一种连接可靠性高的可拆卸电池换接充电装置的制作方法

本发明涉及电池，具体为一种连接可靠性高的可拆卸电池换接充电装置。

背景技术：

1、随着科技的发展，越来越多机器人走进人们的生活生产中，比如代替传统扫地拖地的扫地机器人；搬运货物的搬运机器人；运送快递外卖的机器人等，这些机器人极大的方便了人们的生活生产，但是制约机器人发展的一个最主要的问题是供能问题，电池技术的天花板制约了机器人的发展，一般来说当机器人电能不足时，则需要对机器人进行充电的方式来供能，充电需要浪费大量的时间。现有技术中另一种方法就是对机器人进行可拆卸电池的更换，此法极大的节约了时间，但存在着一个问题就是很多机器人的工作环境要求无菌或者不方便人工进入，此时机器人更换电池则需要移动到人工附近进行更换，浪费人力物力，因此，机器人自动化的更换电池是我们急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种连接可靠性高的可拆卸电池换接充电装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种连接可靠性高的可拆卸电池换接充电装置。包括机器人，电池仓，电池以及电池座，所述机器人顶端设有电池仓，所述电池仓侧壁设有内螺纹，所述电池为可拆卸电池，所述电池一端固定连接电池座，所述电池座侧面设有外螺纹，所述电池座与电池仓螺纹连接。该换接充电装置包括底座，定位机构，换电仓，换电机构，所述换电仓固定连接在底座上表面，底座内部设有定位机构，所述换电仓上设有换电机构。

3、将机器人电池设置在机器人顶端，利用机器人机身来承载电池的重量，同时电池在拆卸更换过程中所接触的来自机器人下盘的灰尘含量有效减少，增加了电池的使用寿命，将机器人电池固定在电池座上，电池座与电池仓螺纹连接，转动电池座即可将电池从电池仓内部卸下，减少了更换电池的步骤，提高了更换电池的效率。

4、进一步的，所述底座包括上平台，下平台，一号伸缩杆，套筒以及一号弹簧，所述下平台上设有若干套筒，若干所述套筒为一端开口一端封闭的圆柱体，所述套筒与下平台垂直连接，所述套筒开口端朝向上平台方向，所述上平台下表面固定连接一号伸缩杆，所述一号伸缩杆远离上平台一端伸入套筒内部与套筒滑动连接，所述套筒内部底面固定连接一号弹簧，一号弹簧远离套筒一端固定连接一号伸缩杆，所述定位机构与上平台下表面连接。

5、上平台与下平台之间设有一号伸缩杆以及一号弹簧，当机器人行驶到上平台时，一号弹簧受到压力被压缩，进而带动一号伸缩杆在套筒内向下运动，定位机构则开始工作。

6、进一步的，所述定位机构包括电机，一号转轴，一号斜齿轮，二号斜齿轮，二号转轴，发条弹簧，固定块，一号滑块，二号滑块，一号连杆，伸缩块以及挡板，所述电机固定连接下平台，所述电机输出轴固定连接一号转轴一端，所述一号转轴远离电机端固定连接一号斜齿轮，所述固定块固定连接一号伸缩杆侧壁，所述二号转轴一端转动连接固定块，所述发条弹簧一端固定连接固定块，所述发条弹簧另一端固定连接二号转轴，所述一号滑块上设有一号孔，所述二号滑块上设有二号孔，所述挡板上设有三号孔，所述二号转轴贯穿一号孔、二号孔和三号孔，所述二号转轴上设有外螺纹，所述一号孔内设有内螺纹，所述二号孔内设有内螺纹，所述二号转轴与一号孔以及二号孔螺纹连接，所述一号连杆一端固定连接一号滑块，所述一号连杆远离一号滑块一端固定连接二号滑块，所述挡板位于一号滑块与二号滑块之间，所述上平台上表面为圆形，所述上平台上沿半径方向设有若干长度相等的一号凹槽，所述一号凹槽沿圆周方向占据所述上平台表面一半面积，所述一号凹槽内均设有所述挡板，所述挡板在一号凹槽内与一号凹槽滑动连接，所述挡板上设有二号凹槽，所述伸缩块在二号凹槽内与二号凹槽滑动连接，所述二号转轴远离固定块一端固定连接二号斜齿轮，所述伸缩块靠近一号滑块的一面为斜面。

7、当机器人运行到上平台上，上平台受压，进而定位机构在上平台的带动下下移，则一号斜齿轮与二号斜齿轮啮合，则二号斜齿轮在一号斜齿轮的带动下开始转动，进而二号转轴转动，由于一号滑块与二号转轴螺纹连接，进而一号滑块向二号斜齿轮方向移动，一号滑块在运行过程中与伸缩块移动接触，由于伸缩块靠近一号滑块的一面为斜面，故而伸缩块会在二号凹槽内向上滑动，同时挡板在一号滑块的作用下向二号斜齿轮方向移动，由于上平台上设有若干一号凹槽，一号凹槽内均设有定位机构，故而机器人在各个伸缩块的推动下进入待换电池区域。在二号转轴转动的同时，发条簧开始蓄力，当机器人离开上平台后，一号弹簧不受力进而二号斜齿轮与一号斜齿轮脱离，故而二号转轴停止转动，此时发条弹簧开始卸力，进而发条弹簧带动二号转轴反向转动，此时一号滑块开始向远离二号斜齿轮的方向移动，由于一号滑块与二号滑块之间设有一号连杆固定连接，进而二号滑块向远离二号斜齿轮的方向移动，即推动挡板向远离二号斜齿轮方向移动，最终停在初始位置。

8、进一步的，所述换电机构包括气缸，二号连杆，圆环，旋转杆，一号齿轮，一号齿条，固定条，三号连杆以及转动机构，所述气缸上端固定连接换电仓下表面，所述气缸输出轴固定连接二号连杆一端，所述二号连杆远离气缸输出轴一端固定连接圆环，所述旋转杆上设有限位槽，所述圆环套设在旋转杆的限位槽内与旋转杆转动连接，所述旋转杆靠近换电仓一端固定连接一号齿轮，所述旋转杆远离换电仓一端连接转动机构，所述三号连杆一端固定连接气缸输出轴，所述三号连杆远离气缸输出轴一端固定连接固定一号齿条，所述固定条上设有三号凹槽，所述一号齿条侧面在三号凹槽内与固定条滑动连接，所述一号齿条与一号齿轮啮合。所述转动机构包括伺服电机，转动杆，四号连杆，一号平台，二号平台，二号齿轮，二号齿条，二号伸缩杆以及二号弹簧，所述旋转杆远离一号齿轮一端设有四号孔，所述转动杆从四号孔中穿过，所述转动杆一端固定连接伺服电机输出轴，所述转动杆远离伺服电机一端固定连接二号齿条，所述四号连杆中间位置处套设有二号齿轮，所述二号齿轮与二号齿条啮合，所述二号伸缩杆一端与转动杆销轴连接，所述二号伸缩杆远离转动杆一端固定连接四号连杆，所述二号伸缩杆中设有二号弹簧，所述四号连杆一端固定连接一号平台，所述四号连杆远离一号平台一端固定连接二号平台，当所述电池座与一号平台接触时，所述电池座与一号平台卡扣连接，当电池座与二号平台接触时，所述电池座与二号平台卡扣连接。

9、当机器人进入换电区域后，气缸通过二号连杆驱动旋转杆下移，直到一号平台与电池座卡住，此时当一号齿条在三号凹槽内移动时，与一号齿条啮合的一号齿轮发生顺时针旋转，进而旋转杆发生顺时针转动，进而带动转动杆以旋转杆为轴顺时针做圆周运动，此时转动杆末端的二号齿条跟随转动杆做顺时针移动，则二号齿轮发生逆时针转动，进而带动一号平台发生逆时针转动，由于一号平台与电池座卡扣连接，故而一号平台带动电池座在电池仓内逆时针转动，进而电池与电池仓分离，此时气缸升起，由于电池座与一号平台卡扣连接，进而一号平台带动电池座上升，打开伺服电机开关，伺服电机带动转动杆转动180°，此时二号平台与一号平台互换位置，二号平台上本身卡扣连接新电池，气缸带动二号平台下降至电池仓位置，此时当一号齿条在三号凹槽内反向移动时，一号齿轮带动旋转杆逆时针转动，进而转动杆以旋转杆为轴逆时针做圆周运动，进而通过二号齿条以及二号齿轮带动四号连杆顺时针转动，即二号平台顺时针转动，则将新电池旋转进入电池仓，完成整个换电过程。

10、进一步的，所述电池座上设有四号凹槽，当所述一号平台与电池座贴合时，所述一号铁块与四号凹槽相互嵌合，当所述二号平台与电池座贴合时，所述二号铁块与四号凹槽相互嵌合。

11、当一号铁块在四号凹槽内与四号凹槽接触时，转动一号平台，一号平台底面会卡入四号凹槽的底部，当一号平台升起时，一号平台与四号凹槽牢牢卡住不会使得电池从一号平台上掉落，二号平台与一号平台同理。

12、进一步的，所述固定条上设有磁力机构，所述磁力机构包括一号电源，二号电源，一号电磁铁，二号电磁铁，一号磁铁，二号磁铁，一号铁块，二号铁块，一号电接触片，二号电接触片，三号接触片以及导线，所述一号平台远离四号连杆一侧固定连接两个一号铁块，两个所述一号铁块位于一号平台的两侧，所述固定条一端固定连接一号电磁铁，所述一号电磁铁电连接一号电源以及一号铁块，所述齿条靠近一号电磁铁一端固定连接一号磁铁，所述二号平台远离四号连杆一侧固定连接两个二号铁块，两个二号铁块位于二号平台的两侧，所述固定条远离一号电磁铁一端固定连接二号电磁铁，所述二号电磁铁电连接二号电源以及二号铁块，所述齿条靠近二号电磁铁一端固定连接二号磁铁，所述四号凹槽底部设有一号电接触片，所述电池侧壁设有二号电接触片，所述电池仓侧壁设有两个三号电接触片，所述一号电接触片与二号电接触片之间设有导线，两个所述三号电接触片之间设有导线，当所述电池座与电池仓螺纹连接时，所述二号电接触片与三号电接触片相接触。

13、当一号平台与电池座接触时，一号电接触片，二号电接触片以及三号电接触片通过导线连通一号电源以及一号电磁铁，一号磁铁受到磁力，进而一号齿条向一号电磁铁方向移动，进而带动旋转杆发生顺时针转动；当二号平台与电池座接触时，一号电接触片，二号电接触片以及三号电接触片通过导线连通二号电源以及二号电磁铁，二号磁铁受到磁力，进而一号齿条向二号电磁铁方向移动，进而带动旋转杆发生逆时针转动。以达到进一步带动电池从电池仓内旋出。

14、进一步的，所述底座靠近一号凹槽一侧设有一号平板，所述一号平板一侧与底座侧边活动连接，所述一号平板远离底座一侧与地面接触，所述底座远离一号平板的一侧设有二号平板，所述二号平板一侧与底座侧边活动连接，所述二号平板远离底座一侧与地面接触。

15、设有一号平板以及二号平板以方便机器人自动上下平台完成全自动换电池操作，提高效率，节约时间。

16、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过在底座上设有定位机构，当机器人驶入底座上时，底座受到压力进而定位机构开始运行，定位机构利用若干伸缩块将机器人推动至待换电区域，此时换电机构运行开始对机器人进行换电池，在换电过程中，利用气缸以及伺服电机带动一号平台旋转以及上下将旧电池卸下，将新电池换上。整个换接充电装置在运行过程中全程无需人工操作，自动化的将机器人的电池进行拆卸，本发明能有效节约人力，同时换电效率高，节约了大量机器人更换电池的时间。