CN115991172A - 一种agv换电小车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种AGV换电小车，包括AGV行走机构、主框架加解锁电机、以及升降臂升降机构；主框架设置在AGV行走机构上，一对举升叉通过滑动组件设置在主框架前端，并且举升叉通过举升叉升降机构进行上下驱动；加解锁机构和加解锁电机安装在一对升降臂上，而一对升降臂与主框架左右两侧的固定架分别滑动连接，并且升降臂通过升降臂升降机构进行上下驱动。本发明提供的AGV换电小车，通过AGV换电小车侧换电池包的形式，占地面积小，且AGV换电小车用于更换电池包，能够满足不同车型的车辆换电，灵活性高；采用两个举升叉单独升降且举升叉带倾角可以满足车辆前后倾斜，兼容误差大适用范围广。

Description

一种AGV换电小车

技术领域

本发明涉及新能源汽车换电领域，具体涉及一种AGV换电小车。

背景技术

随着新能源汽车换电领域的兴起和发展，对新能源汽车充换电要求需求日益增加。现有的商用车换电站多为行车吊取电池包或者RGV小车的形式进行换电。

如专利：CN210437163U中为一款RGV换电小车，RGV小车轨道布置在换电平台和电池仓内部，RGV在换电平台将电池拆下并转运到电池仓内部，然后在将满电电池从电池仓内部运出，并安装到车上。这个RGV智能在固定的轨道上运行，如果车辆电池不能正好与RGV运行轨迹匹配，那么RGV将无法拆掉电池，更无法完成换电；这种换电形式占地面积较大且换电不灵活，兼容车辆误差较小。

此外，目前的换电小车不具有角度调节功能，当商用车前后高度或者左右高度不一致时，电池包底面具有一个倾斜角，换电小车的举升叉无法与其完全匹配，进而使拆装装置无法与电池包锁止机构匹配，不能实现电池包更换功能。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种AGV换电小车，以解决占地面积较大且换电不灵活，兼容车辆误差较小等问题。

为此，本发明提出了一种AGV换电小车，包括AGV行走机构、主框架、举升叉、举升叉升降机构、加解锁机构、加解锁电机、以及升降臂升降机构；所述主框架设置在所述AGV行走机构上，一对所述举升叉通过滑动组件设置在所述主框架前端，并且所述举升叉通过所述举升叉升降机构进行上下驱动；所述加解锁机构和所述加解锁电机安装在一对升降臂上，而一对所述升降臂与所述主框架左右两侧的固定架分别滑动连接，并且所述升降臂通过升降臂升降机构进行上下驱动。

进一步，所述主框架底部与所述AGV行走机构的车架之间通过铰接件进行转动连接，所述车架后端设有与其固定连接的后固定架，而所述后固定架与所述主框架之间设有伸缩驱动机构。

进一步，所述伸缩驱动机构为一对电缸一，所述电缸一一端与所述后固定架连接，所述电缸一另一端与所述主框架连接。

进一步，所述举升叉升降机构包括安装在所述主框架上的凸轮、固定在所述举升叉上端具有挡板、以及举升电机；而所述凸轮前端具有凸台，所述凸台与所述挡板相配合，所述举升电机与所述凸轮通过联轴器传动连接。

进一步，所述升降臂升降机构包括导轨滑块组件和电缸二，所述导轨滑块组件设置在所述升降臂与所述固定架之间，并沿竖直方向延伸；同样所述电缸二设置在所述升降臂与所述固定架之间。

进一步，所述加解锁机构、所述加解锁电机与所述升降臂之间具有浮动件。

进一步，所述浮动件包括解锁枪安装板和若干钢丝绳，所述加解锁机构、所述加解锁电机均固定安装在所述解锁枪安装板上，而所述解锁枪安装板设置在所述升降臂下侧并通过钢丝绳进行浮动连接。

进一步，所述解锁枪安装板上还设有定位销，所述定位销顶部高于加解锁机构顶部，能提前与电池包上的定位孔配合。

进一步，所述AGV行走机构包括车架、若干行走驱动电机、若干麦克纳姆轮和若干万向轮。

进一步，每个所述麦克纳姆轮都通过所述行走驱动电机单独驱动。

本发明提供的AGV换电小车，1)通过AGV换电小车侧换电池包的形式，占地面积小，且AGV换电小车用于更换电池包，能够满足不同车型的车辆换电，灵活性高；2)采用两个举升叉单独升降且举升叉带倾角可以满足车辆前后倾斜，兼容误差大适用范围广；3)提高了换电效率，同时结构采用模块化设计，结构简单。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的AGV换电小车的外形结构示意图；

图2为本发明的AGV换电小车的立体结构示意图一；

图3为本发明的AGV换电小车的立体结构示意图二；

图4为本发明的AGV换电小车中A处的局部放大图；

图5为本发明的AGV换电小车的主视图；

图6为本发明的AGV换电小车的侧视图；

图7为本发明的AGV换电小车的俯视图；

附图标记说明

1、行走驱动电机；2、麦克纳姆轮；3、后固定架；4、壳体；5、电缸一；6、举升叉；7、举升电机；8、凸轮；9、电缸二；10、定位销；11、加解锁电机；12、加解锁机构；13、固定架；14、铰接件；15、升降臂；16、解锁枪安装板；17、导轨滑块组件；18、挡板；19、主框架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1～图7所示，本发明的AGV换电小车，包括AGV行走机构、主框架19、壳体4、举升叉6、举升叉升降机构、加解锁机构12、以及升降臂升降机构等；主框架19设置在AGV行走机构上端，并且通过铰接件14实现转动连接，一对举升叉6通过滑动组件设置在主框架前端，并通过举升叉升降机构进行上下驱动，加解锁机构12安装在一对升降臂15上，而升降臂15与主框架左右两侧的固定架13分别滑动连接，并且通过升降臂升降机构进行上下驱动。

具体地，如图2、5、6所示，AGV行走机构包括车架、若干行走驱动电机1、若干麦克纳姆轮2和若干万向轮；万向轮和麦克纳姆轮2分别安装在车架底部，并且每个麦克纳姆轮2都通过行走驱动电机1单独驱动；其中，AGV行走机构具体包括四个麦克纳姆轮2和四个万向轮；四个行走驱动电机1驱动麦克纳姆轮2实现AGV小车的转向与移动。

如图2、3、7所示，主框架19安装在车架上端中间位置，同时主框架19底部与车架之间通过铰接件14进行连接，此外，车架后端设置有与其固定连接的后固定架3，后固定架3与主框架19之间设有伸缩驱动机构，该伸缩驱动机构为一对电缸一5，电缸一5一端与所述后固定架3连接，所述电缸一5另一端与所述主框架19连接；通过一对电缸一5的伸缩运动驱动整个主框架19及安装在其上的举升叉6、加解锁机构12偏转，使其偏移一定的角度适应电池包。该倾斜机构主要适用于被换电池所在汽车左右高度不一致的情况。

一对举升叉6通过滑动组件设置在主框架前端，并通过一对举升叉升降机构进行上下驱动，其中，每个举升叉升降机构包括安装在主框架19上的凸轮8、固定在举升叉6上端具有挡板18、以及举升电机7；凸轮8前端具有凸台，凸台与挡板18相配合，举升电机7与凸轮8通过联轴器传动连接；当举升电机7工作并驱动凸轮8旋转时，凸轮8带动举升叉6上升至电池包解锁位置，进而托住电池包底部。

其中，两个举升叉6通过两个举升电机7单独控制，通过控制两个举升电机7旋转不同角度可以控制两个举升叉6抬升至不同高度，适应电池包前后方向高度不一致的情况。

如图2、3所示，主框架19左右两侧分别设置有固定架13，固定架13外侧设有一对与举升叉6平行的升降臂15，加解锁机构12、定位销10和加解锁电机11设置在一对升降臂15上；其中，升降臂15与固定架13之间通过沿竖直方向延伸的导轨滑块组件17连接，同时通过安装在主框架19上的电缸二9进行上下驱动，导轨滑块组件17和电缸二9组成升降臂升降机构。

升降臂15上还设有定位销10，定位销10高度高于加解锁机构12，能提前与电池包上的定位孔配合，实现准确定位，然后加解锁电机11带动加解锁机构12的解锁枪将电池包从车上取出。

如图4所示，加解锁机构12、定位销10、加解锁电机11与升降臂15之间具有浮动件，其中，浮动件为解锁枪安装板16和若干钢丝绳，加解锁机构12、定位销10、加解锁电机11均固定安装在解锁枪安装板16上，而解锁枪安装板16设置在升降臂15下侧并通过钢丝绳进行浮动连接，提供一定的浮动量，便于加解锁机构12与电池包上的螺栓快速对接。

需要说明的是，为了实现本发明的相同的功能，也可以采用其他结构进行代替，例如本发明的电缸一5和电缸二9可以用直线电机进行代替，甚至可以通过气缸或者油缸进行代替，此外，可以通过弹簧代替钢丝绳，实现浮动功能，这些代替方案均属于本申请的保护范围。

综上，本发明公布了一种商用车AGV换电小车，主要由AGV举升叉升降组件，AGV行走机构以及倾角组件组成。其中，AGV行走部分由四个行走驱动电机1驱动麦克纳姆轮2实现AGV小车的转向与移动。移动至解锁位置后，通过视觉识别电池包相对车辆位置，AGV调整姿态与车辆XY向相适应。车辆在Z向的偏差通过电缸一5驱动整个主框架19、加解锁机构12及举升叉6偏转，使其偏移一定的角度适应电池包。

举升电机7通过凸轮的方式驱动举升叉6沿Z向升至电池包螺栓头处，解锁枪安装在解锁枪安装板16上，通过电缸二9伸长至电池包螺栓固定处解锁，其中，解锁枪安装板16与升降臂15通过钢丝绳连接，提供一定的浮动量。通过加解锁电机11带动解锁枪将电池包从车梁上解锁，举升叉下降，取出电池包，移至电池仓处。从电池仓处取新电池包安装到换电车上，完成整个换电流程。

下面结合附图简述本发明的AGV换电小车的工作原理和工作过程。

首先，行走驱动电机1驱动麦克纳姆轮2移动至换电位置，通过举升电机7工作并驱动凸轮8旋转，使凸台与举升叉6上端的挡板18配合，带动举升叉6上升至电池包解锁位置；通过视觉识别调整角度，电缸一5拉动安装举升叉6和加解锁机构12的主框架19，使整体绕着铰接件14旋转，此外还通过通过控制两个举升电机7旋转不同角度可以控制两个举升叉6抬升至不同高度，满足电池包Z向偏差，进而托住电池包底部。

然后，通过电缸二9驱动升降臂15上下移动，再通过浮动件使加解锁机构12与螺栓的位置满足解锁要求，加解锁电机11带动加解锁机构12的解锁枪将电池包从车上取出，通过一对举升叉6下降将电池包一直电池仓处。

最后，从电池仓处取新电池包安装到换电车上，完成整个换电流程。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种AGV换电小车，其特征在于，包括AGV行走机构、主框架(19)、举升叉(6)、举升叉升降机构、加解锁机构(12)、加解锁电机(11)、以及升降臂升降机构；

所述主框架(19)设置在所述AGV行走机构上，一对所述举升叉(6)通过滑动组件设置在所述主框架(19)前端，并且所述举升叉(6)通过所述举升叉升降机构进行上下驱动；

所述加解锁机构(12)和所述加解锁电机(11)安装在一对升降臂(15)上，而一对所述升降臂(15)与所述主框架(19)左右两侧的固定架(13)分别滑动连接，并且所述升降臂(15)通过升降臂升降机构进行上下驱动。

2.根据权利要求1所述的AGV换电小车，其特征在于，所述主框架(19)底部与所述AGV行走机构的车架之间通过铰接件(14)进行转动连接，所述车架后端设有与其固定连接的后固定架(3)，而所述后固定架(3)与所述主框架(19)之间设有伸缩驱动机构。

3.根据权利要求2所述的AGV换电小车，其特征在于，所述伸缩驱动机构为一对电缸一(5)，所述电缸一(5)一端与所述后固定架(3)连接，所述电缸一(5)另一端与所述主框架(19)连接。

4.根据权利要求1所述的AGV换电小车，其特征在于，所述举升叉升降机构包括安装在所述主框架(19)上的凸轮(8)、固定在所述举升叉(6)上端具有挡板(18)、以及举升电机(7)；而所述凸轮(8)前端具有凸台，所述凸台与所述挡板(18)相配合，所述举升电机(7)与所述凸轮(8)通过联轴器传动连接。

5.根据权利要求1所述的AGV换电小车，其特征在于，所述升降臂升降机构包括导轨滑块组件(17)和电缸二(9)，所述导轨滑块组件(17)设置在所述升降臂(15)与所述固定架(13)之间，并沿竖直方向延伸；同样所述电缸二(9)设置在所述升降臂(15)与所述固定架(13)之间。

6.根据权利要求1所述的AGV换电小车，其特征在于，所述加解锁机构(12)、所述加解锁电机(11)与所述升降臂(15)之间具有浮动件。

7.根据权利要求6所述的AGV换电小车，其特征在于，所述浮动件包括解锁枪安装板(16)和若干钢丝绳，所述加解锁机构(12)、所述加解锁电机(11)均固定安装在所述解锁枪安装板(16)上，而所述解锁枪安装板(16)设置在所述升降臂(15)下侧并通过钢丝绳进行浮动连接。

8.根据权利要求7所述的AGV换电小车，其特征在于，所述解锁枪安装板(16)上还设有定位销(10)，所述定位销(10)顶部高于加解锁机构(12)顶部，能提前与电池包上的定位孔配合。

9.根据权利要求1所述的AGV换电小车，其特征在于，所述AGV行走机构包括车架、若干行走驱动电机(1)、若干麦克纳姆轮(2)和若干万向轮。

10.根据权利要求9所述的AGV换电小车，其特征在于，每个所述麦克纳姆轮(2)都通过所述行走驱动电机(1)单独驱动。

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