[发明专利]带有移动暂存架的换电机器人及换电方法

权利要求书

1.一种带有移动暂存架的换电机器人，它包括机械部分和电气控制部分，其中：

所述机械部分包括在X、Y、Z三个直角坐标方向运动的水平移动单元、承重单元、载物平台单元；所述载物平台单元中部镂空，电池箱更换装置安装在镂空位置的中间部位；水平移动单元上还设有主控台；

在所述水平移动单元至少一侧设置电池箱暂存货架，电池箱更换装置在电气控制部分控制下，一次性取所需的全部充好电的电池箱，并置电池箱于电池箱暂存货架上，移动至待换电位置；从车辆上取下乏电池箱，置乏电池箱到电池箱暂存货架上，将电池箱暂存货架上充好电的电池箱取下后，安装到相应位置，如此重复几次操作，完成电池箱更换。

2.如权利要求1所述的带有移动暂存架的换电机器人，其特征是，所述水平移动单元的两侧均设有至少一组滚轮，滚轮安装在下横梁两侧与地轨配合；所述地轨呈若干列均匀分布，在地轨端部设有限位撞块；同时所述滚轮与电机减速机相连，所述电机减速机设置在下横梁上并与水平运动伺服电机连接；水平运动伺服电机则与电气控制部分连接。

3.如权利要求1所述的带有移动暂存架的换电机器人，其特征是，所述承重单元主要由上横梁和两根立柱组成龙门式结构，所述上横梁上设有两组横向导向轮，两组横向导向轮之间夹有安装在充电货架上的天轨；天轨上安装有用于设备取电的滑触线槽和用于水平方向工位寻址的水平认址片；所述升降装置为两立柱设有的一组伺服电机驱动的绞盘，绞盘上缠绕钢丝绳，载物平台单元设有支架与钢丝绳的下端连接；在至少一根立柱上设有竖直方向寻址的纵向认址片用于纵向的方向识别。

4.如权利要求1所述的带有移动暂存架的换电机器人，其特征是，所述载物平台单元包括载物台，载物台中部镂空，电池箱更换装置安装在镂空的中间部位；载物台的两侧设有支架，在支架内侧上设有多组纵向导向轮，在支架外侧设有与承重单元相配合的多个限位轮。

5.如权利要求1所述的带有移动暂存架的换电机器人，其特征是，所述电池箱更换装置包括水平旋转平台，它为圆形板，圆形板通过齿轮减速机构与水平旋转伺服驱动电机连接；在圆形板上设有工作面，在工作面上设有电池箱推送机构，所述电池箱推送机构上设有支撑横梁，支撑横梁与电池箱托盘连接；电池箱推送机构则包括至少两条平行的导向轨道、电池箱推送机构驱动电机电池箱驱动机构以及电磁推手，电池箱驱动机构为齿轮齿条机构；电池箱推送机构驱动电机与电磁推手分别与各自设有的齿轮齿条机构连接，电磁推手的推手工作面上安有两块圆形电磁吸盘，分布于工作面两端，位置与电池箱上两圆形铁块相对应；所述电磁推手的推手工作面还设有与电池内箱上的锁紧装置相配合的解锁机构；所述导向轨道设置在电池箱推送机构上表面；所述导向轨道与电池箱相匹配，所述电池箱为将电池成组放置的箱体；所述支撑横梁两端各设有至少一个超声波测距传感器；水平旋转伺服驱动电机、电池箱推送机构驱动电机、电磁吸盘以及所述各传感器均与电气部分连接。

6.如权利要求5所述的带有移动暂存架的换电机器人，其特征是，所述齿轮减速机构包括：相互啮合的大齿轮和小齿轮以及减速器，大齿轮与圆形板连接，小齿轮与减速器输出轴连接，减速器则与水平旋转伺服电机连接，水平旋转伺服电机与电气部分连接。

7.如权利要求1所述的带有移动暂存架的换电机器人，其特征是，所述电气控制部分包括主控计算机系统、PLC逻辑控制器、限位开关、急停开关、伺服电机、伺服驱动器、电机编码器、超声波传感器、色标传感器、光电传感器、DMP位置传感器、无线通讯模块I、无线通讯模块II；

所述主控计算机系统包括工控机及触摸屏，所述工控机上通过串口连接无线通讯模块I；

所述PLC逻辑控制器与伺服驱动器、急停开关、超声波传感器、色标传感器、光电传感器、DMP位置传感器电连接，与主控计算机系统通过串口通讯，对机器人的运动进行逻辑控制。