[发明专利]紧固件加解锁机构和系统以及车辆换电操作平台

说明书

本发明涉及紧固件加解锁机构、用于车辆换电的紧固件加解锁系统以及车辆换电操作平台。该紧固件加解锁机构包括：与紧固件相适配以进行加锁或解锁操作的锁头；动力部分，其与锁头相连以通过锁头向紧固件施加扭矩，动力部分被标定控制信号及扭矩的对应关系；控制部分，其被设置成用于将与设定的目标扭矩相对应的控制信号输出至动力部分，并且检测由于紧固件的反作用而使得动力部分承受的当前扭矩并将其转化为对应的控制信号，并通过将所输出的控制信号与已转化的控制信号进行比较来判断目标扭矩是否已将紧固件加锁或解锁到设定的目标位置。采用本发明能够使得紧固件的加锁和解锁操作更加稳定、可靠且高效。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种紧固件加解锁机构、用于车辆换电的紧固件加解锁系统以及车辆换电操作平台。

背景技术

目前，针对紧固件的加解锁操作研究比较多，人们为此已经提出了各种各样的解决方案。这些现有技术方案具有各自的优缺点，总体来看主要有以下两个方面问题比较突出：一方面，虽然拧紧枪拧紧轴性能可靠且控制灵活，但是需要付出高昂的成本；另一方面，尽管普通的电动或气动扳手具有价格优势，然而其可靠性较差，使用此类扳手来对紧固件进行加锁和解锁操作的可靠性不高，而且它们还存在着磨损较大的问题。

就汽车行业来讲，随着电动汽车、混合动力汽车等多种类型的新能源汽车日益获得广泛使用，其中涉及到电池快换等方面的技术也越来越成为人们关注和研究的课题。尽管目前已经出现了多种换电方式，但是在电池包紧固件的加锁或解锁操作中仍然存在着例如紧固件认帽不稳定、拆解稳定性不佳、加解锁扭矩不可靠、发生紧固件漏拧或误拧、拧紧枪成本居高不下等问题。所以，很有必要针对包括上述这些情况在内的现有问题或弊端进行充分研究，以便加以改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了紧固件加解锁机构、用于车辆换电的紧固件加解锁系统以及车辆换电操作平台，从而有效地解决了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题。

首先，根据本发明的第一方面，它提供了一种紧固件加解锁机构，其包括与紧固件相适配以进行加锁或解锁操作的锁头，所述紧固件加解锁机构还包括：

动力部分，其与所述锁头相连以通过所述锁头向所述紧固件施加扭矩，所述动力部分被标定控制信号及扭矩的对应关系；以及

控制部分，其被设置成用于将与设定的目标扭矩相对应的控制信号输出至所述动力部分，并且检测由于所述紧固件的反作用而使得所述动力部分承受的当前扭矩并将其转化为对应的控制信号，并通过将所输出的控制信号与已转化的控制信号进行比较来判断所述目标扭矩是否已将所述紧固件加锁或解锁到设定的目标位置。

在根据本发明的紧固件加解锁机构中，可选地，所述动力部分包括伺服电机和减速机，所述伺服电机的输出端与所述减速机的输入端相连用于向其输出扭矩，所述减速机的输出端与所述锁头相连用于通过其向所述紧固件施加经由减速被增大的扭矩；并且

所述控制部分包括第一控制器和伺服控制器，所述第一控制器将与所述目标扭矩相对应的控制信号输出至所述伺服控制器，所述伺服控制器将所述控制信号输出至所述伺服电机使其运行，并检测所述伺服电机承受的当前扭矩并将其转化为对应的控制信号后发送给所述第一控制器，由所述第一控制器将所输出的控制信号与已转化的控制信号进行比较来判断所述目标扭矩是否已将所述紧固件加锁或解锁到所述目标位置。

在根据本发明的紧固件加解锁机构中，可选地，所述控制部分还被设置成：判断所输出的控制信号与已转化的控制信号之间差值是否超过设定的误差允许范围，如果是，则判定所述目标扭矩未能将所述紧固件加锁或解锁到所述目标位置，从而判定加锁或解锁操作发生异常；如果不是，则判定所述目标扭矩已将所述紧固件加锁或解锁到所述目标位置，从而判定加锁或解锁操作已成功完成。