CN115635946A - 一种换电站换电机器人抓手结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种换电站换电机器人抓手结构，包括移动小车总成和移动吊具，移动吊具包括防摇摆杆、支撑架、回转勾爪、长度导向和驱动电缸，移动小车总成的顶端固定安装有卷扬机，卷扬机的一端固定安装在移动吊具的顶部，防摇摆杆的一端固定安装在支撑架的顶部的四个角，防摇摆杆用于防止移动吊具运行时摇晃，支撑架的两侧均设有第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆的底端均安装有回转勾爪，回转勾爪用于勾住电池包上的横梁，驱动电缸用于驱动第一连杆和第二连杆带动回转勾爪转动，回转勾爪靠近防摇摆杆的一侧均设有长度导向，长度导向用于确定移动吊具运行时电池包上横梁的位置，具有结构简单、可靠等特点。

Description

一种换电站换电机器人抓手结构

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种换电站换电机器人抓手结构。

背景技术

随着人工智能的飞速发展，机器人产业也在呈***式增速发展，为了满足矿场车辆的更换电池包的需求，在地下新建了很多换电站，但现有换电站的机器人抓手结构大多适用于地上换电站，应用于地下换电站的抓手结构无法同时满足结构简单和可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种换电站换电机器人抓手结构，以解决上述现有技术存在的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种换电站换电机器人抓手结构，包括移动吊具和移动小车总成，所述移动小车总成设置在所述移动吊具的上方，所述移动小车总成包括固定架、卷扬机、电动机和滑轮，所述移动小车总成的顶端固定安装有卷扬机，所述移动吊具和所述移动小车总成通过所述卷扬机的铁索固定连接，所述移动吊具通过所述卷扬机沿所述固定架的垂直方向进行移动，所述移动吊具包括防摇摆杆、支撑架、回转勾爪、长度导向和驱动电缸，所述支撑架的顶端固定安装有固定板，所述固定板与所述卷扬机的铁索固定连接，所述防摇摆杆的一端竖向安装在所述支撑架的顶部的四个角，所述防摇摆杆用于减弱所述移动吊具运行时的摇晃幅度，所述支撑架的两侧均设有第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和第二连杆的底端均安装有所述回转勾爪，所述回转勾爪用于勾住电池包上的横梁，所述支撑架的顶部的两侧均设有所述驱动电缸，所述驱动电缸的一端设置有顶杆,所述第一连杆上设置有第一锁止组件，所述第二连杆上设置有第二锁止组件，所述第一连杆和所述第二连杆分别套设在所述第一锁止组件和所述第二锁止组件上，所述第一锁止组件的一端与所述顶杆固定连接，所述第一锁止组件的另一端通过连接杆与第二锁止组件的一端连接，所述驱动电缸用于驱动所述第一连杆和所述第二连杆带动所述回转勾爪转动，所述回转勾爪靠近所述防摇摆杆的一侧设有所述长度导向，所述长度导向用于确定电池包上横梁的位置和保持所述移动吊具上升时电池包的稳定性。

通过采用上述技术方案，通过第一连杆、第二连杆和驱动电缸的配合驱动回转勾爪，使得回转勾爪运行的结构简单化，此外，开放式的移动吊具在出现故障时检修便利。

在进一步的实施例中，所述支撑架的底部固定安装有加强板，所述长度导向通过所述加强板固定安装在所述支撑架的底部，所述第一连杆和所述第二连杆均纵向穿过所述支撑架和所述加强板，所述加强板用于增强所述长度导向连接时的稳定性。

在进一步的实施例中，所述第一锁止组件包括垫圈、连接装置和螺栓，所述垫圈设置在所述连接装置的底部，所述垫圈和所述连接装置均套设在所述第一连杆上，所述螺栓将所述垫圈和所述连接装置连接在所述第一连杆上，所述第一锁止组件用于改变所述第一连杆的转动方向。

在进一步的实施例中，所述支撑架的内侧的中间位置均固定安装有宽度导向，所述宽度导向用于确定电池包的位置和所述移动吊具抓取电池包时限制电池包晃动的幅度。

在进一步的实施例中，所述加强板的前端面设置有保护装置，所述保护装置包括L型板和保护柱，所述L型板中竖直方向上的板固定安装在所述加强板的前端面，所述L型板中水平方向上的板的一侧设有所述保护柱，所述保护装置用于防止所述移动吊具吊起电池包时所述回转勾爪过度倾斜。

在进一步的实施例中，所述固定架的一侧固定安装有所述电动机，所述电动机的一侧通过第一转动轴连接在所述固定架的一侧，所述电动机的另一侧通过第一转动轴连接在所述固定架的另一侧。

在进一步的实施例中，所述固定架的底部的四个角均设置有所述滑轮，所述滑轮通过所述第一转动轴安装在所述固定架的两侧，所述电动机用于驱动所述滑轮带动所述固定架沿所述卷扬机的长度方向移动。

在进一步的实施例中，所述固定架的前端面和后端面对称安装有缓冲块，所述缓冲块用于保护所述移动小车总成。

在进一步的实施例中，所述固定架的底部固定安装有多个限位筒，所述限位筒的长度方向与所述固定架的长度方向垂直，所述限位筒用于限制所述移动吊具距离所述移动小车总成的最小位置。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明通过第一连杆、第二连杆和驱动电缸的配合驱动回转勾爪，使得回转勾爪运行的结构简单化，此外，开放式的移动吊具在出现故障时检修便利。

附图说明

图1是一种换电站换电机器人抓手结构中整体结构示意图；

图2是一种换电站换电机器人抓手结构中吊具的结构示意图；

图3是一种换电站换电机器人抓手结构中移动小车的结构示意图。

图中，1、移动吊具；101、防摇摆杆；102、支撑架；103、回转勾爪；104、长度导向；105、驱动电缸；106、固定板；107、第一连杆；108、第二连杆；109、顶杆；110、第一锁止组件；111、第二锁止组件；112、加强板；113、宽度导向；114、保护装置；2、移动小车总成；201、固定架；202、卷扬机；203、电动机；204、滑轮；205、缓冲块；206、限位筒。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定中心的方向。

具体实施例：

如图1-3所示，一种换电站换电机器人抓手结构，包括移动吊具1和移动小车总成2，移动小车总成2设置在移动吊具1的上方，移动小车总成2包括固定架 201、卷扬机202、电动机203和滑轮204，移动小车总成2的顶端固定安装有卷扬机202，移动吊具1和移动小车总成2通过卷扬机202的铁索固定连接，移动吊具1通过卷扬机202沿固定架的垂直方向进行移动，移动吊具1包括防摇摆杆101、支撑架102、回转勾爪103、长度导向104和驱动电缸105，支撑架102的顶端固定安装有固定板106，固定板106与卷扬机202的铁索固定连接，防摇摆杆101的一端竖向安装在支撑架102的顶部的四个角，防摇摆杆101用于减弱移动吊具1运行时的摇晃幅度，支撑架102的两侧均设有第一连杆107和第二连杆108，第一连杆107和第二连杆108的底端均安装有回转勾爪103，回转勾爪103用于勾住电池包上的横梁，支撑架102的顶部的两侧均设有驱动电缸105，驱动电缸105的一端设置有顶杆109,第一连杆107上设置有第一锁止组件110，第二连杆108上设置有第二锁止组件111，第一连杆107和第二连杆108分别套设在第一锁止组件110和第二锁止组件111上，第一锁止组件110的一端与顶杆109固定连接，第一锁止组件110的另一端通过连接杆与第二锁止组件111的一端连接，驱动电缸105用于驱动第一连杆107和第二连杆108带动回转勾爪103转动，回转勾爪103靠近防摇摆杆101的一侧设有长度导向104，长度导向104用于确定电池包上横梁的位置和保持移动吊具1上升时电池包的稳定性，待换电矿车开至换电区，传感器检测无电电池包的具***置后，移动小车总成通过卷扬机将移动吊具1下放，移动吊具1下落至无电电池包的横梁上，长度导向104和宽度导向113均卡在无电电池包上的横梁后，驱动电缸105启动后顶杆109伸出，第一锁止组件110上改变方向，通过连接杆的作用驱动第二锁止组件111调整方向，在第一锁止组件110和第二锁止组件111转动时第一连杆107和第二连杆108均进行转动，并相应的调整了回转勾爪103的方向，调整完成后移动吊具1通过回转勾爪103和长度导向104的配合吊起无电电池包，在起吊过程中保护装置114压紧回转勾爪103防止因过度倾斜使得无电电池包掉落，造成电池包的损坏，移动小车总成2移动至指定位置后，移动吊具1将无电电池包放至在充电区，并从备用电池区吊起新的电池包更换在待换电矿车上，换电完成后待换电矿车离开换点区，换电区等待下一辆待换电矿车。

如图1-2所示，支撑架102的底部固定安装有加强板112，长度导向104通过加强板112固定安装在支撑架102的底部，第一连杆107和第二连杆108均纵向穿过支撑架102和加强板112，加强板112用于增强长度导向104连接时的稳定性，第一锁止组件110包括垫圈、连接装置和螺栓，垫圈设置在连接装置的底部，垫圈和连接装置均套设在第一连杆107上，螺栓将垫圈和连接装置连接在第一连杆107上，第一锁止组件110用于改变第一连杆107的转动方向，支撑架102的内侧的中间位置均固定安装有宽度导向113，宽度导向113用于确定电池包的位置和移动吊具1抓取电池包时限制电池包晃动的幅度，加强板112的前端面设置有保护装置114，保护装置114包括L型板和保护柱，L型板中竖直方向上的板固定安装在加强板112的前端面，L型板中水平方向上的板的一侧设有保护柱，保护装置114用于防止移动吊具1吊起电池包时回转勾爪103过度倾斜。

如图3所示，固定架201的一侧固定安装有电动机203，电动机203的一侧通过第一转动轴连接在固定架201的一侧，电动机203的另一侧通过第一转动轴连接在固定架201的另一侧，固定架201的底部的四个角均设置有滑轮204，滑轮204通过第一转动轴安装在固定架201的两侧，电动机203用于驱动滑轮204带动固定架201沿卷扬机202的长度方向移动，固定架201的前端面和后端面对称安装有缓冲块205，缓冲块205用于保护移动小车总成2。

如图1所示，固定架201的底部固定安装有多个限位筒206，限位筒206的长度方向与固定架201的长度方向垂直，限位筒206用于限制移动吊具1距离移动小车总成2的最小位置，在卷扬机202的运行下，卷扬机202上的铁索不断拉着移动吊具1上升或者下降，移动吊具1上的防摇摆杆101能够穿过限位筒206，限位筒206在移动吊具1上升后限制和稳定移动吊具1的位置。

在本发明公开的实施例中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明公开的实施例中的具体含义。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种换电站换电机器人抓手结构，包括移动吊具（1）和移动小车总成（2），所述移动小车总成（2）设置在所述移动吊具（1）的上方，所述移动小车总成（2）包括固定架（201）、卷扬机（202）、电动机（203）和滑轮（204），所述移动小车总成（2）的顶端固定安装有卷扬机（202），所述移动吊具（1）和所述移动小车总成（2）通过所述卷扬机（202）的铁索固定连接，所述移动吊具（1）通过所述卷扬机（202）沿所述固定架的垂直方向进行移动，其特征在于：所述移动吊具（1）包括防摇摆杆（101）、支撑架（102）、回转勾爪（103）、长度导向（104）和驱动电缸（105），所述支撑架（102）的顶端固定安装有固定板（106），所述固定板（106）与所述卷扬机（202）的铁索固定连接，所述防摇摆杆（101）的一端竖向安装在所述支撑架（102）的顶部的四个角，所述防摇摆杆（101）用于减弱所述移动吊具（1）运行时的摇晃幅度，所述支撑架（102）的两侧均设有第一连杆（107）和第二连杆（108），所述第一连杆（107）和第二连杆（108）的底端均安装有所述回转勾爪（103），所述回转勾爪（103）用于勾住电池包上的横梁，所述支撑架（102）的顶部的两侧均设有所述驱动电缸（105），所述驱动电缸（105）的一端设置有顶杆（109）,所述第一连杆（107）上设置有第一锁止组件（110），所述第二连杆（108）上设置有第二锁止组件（111），所述第一连杆（107）和所述第二连杆（108）分别套设在所述第一锁止组件（110）和所述第二锁止组件（111）上，所述第一锁止组件（110）的一端与所述顶杆（109）固定连接，所述第一锁止组件（110）的另一端通过连接杆与第二锁止组件（111）的一端连接，所述驱动电缸（105）用于驱动所述第一连杆（107）和所述第二连杆（108）带动所述回转勾爪（103）转动，所述回转勾爪（103）靠近所述防摇摆杆（101）的一侧设有所述长度导向（104），所述长度导向（104）用于确定电池包上横梁的位置和保持所述移动吊具（1）上升时电池包的稳定性。

2.根据权利要求1所述的一种换电站换电机器人抓手结构，其特征在于：所述支撑架（102）的底部固定安装有加强板（112），所述长度导向（104）通过所述加强板（112）固定安装在所述支撑架（102）的底部，所述第一连杆（107）和所述第二连杆（108）均纵向穿过所述支撑架（102）和所述加强板（112），所述加强板（112）用于增强所述长度导向（104）连接时的稳定性。

3.根据权利要求1所述的一种换电站换电机器人抓手结构，其特征在于：所述第一锁止组件（110）包括垫圈、连接装置和螺栓，所述垫圈设置在所述连接装置的底部，所述垫圈和所述连接装置均套设在所述第一连杆（107）上，所述螺栓将所述垫圈和所述连接装置连接在所述第一连杆（107）上，所述第一锁止组件（110）用于改变所述第一连杆（107）的转动方向。

4.根据权利要求1所述的一种换电站换电机器人抓手结构，其特征在于：所述支撑架（102）的内侧的中间位置均固定安装有宽度导向（113），所述宽度导向（113）用于确定电池包的位置和所述移动吊具（1）抓取电池包时限制电池包晃动的幅度。

5.根据权利要求2所述的一种换电站换电机器人抓手结构，其特征在于：所述加强板（112）的前端面设置有保护装置（114），所述保护装置（114）包括L型板和保护柱，所述L型板中竖直方向上的板固定安装在所述加强板（112）的前端面，所述L型板中水平方向上的板的一侧设有所述保护柱，所述保护装置（114）用于防止所述移动吊具（1）吊起电池包时所述回转勾爪（103）过度倾斜。

6.根据权利要求1所述的一种换电站换电机器人抓手结构，其特征在于：所述固定架（201）的一侧固定安装有所述电动机（203），所述电动机（203）的一侧通过第一转动轴连接在所述固定架（201）的一侧，所述电动机（203）的另一侧通过第一转动轴连接在所述固定架（201）的另一侧。

7.根据权利要求6所述的一种换电站换电机器人抓手结构，其特征在于：所述固定架（201）的底部的四个角均设置有所述滑轮（204），所述滑轮（204）通过所述第一转动轴安装在所述固定架（201）的两侧，所述电动机（203）用于驱动所述滑轮（204）带动所述固定架（201）沿所述卷扬机（202）的长度方向移动。

8.根据权利要求1所述的一种换电站换电机器人抓手结构，其特征在于：所述固定架（201）的前端面和后端面对称安装有缓冲块（205），所述缓冲块（205）用于保护所述移动小车总成（2）。

9.根据权利要求1所述的一种换电站换电机器人抓手结构，其特征在于：所述固定架（201）的底部固定安装有多个限位筒（206），所述限位筒（206）的长度方向与所述固定架（201）的长度方向垂直，所述限位筒（206）用于限制所述移动吊具（1）距离所述移动小车总成（2）的最小位置。

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