速复位，使卡钩进入卡槽将移动电源8锁定。

当需要取出移动电源8时，左解锁臂21和右解锁臂22在充电槽7后部从后向前移动，与左锁扣13和右锁扣14的解锁柄16后端相接触，利用其向内倾斜的楔形面使左锁扣13和右锁扣14向外翻转，左锁扣13和右锁扣14前端的卡钩脱离移动电源8两侧的卡槽，解除对移动电源8的锁定，然后左解锁臂21和右解锁臂22向后移动，左锁扣13和右锁扣14恢复至初始状态。

当然，对移动电源8进行锁定和解除锁定的结构并不局限于上述形式，而且，各充电槽7的锁定机构可以分别单独设置解锁机构(例如电磁解锁机构)，也可以仅设置一个机械解锁机构分别对各充电槽7的锁定机构进行解锁。

这里需要说明的是，移动电源上的卡槽既可以对称设置，也可以不对称设置。若为对称结构，则移动电源两侧的前后两端分别设置卡槽，共计四个卡槽，以保证移动电源以任意方向(前、后、上、下)插入充电槽均能够锁定。若为不对称结构，则可以在一侧的前端和另一侧的后端分别设置卡槽，以对角的方式设置两个卡槽，插入时只需保证有一侧是与锁紧机构保持锁定，即可实现锁紧，也就是只锁定其中一侧，这样也能够保证以任意方向(前、后、上、下)插入移动电源时，都能够对其进行锁定，使用者在插入前不需要确认插入方向是否正确，极大的方便了用户。

此外，锁定机构也可以只在一侧设置锁扣。若锁定机构只在一侧设置锁扣，且移动电源仅在一侧设有卡槽，则只能按预定方向插入锁定，反插时不能锁定。若锁定机构只在一侧设置锁扣，且移动电源以对称的方式设有四个卡槽，则以任意方向插入移动电源都能够锁定。若锁定机构只在一侧设置锁扣，且移动电源以对角的方式设有两个卡槽，则能以卡槽与锁扣对应的两个方向插入移动电源进行锁定。

本实施例仅设置一个解锁机构，则需要进一步设置驱动机构，以带动解锁机构能够运行至各充电槽7的后部，并驱动解锁机构执行解锁动作。下面就以上述解锁机构为例，对如何驱动解锁机构作详细说明。

如图2所示，驱动机构设置于龙门架23上，包括z轴移动机构、设置于z轴移动机构上的y轴移动机构以及设置于y轴移动机构上的x轴移动机构。

z轴移动机构主要由设置于龙门架23上的z轴滑轨24、驱动y轴移动机构沿z轴滑轨24上下移动的z轴电机25构成。

y轴移动机构主要由y轴皮带26、驱动x轴移动机构沿y轴左右移动的y轴电机27构成。

x轴移动机构主要由底板28、设于底板28上的齿条29(沿x轴方向延伸)、与齿条29啮合的齿轮30以及用于驱动齿轮30转动的x轴电机31构成，以带动底板28前后移动。这里，将上述左解锁臂21和右解锁臂22与底28板设计为一体式结构，即底板28的前端两侧分别为左解锁臂21和右解锁臂22。

在z轴移动机构和y轴移动机构的驱动下，解锁臂可以充电槽后部上、下、左、右移动，从而运行至不同的充电槽7所在的位置，在x轴移动机构的驱动下，解锁臂可前后移动，从而执行解锁动作。可见，上述驱动机构相当于三维机械手，其与三维机械手的区别在于，将机械手替换为解锁臂。

请参考图7、图8，图7为图2中所示售卖机构的结构示意图；图8为图7所示售卖机构翻转一定角度后的结构示意图。

如图所示，还包括售卖机构，上述x轴移动机构的底板28后端设置有吸盘抓取工具32，无需准确定位即可取下售卖品(例如手机线、数据线。耳机线等)，当然还可以用机械手代替，不过吸盘无需准确定位，机械手需要准确定位。当x轴电机31正转时，向移动电源方向移动，与锁定机构接触，进行解锁；当x轴电机反转时，向售卖机构移动，吸盘靠近售卖品，进行抓取。

售卖机构设置多个用于悬挂售卖品的滚筒33，以及用于驱动滚筒33转动的电机34。在本实施例中，滚筒33的数量为两个，左右对称布置，两个滚筒33共用一个电机34驱动，电机34通过皮带和皮带轮带动两个滚筒33同时旋转。

滚筒33可以有多个面，在本实施例中，为六个面，每个面自上而下均匀地开设有一列挂孔，可分别悬挂不同的售卖品。各挂孔的形状呈倒置的“凸”字形，每一个挂孔配置一个挂钩，挂钩根部设有与其挂杆大致垂直的挂板，在安装挂钩时，先将挂板从挂孔上较大的部位放入挂孔，然后向下卡入较小的部位即可牢固定位。

滚筒33上的六个面的位置上分别设置有感应片35，基座上设置有传感器36，通过设置感应片35和传感器36，可发送信号到控制系统，从而可以准确判断滚筒33的六个面的具体位置，当用户需要哪一种售卖品时，可以将悬挂有该售卖品的面准确转动到正对吸盘抓取工具32处，再驱动吸盘吸附即可实现，输出通道斜向布置，其上端为敞口部位，当吸盘移动到输出通道时，松开售卖品，售卖品可从输出通道37滑落至出口38处。

请参考图9，图9为本发明实施例公开的另一种移动电源租赁设备的内部结构示意图。

如图所示，在另一实施例中，售卖机构为螺旋弹簧式售卖机构40，此售卖机构平行布置于充电槽7后侧，用于出售其内部所存放的售卖品(例如手机线、数据线、耳机线等)；机体上设有售卖品出口38，所述机体1内部设有售卖品输出通道39，输出通道39的内端用于承接从螺旋弹簧式售卖机构40输出的售卖品，输出通道39的外端与出口38连通，售卖时产品可以直接从螺旋弹簧式售卖机构40输出，也可以通过吸盘或机械手等抓取机构取出来，然后放入输出通道39。

若使用吸盘或机械手等抓取机构，则抓取机构设于驱动机构的后部，驱动机构的带动下，抓取机构可运行至售卖机构存放售卖品的位置。

具体地，吸盘或机械手可安装在上述x轴移动机构的底板28后端。当x轴电机31正转时，向移动电源方向移动，与锁定机构接触，进行解锁；当x轴电机反转时，向售卖机构移动，靠近售卖品，进行抓取。

考虑到在实际应用中，如果移动电源租赁设备在归还移动电源时，只需要在屏幕上操作点击“还”按钮即可归还，那么任何人(借过移动电源宝或不借移动电源，大人或小孩等)都可以打开移动电源出入口的通道，然后塞入异物导致通道阻塞或其它问题，影响设备正常使用。

对此，可以在机体上设置移动电源感应装置，同时在移动电源上设置相应的感应检测部件，以便租赁设备能够检测移动电源，只有在检测到属于该移动电源租赁设备的移动电源后，才会开启移动电源出入口的闸门。

具体地，租凭设备与移动电源之间可通过无线模式进行识别，无线模式包括有蓝牙模式、wifi、433/315频段、rfid等等。本实施例采用rfid模式，通过在租凭设备上设置rfid读卡器，在移动电源内设置有rfid标签，通过rfid读卡器的识别作用，可以识别rfid标签，rfid标签的设置位置不作限制，可以粘贴在移动电源面壳的内侧等。

用户在欲还充电宝时，只需要在租赁设备前面将移动电源平行靠近指定的感应区域，租赁设备即可检测到移动电源，并会在检测合格后，将移动电源出入口的闸门打开，然后用户即可插入移动电源执行归还操作。这样，只有持有与租赁设备匹配的移动电源的用户才能打开移动电源出入口的闸门，避免了大部分人的蓄意破坏，可显著减少运营成本与风险。

当然，上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，移动电源在充电槽中采用其他结构进行锁定和解锁；或者，y轴移动机构的皮带可替换为链条；又或者，售卖机构为直推式售卖机构等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

上述移动电源租赁设备，当租借与归还时直接通过出入口插在充电槽内即可锁定，无需通道运输机构，结构更简单，节省成本费用；且集售卖机构一体化，功能多用化；另外售卖机构与移动电源的解锁机构共用一个龙门架驱动，可以进一步节省空间，减小体积，节省成本和费用。

以上对本发明所提供的移动电源租赁设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。