[发明专利]一种电动汽车全自动换电机器人

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车更换电池领域，涉及一种电动汽车全自动换电机器人。

背景技术

环境污染和石油资源不足是目前汽车行业发展的瓶颈。在此背景下，新能源纯电动汽车应运而生。所谓纯电动汽车是指以车载电源为动力，用电池驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。虽然纯电动汽车使用的是清洁能源，但由于目前电池技术的局限性，使得纯电动汽车的续航能力有限，因此，需要纯电动汽车及时地充电或换电池。

对于充电方式，主要有快速充电和充电桩两种。快速充电技术可以在短时间内充满电池电量，但严重损害了电池的寿命；而对于充电桩技术，由于电动汽车及电池标准不统一，需要设计专车充电桩，严重降低了充电桩的使用效率。

对于换电方式，即建立一个包括充电架、充电机等设备的换电站，将电动汽车用完的电池取出并放入充电架进行充电，同时将已充满电的电池放入电动汽车内，满足电动汽车的续航要求。

目前，电动汽车为了使续航能力能达到300公里之上，通常电池的重量要大于300公斤。由于电池重量过大，对电池的取放以及方位姿态的调整都十分困难，现有的换电方式通常效率低下，而且准确性较差。一旦电池的方位姿态调整出现问题，便很容易卡住，损坏电池和车体，严重的还会引起电池爆炸起火等危险事故。

发明内容

为了解决现有的换电技术存在的效率低、准确性差的技术问题，本发明提供一种电动汽车全自动换电机器人。

本发明的技术解决方案是：一种电动汽车全自动换电机器人，其特殊之处在于：包括可移动的底盘，底盘上安装主机体，主机体内安装换电治具；

上述主机体包括主框架和提升装置；所述主框架底端固定于底盘上，主框架顶端安装提升装置；所述提升装置与换电治具相连；

上述换电治具包括治具提升架、治具本体、货叉和推拉机构；所述治具提升架与提升装置相连；所述治具本体通过一个方位旋转机构与治具提升架相连；所述货叉通过一个俯仰机构与治具本体相连；所述推拉机构安装于货叉上，推拉机构上设置有电池解锁机构。

上述提升装置包括两个平行设置的传动轴A和传动轴B；传动轴A通过一个减速机与提升电机相连；传动轴A上安装有驱动链轮，传动轴B上安装有从动链轮，所述驱动链轮通过一根驱动链条与从动链轮相连；两个传动轴均通过轴承座固定于主框架上；传动轴的两端各设置一个提升链轮，每个提升链轮均通过提升链条与治具提升架相连。

上述方位旋转机构包括旋转驱动电机、旋转驱动齿轮和回转齿轮；所述回转齿轮包括可同轴转动的外圈和内圈；回转齿轮的外圈与治具本体固定连接，回转齿轮的内圈与治具提升架固定连接；所述旋转驱动电机通过减速机与旋转驱动齿轮相连，旋转驱动齿轮与回转齿轮的外圈咬合；所述旋转驱动电机安装于治具提升架上。

上述货叉包括货叉固定板和可伸缩的货叉活动板；货叉活动板的底面沿货叉伸缩方向设置有一根伸缩从动齿条，货叉固定板上设置有一个与所述伸缩从动齿条的位置相对应的通孔；所述伸缩驱动齿轮穿过通孔后与伸缩从动齿条咬合；所述伸缩驱动齿轮通过一个减速机与伸缩驱动电机相连；所述伸缩驱动电机安装于货叉固定板上。

上述货叉固定板的底面在货叉伸缩方向上设置有两个轴承座，所述轴承座与治具本体上的两个轴承相连；所述俯仰机构包括俯仰驱动电机、俯仰驱动齿轮和俯仰从动齿条；所述俯仰从动齿条在货叉固定板的边缘处与货叉固定板垂直设置；所述俯仰驱动齿轮与俯仰从动齿条咬合；所述俯仰驱动齿轮通过一个减速机与俯仰驱动电机相连；所述俯仰驱动电机安装于治具本体上。

上述推拉机构包括推拉板、推拉驱动电机、推拉驱动齿轮和推拉固定齿条；所述推拉板与货叉伸缩方向垂直，推拉板底部安装有滑块，所述滑块与货叉活动板顶面的滑轨相适配；所述推拉固定齿条在货叉活动板的顶面与滑轨平行设置；所述推拉驱动齿轮与推拉固定齿条咬合；所述推拉驱动齿轮通过一个减速机与推拉驱动电机相连；所述推拉驱动电机安装于推拉板上。

上述解锁机构包括解锁驱动电机和解锁头；所述解锁头穿过推拉板后再通过一个减速机与解锁驱动电机相连；所述解锁驱动电机安装于推拉板上；所述解锁头为三爪结构。

上述底盘包括底盘驱动电机、两个同轴设置的驱动轮和两个同轴设置的行走轮；所述底盘驱动电机通过减速机的输出端连接两个联轴器，每个联轴器各通过一个传动轴连接一个驱动轮；所述驱动轮位于底盘一端，所述行走轮位于底盘的另一端与驱动轮相对设置。

还包括安装在主机体上的暂存架；所述暂存架包括多个分层设置的大电池架、小电池架和尺寸可调的兼容架。