电池可自动更换车组的制作方法

本实用新型属于智能机器人技术领域，涉及电池可自动更换车组。

背景技术：

随着agv小车越来越广泛的应用于工业生产与基建行业中，agv小车的一些劣势也愈发显现出来，为保证agv小车移动范围要求，其大多使用直流电池供电，受到直流电池的容量制约，agv小车无法进行较大范围的移动也无法一次完成较为复杂的工作，必须在电力用尽之前前往维护站进行充电操作，严重影响了agv智能小车的工作效率，也制约了agv小车以及与agv小车配套使用的智能制造设备的应用与发展前景，这就需要一种新型电池可自动更换车组来解决这一问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是在于提供电池可自动更换车组，属于智能机器人技术领域，延长了工作机器人的有效工作时间，增加了工作效率，使其可以适用于范围较大的场地内的工作。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：电池可自动更换车组，属于智能机器人技术领域，包括工作机器人和辅助机器人，所述工作机器人包括工作机器人车身、工作机器人机械手和电池盒机构，所述辅助机器人包括辅助机器人车身、辅助机器人机械手、电池运输箱、电池夹持架和视觉传感器，所述工作机器人机械手和电池盒机构固定在工作机器人车身的上表面，所述辅助机器人机械手和电池运输箱固定在辅助机器人的上表面，所述电池运输箱内放置可更换电池，所述电池夹持架安装在辅助机器人机械手远离辅助机器人车身的一端，所述视觉传感器固定在辅助机器人机械手的手臂上。

进一步的，所述电池盒机构包括电池盒盒体、固定滑道组件和活动滑道组件，所述电池盒盒体固定在工作机器人车身的上表面，电池盒盒体的侧面有第一开口，固定滑道组件固定在电池盒盒体内侧的顶面，活动滑道组件安装在固定滑道组件的下端，电池盒盒体的内部有凸起、凹槽、导向片、电池接线导槽和电池接线孔，凸起在电池盒盒体内部侧面的中间，凸起有四个且对称设置在相对的侧面上，一侧相邻的凸起之间有凹槽，导向片安装在电池盒盒体的内侧面，导向片倾斜设置在凸起靠近第一开口的一端，电池接线导槽和电池接线孔在电池盒盒体内部的底面上，电池接线孔在电池接线导槽远离第一开口的一端且和电池接线导槽贯通。

进一步的，所述固定滑道组件包括第一连接板、滑槽块、电机、十字万向联轴节、蜗杆和定位吊环，第一连接板固定在电池盒盒体内侧的顶面，第一连接板的形状是l形，滑槽块固定在第一连接板的下端，滑槽块的下表面开设有滑槽，电机固定在第一连接板上，电机的输出端和十字万向联轴节的一端连接，十字万向联轴节的另一端和蜗杆连接，蜗杆远离十字万向联轴节的一端安装有定位吊环。

进一步的，所述活动滑道组件包括第二连接板、滑块、第三连接板、齿条和弹簧板，滑块固定在第二连接板的上端，滑块的上表面有滑轨，滑轨嵌设在滑槽内，第三连接板固定在滑块的上表面，齿条固定在第三连接板的上表面，弹簧板固定在第二连接板的下端。

进一步的，所述电池运输箱的上端有第二开口，电池运输箱内部有多个平行设置的隔板。

进一步的，可更换电池放置在电池运输箱内，可更换电池的外表面有夹持环耳、压紧导槽和接线端子，夹持环耳对称设置在可更换电池的两侧，压紧导槽设置在可更换电池上表面的边缘，接线端子安装在可更换电池的上表面。

进一步的，还包括导向斜台，导向斜台在电池盒盒体内的底面且靠近第一开口倾斜设置。

进一步的，还包括绝缘侧板和绝缘套，绝缘侧板安装在电池接线导槽内部的侧面，绝缘套安装在电池接线孔内部的侧面。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果如下：

1.本实用新型延长了工作机器人的有效工作时间，增加了工作效率，使其可以适用于范围较大的场地内的工作。

2.本实用新型的工作机器人不需受到电池容量制约而频繁返回维护站点，可以不需人工干涉连续完成某项时间较长工作内容，增加了其可以应用的场合和范围，扩展了agv类移动机器人的发展前景。

3.本实用新型的视觉传感器固定在辅助机器人机械手的手臂上，辅助机器人可以通过视觉传感器精确识别电池盒盒体的位置，进而将可更换电池放入电池盒盒体。

4.本实用新型的蜗杆远离十字万向联轴节的一端安装有定位吊环，定位吊环限制了蜗杆和齿条相对运动的最远距离，防止蜗杆和齿条脱离，保证了使用安全。

5.本实用新型的弹簧板固定在第二连接板的下端，可更换电池放入时，弹簧板和压紧导槽接触，将可更换电池压紧，防止了可更换电池松脱。

6.本实用新型的电池运输箱内部有多个平行设置的隔板，可以根据工作机器人的使用需求调整电池运输箱的大小和隔板的数量，使其满足不同数量的可更换电池存放量。

7.本实用新型的导向斜台在电池盒盒体内的底面且靠近第一开口倾斜设置，可更换电池更换时更加顺畅。

8.本实用新型的绝缘侧板安装在电池接线导槽内部的侧面，绝缘套安装在电池接线孔内部的侧面，减少了可更换电池漏电时造成的风险。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型电池可自动更换车组的整体示意图；

图2是本实用新型电池可自动更换车组的工作机器人的示意图；

图3是本实用新型电池可自动更换车组的辅助机器人的示意图；

图4是本实用新型电池可自动更换车组的电池盒盒体的示意图；

图5是本实用新型电池可自动更换车组的固定滑道组件的示意图；

图6是本实用新型电池可自动更换车组的固定滑道组件的侧视图；

图7是本实用新型电池可自动更换车组的活动滑道组件的示意图；

图8是本实用新型电池可自动更换车组的活动滑道组件的侧视图；

图9是本实用新型电池可自动更换车组的可更换电池的示意图；

图10是本实用新型电池可自动更换车组的可更换电池的仰视图；

图11是本实用新型电池可自动更换车组的可更换电池的侧视图。

附图标记：

1、工作机器人；2、辅助机器人；3、可更换电池；11、工作机器人车身；12、工作机器人机械手；13、电池盒机构；21、辅助机器人车身；22、辅助机器人机械手；23、电池运输箱；24、电池夹持架；25、视觉传感器；31、夹持环耳；32、压紧导槽；33、接线端子；131、电池盒盒体；132、固定滑道组件；133、活动滑道组件；231、第二开口；232、隔板；1311、第一开口；1312、凸起；1313、凹槽；1314、导向片；1315、电池接线导槽；1316、电池接线孔；1317、导向斜台；1318、绝缘侧板；1319、绝缘套；1321、第一连接板；1322、滑槽块；1323、电机；1324、十字万向联轴节；1325、蜗杆；1326、定位吊环；1327、滑槽；1331、第二连接板；1332、滑块；1333、第三连接板；1334、齿条；1335、弹簧板；1336、滑轨。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1～11所示，本实用新型为电池可自动更换车组，属于智能机器人技术领域，包括工作机器人1和辅助机器人2，工作机器人1包括工作机器人车身11、工作机器人机械手12和电池盒机构13，辅助机器人2包括辅助机器人车身21、辅助机器人机械手22、电池运输箱23、电池夹持架24和视觉传感器25，工作机器人机械手12和电池盒机构13固定在工作机器人车身11的上表面，辅助机器人机械手22和电池运输箱23固定在辅助机器人2的上表面，电池运输箱23内放置可更换电池3，电池夹持架24安装在辅助机器人机械手22远离辅助机器人2车身的一端，视觉传感器25固定在辅助机器人机械手22的手臂上，视觉传感器25的型号是in-sight2001-230等，辅助机器人2可以通过视觉传感器25精确识别电池盒盒体131的位置，进而将可更换电池3放入电池盒盒体131。

优选地，电池盒机构13包括电池盒盒体131、固定滑道组件132和活动滑道组件133，电池盒盒体131固定在工作机器人车身11的上表面，电池盒盒体131的侧面有第一开口1311，固定滑道组件132固定在电池盒盒体131内侧的顶面，活动滑道组件133安装在固定滑道组件132的下端，电池盒盒体131的内部有凸起1312、凹槽1313、导向片1314、电池接线导槽1315和电池接线孔1316，凸起1312在电池盒盒体131内部侧面的中间，凸起1312有四个且对称设置在相对的侧面上，一侧相邻的凸起1312之间有凹槽1313，导向片1314安装在电池盒盒体131的内侧面，导向片1314倾斜设置在凸起1312靠近第一开口1311的一端，电池接线导槽1315和电池接线孔1316在电池盒盒体131内部的底面上，电池接线孔1316在电池接线导槽1315远离第一开口1311的一端且和电池接线导槽1315贯通。

优选地，固定滑道组件132包括第一连接板1321、滑槽块1322、电机1323、十字万向联轴节1324、蜗杆1325和定位吊环1326，第一连接板1321固定在电池盒盒体131内侧的顶面，第一连接板1321的形状是l形，滑槽块1322固定在第一连接板1321的下端，滑槽块1322的下表面开设有滑槽1327，电机1323固定在第一连接板1321上，电机1323的输出端和十字万向联轴节1324的一端连接，十字万向联轴节1324的另一端和蜗杆1325连接，蜗杆1325远离十字万向联轴节1324的一端安装有定位吊环1326，定位吊环1326限制了蜗杆1325和齿条1334相对运动的最远距离，防止蜗杆1325和齿条1334脱离，保证了使用安全。

优选地，活动滑道组件133包括第二连接板1331、滑块1332、第三连接板1333、齿条1334和弹簧板1335，滑块1332固定在第二连接板1331的上端，滑块1332的上表面有滑轨1336，滑轨1336嵌设在滑槽1327内，第三连接板1333固定在滑块1332的上表面，齿条1334固定在第三连接板1333的上表面，弹簧板1335固定在第二连接板1331的下端，可更换电池3放入时，弹簧板1335和压紧导槽32接触，将可更换电池3压紧，防止了可更换电池3松脱。

优选地，电池运输箱23的上端有第二开口231，电池运输箱23内部有多个平行设置的隔板232，可以根据工作机器人1的使用需求调整电池运输箱23的大小和隔板232的数量，使其满足不同数量的可更换电池3存放量。

优选地，可更换电池3放置在电池运输箱23内，可更换电池3的外表面有夹持环耳31、压紧导槽32和接线端子33，夹持环耳31对称设置在可更换电池3的两侧，压紧导槽32设置在可更换电池3上表面的边缘，接线端子33安装在可更换电池3的上表面。

优选地，导向斜台1317在电池盒盒体131内的底面且靠近第一开口1311倾斜设置，可更换电池3更换时更加顺畅。

优选地，绝缘侧板1318安装在电池接线导槽1315内部的侧面，绝缘套1319安装在电池接线孔1316内部的侧面，减少了可更换电池3漏电时造成的风险。

在实际工作过程中，首先进行旧的可更换电池3取出操作，辅助机器人2移动到工作机器人1附近，电机1323带动蜗杆1325转动，蜗杆1325带动齿条1334直线运动，活动滑道组件133和旧的可更换电池3一起滑出，视觉传感器25精确识别电池盒盒体131的位置，定位吊环1326进入到凹槽1313中，辅助机器人机械手22将旧的可更换电池3夹紧并取出，旧的可更换电池3放入电池运输箱23中的空位或周围其他空间，然后进行新的可更换电池3放入操作，辅助机器人机械手22进入电池运输箱23，电池夹持架24伸入定位吊环1326将新的可更换电池3夹紧并取出，视觉传感器25精确识别电池盒盒体131的位置，辅助机器人机械手22将新的可更换电池3放入电池盒盒体131，定位吊环1326进入到凹槽1313中，凸起1312与新的可更换电池3接触起到限位的作用，弹簧板1335和压紧导槽32接触，将新的可更换电池3压紧，活动滑道组件133和新的可更换电池3一起滑入电池盒盒体131，此时完成可更换电池3的更换。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

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