一种电动汽车自动换电池机构的侧方拾取装置制造方法
【专利摘要】本实用新型属于机械自动化领域，具体涉及一种电动汽车自动换电池机构的侧方拾取装置，包括拾取框架、多个吸盘以及多级推进组件；所述拾取框架内部为空腔且前方设有开口；所述多级推进组件包括一级推进组件和二级推进组件；所述一级推进组件包括多个一级气缸、一级连接板以及多个导向轴；所述二级推进组件包括多个二级气缸和二级连接板；在多级推进组件和多个吸盘的作用下将电池取出或放置，同时还设置有用于调整拾取框架内电池位置的调整组件。使用本实用新型的拾取装置自动化程度高、换电池速度快、换电池动作可靠性高。
【专利说明】—种电动汽车自动换电池机构的侧方拾取装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械自动化领域，涉及一种拾取装置，具体涉及一种电动汽车自动换电池机构的侧方拾取装置，用于电动汽车侧方更换电池。
【背景技术】
[0002]随着人们对环境保护的意识越来越强，环境污染和资源的问题受到人们的极大关注。汽车行业节能减排形势的日益严峻，发展节能环保型汽车成为汽车产业发展的必然选择。目前，以电能为代表的新能源的节能环保型汽车作为动力与储能电池产业终端应用产品，已成为国家鼓励发展的新兴战略性产业。
[0003]目前，电动汽车的续航能力是电动汽车行业需要解决的一个重要问题，国家电网公司提出了“换电为主、插充为辅、集中充电、统一配送，通过智能电网、物联网和交通网的‘三网’技术融合，实施信息化、自动化和网络化的‘三化’管理，实现对电动汽车用户跨区域全覆盖的同网、同质和同价的‘三同’服务”的建设方针。电动汽车的蓄电电池的充电和换电环节关系到整个电动汽车产业的普及和推广。利用专门的电池更换设备，无人值守的情况下实现全自动将电动汽车耗尽的电池组直接更换为充换电站内已充满电的电池组，是电动汽车充换电站的技术发展方向。
[0004]充电电池的更换可以依靠人工或者机械设备来完成。每个电池箱重约80公斤，如果采用人工劳动强度相当大，而且存在很大的安全隐患，不适合现代化的生产程式。只能采用机械设备，这样不仅可以提高效率，而且确保操作工人的安全，是现代工业广泛采用的一种方式，也是提升新能源运用水准和科技含量的重要标向。
[0005]在初期电动汽车电池的更换基本采用人工辅助机器的方式实现。虽然人工参与增加了电池更换的灵活性，但同时也增加了人工成本，降低了电池更换的效率。另外由于单块电池的重量大，这增加了工人的劳动强度与换电工作的危险性，而采用自动设备不仅提高了效率，而且可以确保操作工人的安全，因此研究能够快速更换电池提高了电池更换效率的自动设备尤为重要。
[0006]现有的电动汽车换电池主要分为后备箱换电、电动汽车侧面换电以及电动汽车底部换电，在换电时拾取装置是整个换电池机构的终端执行机构，在换电池的过程中起到了至关重要的作用。
【发明内容】
[0007]为了解决【背景技术】中的问题，本实用新型提出了一种自动化程度高、换电池速度快、换电池动作可靠性高适用于电动汽车侧部取电池的电动汽车自动换电池机构的侧方拾取装置。
[0008]本实用新型的具体技术方案是:
[0009]一种电动汽车自动换电池机构的侧方拾取装置，其特征在于:包括拾取框架、多个吸盘以及多级推进组件；[0010]所述拾取框架由顶板、底板、左侧板、右侧板以及后板固连组成，所述拾取框架内部为空腔且前方设有开口；
[0011]所述多级推进组件包括一级推进组件和二级推进组件；所述一级推进组件包括多个一级气缸、一级连接板以及多个导向轴；所述二级推进组件包括多个二级气缸和二级连接板；
[0012]所述一级连接板和二级连接板均设置在拾取框架内部并且均与后板平行；所述多个一级气缸缸体前端分别固定连接在后板外表面上且活塞杆穿过后板之后与一级连接板固连；所述多个导向轴一端与一级连接板固定连接且穿过后板延伸出后板外表面；所述多个二级气缸的缸体前端分别固连在一级连接板上并且活塞杆穿过一级连接板与二级连接板固连；所述多个吸盘均与二级连接板固定连接；所述多个吸盘朝向拾取框架的开口。
[0013]上述拾取装置还包括调整组件；所述调整组件包括定位气缸以及推板；所述推板设置在拾取框架内部且与侧板平行；所述定位气缸的缸体前端与侧板固定连接且活塞杆穿过侧板与推板固连；所述定位气缸数量为两个。
[0014]上述拾取装置还包括设置在拾取框架底板上的多个导向轮；所述导向轮包括固定安装在底板上的固定座以及卡装在固定座内的滚轮。
[0015]上述推板上还设置有至少一个用于缓冲的橡胶垫。
[0016]上述拾取装置还包括固定安装在拾取框架上用于控制多个一级气缸、多个二级气缸、多个吸盘以及定位气缸的电磁阀组。
[0017]上述拾取框架底板靠近开口处端面为倾斜面。
[0018]上述拾取框架的顶板、底板左侧板、右侧板以及后板采用不锈钢材料。
[0019]本实用新型的有益效果是:
[0020]1、本实用新型的拾取框架采用不锈钢材质，减轻整体机构质量。
[0021]2、本实用新型在拾取框架的底部设置导向轮，减少了电池与底板的摩擦，避免了电池的损坏。
[0022]3、本实用新型在拾取框架的左侧板或者右侧板上设置了调整组件，保证了电池在拾取框架内的精确定位。
[0023]4、本实用新型采用多级推进组件，实现了拾取装置长行程的平稳运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的等轴视图；
[0025]图2为本实用新型的主视图；
[0026]图3位本实用新型的俯视图；
[0027]1-拾取框架、11-顶板、12-底板、13-左侧板、14-右侧板、15-后板、2_吸盘、3_多级推进组件、31- —级推进组件、311- —级气缸、312- —级连接板、313-导向轴、32- 二级推进组件、321- 二级气缸、322- 二级连接板、4-调整组件、41-定位气缸、42-推板、43-橡胶垫、5-导向轮、51-固定座、52-滚轮、6-电磁阀组。
【具体实施方式】
[0028]以下对本实用新型进行详述:[0029]结合图1、图2、图3，本实用新型提出了一种电动汽车自动换电池机构的侧方拾取装置包括拾取框架1、多个吸盘2以及多级推进组件3 ；
[0030]其中，拾取框架I是由顶板11、底板12、左侧板13、右侧板14以及后板15固连组成，拾取框架I内部为空腔且前方设有开口 ；
[0031]多级推进组件3包括一级推进组件31和二级推进组件32 ;其中，一级推进组件31包括多个一级气缸311、一级连接板312以及多个导向轴313 ;二级推进组件32包括多个二级气缸321和二级连接板322 ；
[0032]进一步地说，一级连接板312和二级连接板322均设置在拾取框架I内部并且均与后板15平行；多个一级气缸311缸体前端分别固定连接在后板15外表面上且活塞杆穿过后板15之后与一级连接板312固连；多个导向轴313 —端与一级连接板312固定连接且穿过后板15延伸出后板15外表面；多个二级气缸321的缸体前端分别固连在一级连接板312上并且活塞杆穿过一级连接板312与二级连接板322固连；多个吸盘2均与二级连接板322固定连接且多个吸盘2朝向拾取框架I的开口。
[0033]由于电池进入拾取框架I内后，位置可能会出现偏移，因此该拾取装置上还设置了用于调节电池位置的调整组件4 ;
[0034]进一步地说，调整组件4包括定位气缸41以及推板42 ;推板42设置在拾取框架I内部且与左侧板13 (右侧板14)平行；定位气缸41的缸体前端固定连接在左侧板13 (右侧板14)外表面且活塞杆穿过左侧板13 (右侧板14)与推板41固连；通常，选用定位气缸42数量为两个。
[0035]特别的，为了避免电池进入拾取框架I内部的过程中，电池和拾取框架I底板15产生摩擦而导致电池的损坏，该拾取装置还在拾取框架I底板15上设置了多个用于避免电池损坏的导向轮5 ；
[0036]进一步的说，导向轮5包括固定安装在底板12上的固定座51以及卡装在固定座内的滚轮52。
[0037]特别的，为了避免调整组件在调整拾取框架I内的电池的位置时，推板41与电池直接接触会造成电池表面损坏，因此，调整组件4的推板41上还设置有至少一个用于缓冲的橡胶垫43。
[0038]特别的，吸盘2吸住电池或松开电池时，为了避免电池与底板12的棱边发生摩擦造成电池的损坏，该拾取装置的拾取框架I的底板12靠近开口处端面为倾斜面，该倾斜面与底面呈钝角，一般选择钝角的角度为135°到150°之间。
[0039]为了使得整个装置质量减轻，节省材料该拾取框架I的顶板11、底板12、左侧板13、右侧板14以及后板15采用不锈钢材料。
[0040]由于该拾取装置各个部件的动力源都是采用启动控制，因此该装置还包括固定安装在拾取框架上用于控制多个一级气缸311、多个二级气缸322、多个吸盘2以及定位气缸41的电磁阀组6。
[0041]以下对本发明的工作过程进行简述:
[0042]当拾取装置移动到电动汽车的侧方，接收到PLC控制器发出的取电池指令时，首先，一级推进组件31开始工作，一级气缸311的活塞杆伸出将一级连接板312以及固定设置在一级连接板312上的二级推进组件32向着拾取框架I开口的方向移动；接着，二级推进组件32工作，二级气缸322的活塞杆伸出带动二级连接板321以及固定在二级连接板321上的多个吸盘2向着电动汽车内的待换电池靠近；然后，吸盘2开始工作，当吸盘2接触到待换电池后，在吸引力的作用下将电池吸住；此时，压力开关感应到吸盘2已经吸住待换电池后，二级气缸322的活塞杆开始回收并带着待换电池进入拾取框架I内；带待换电池完全进入拾取框架I内，吸盘2释放；再然后，调整组件4开始工作，定位气缸41的活塞杆伸出带动推板42推出，从而使得待换电池进入一个固定位置，吸盘2通气再次吸住待换电池；最后，拾取装置带着待换电池到达电池仓，，以上述相类似的方式将待换电池放入电池仓内。
【权利要求】
1.一种电动汽车自动换电池机构的侧方拾取装置，其特征在于:包括拾取框架、多个吸盘以及多级推进组件； 所述拾取框架由顶板、底板、左侧板、右侧板以及后板固连组成，所述拾取框架内部为空腔且前方设有开口； 所述多级推进组件包括一级推进组件和二级推进组件；所述一级推进组件包括多个一级气缸、一级连接板以及多个导向轴；所述二级推进组件包括多个二级气缸和二级连接板； 所述一级连接板和二级连接板均设置在拾取框架内部并且均与后板平行；所述多个一级气缸缸体前端分别固定连接在后板外表面上且活塞杆穿过后板之后与一级连接板固连；所述多个导向轴一端与一级连接板固定连接且穿过后板延伸出后板外表面；所述多个二级气缸的缸体前端分别固连在一级连接板上并且活塞杆穿过一级连接板与二级连接板固连；所述多个吸盘均与二级连接板固定连接；所述多个吸盘朝向拾取框架的开口。
2.根据权利要求1所述的电动汽车自动换电池机构的侧方拾取装置，其特征在于:还包括调整组件；所述调整组件包括定位气缸以及推板；所述推板设置在拾取框架内部且与侧板平行；所述定位气缸的缸体前端与侧板固定连接且活塞杆穿过侧板与推板固连；所述定位气缸数量为两个。
3.根据权利要求2所述的电动汽车自动换电池机构的侧方拾取装置，其特征在于:还包括设置在拾取框架底板上的多个导向轮；所述导向轮包括固定安装在底板上的固定座以及卡装在固定座内的滚轮。
4.根据权利要求3所述的电动汽车自动换电池机构的侧方拾取装置，其特征在于:所述推板上还设置有至少一个用于缓冲的橡胶垫。
5.根据权利要求4所述的电动汽车自动换电池机构的侧方拾取装置，其特征在于:还包括固定安装在拾取框架上用于控制多个一级气缸、多个二级气缸、多个吸盘以及定位气缸的电磁阀组。
6.根据权利要求5所述的电动汽车自动换电池机构的侧方拾取装置，其特征在于:所述拾取框架底板靠近开口处端面为倾斜面。
7.根据权利要求6所述的电动汽车自动换电池机构的侧方拾取装置，其特征在于:所述拾取框架的顶板、底板左侧板、右侧板以及后板采用不锈钢材料。
【文档编号】B60S5/06GK203611952SQ201320775662
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】郭宏宾, 李佩, 戴修波, 李汉舟 申请人:西安航天精密机电研究所