CN106230047B - 一种机器人用充电座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机器人用充电座，机器人用充电座包括座体，座体上浮动设置有用于与机器人上的机器人触头接触顶压配合的充电座触头，充电座触头的浮动方向与机器人的运动方向垂直。当充电时，机器人触头与充电座触头接触配合，由于充电座触头的浮动方向与机器人的移动方向垂直，因此浮动触头不会给机器人一个朝背离充电座方向移动的反向作用力，机器人不具有朝背离充电座方向移动的移动趋势，因此可以保证充电触头与机器人触头的可靠接触。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人用充电座。
背景技术
随着自动化的进程，机器人已经越来越普及，机器人在电量较低时需要对其进行充电操作。以往都是人工将充电接口插上，充满时再人工分离，这样操作一方面存在着劳动强度大，充电效率不高的问题，另一方面在一些特殊场合，比如说高压等环境条件下，人工操作风险很大，而且必须有人员值班，这样就耗费大量人力。
因此能够实现机器人自动充电就成了技术翻转的趋势，中国专利CN1610208A公开的一种能够实现机器人自动充电的移动式机器人用充电装置，该移动式机器人用充电装置包括充电座和用于设置于机器人上的机器人触头，为了避免机器人朝向充电座移动过程中对机器人触头对充电座上的充电座触头造成刚性冲击，充电座触头为一个可在机器人移动方向上弹性浮动的浮动触头，当机器人朝向充电座移动时，机器人触头与充电座触头接触顶压，以实现向机器人充电。现有的这种移动式机器人用充电装置存在的问题在于：附图触头的浮动反向与机器人的移动方向一致，当充电座触头与机器人触点顶触时，充电座触头会给机器人一个反向作用力，由于该反向作用力的存在，机器人具有朝背离充电座方向移动的运动趋势，导致充电座触头与机器人触头的接触并不可靠。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人用充电座，以解决现有技术充电过程中机器人具有背离充电座方向运动而导致充电过程不可靠的问题。
为了解决上述问题，本发明的技术方案为：
充电座，包括座体，座体上浮动设置有用于与机器人上的机器人触头接触顶压配合的充电座触头，充电座触头的浮动方向与机器人的运动方向垂直。
充电座触头上设置有用于在机器人朝向所述充电座移动过程中与机器人触头引导配合的引导结构。
引导结构包括引导行程末端与所述充电座触头的接触端相接的引导斜面。
座体上设置有导向方向垂直于机器人运动方向的导向孔，充电座触头包括导向移动装配于所述导向孔中的绝缘体和设置于所述绝缘体上的导电片，绝缘体与座体之间顶设有实现充电座触头浮动的弹簧。
所述引导斜面设置于所述绝缘体上。
导电片的宽度大于机器人触头的宽度。
充电座包括至少两个所述的充电座触头，各充电座触头的导电片的沿一字形间隔布置，相邻两个导电片之间的间隔大于机器人触头的宽度。
所述座体包括上下分体设置的上座体和下座体，上、下座体通过螺纹连接结构可拆连接，所述导向孔由上、下座体围成。
弹簧中穿设有导向柱，上座体上设置有弹簧导向孔，下座体上设置有弹簧沉孔，下座体上还设置有与弹簧沉孔相通的导向柱避让孔。
本发明的有益效果为：当充电时，机器人触头与充电座触头接触配合，由于充电座触头的浮动方向与机器人的移动方向垂直，因此浮动触头不会给机器人一个朝背离充电座方向移动的反向作用力，机器人不具有朝背离充电座方向移动的移动趋势，因此可以保证充电触头与机器人触头的可靠接触。
附图说明
图1是本发明的实施例1的结构示意图；
图2是图1的D-D向剖视图；
图3是图1的左视图；
图4是本发明的实施例1中机器人触头移动至充电触头上的过程示意图；
图5是本发明的实施例1中机器人触头与充电触头顶触时的状态示意图；
图6是图5中机器人与机器人触头的配合示意图；
图7是本发明的实施例2的结构示意图。
具体实施方式
机器人用充电座的实施例1如图1~6所示：首先针对与该机器人用充电座适配配合使用的机器人触头进行说明，机器人触头的具体结构如图6所示：机器人触头包括竖向设置的导电针8，导电针8的下端为具有平面截台的锥形结构，导电针8设置于安装壳体3上，安装壳体3上设置有安装螺钉11，使用时安装螺钉11与机器人的箱体底盘10相连。安装壳体3的上端于导电针的外围设置有环形安装套14，环形安装套14上设置有金属环13，导电针8的上端螺纹连接有螺母12，使用时可以在螺母12与金属环13之间设置导电排11，导电排11与机器人的电源相连。为保证密封，金属环与安装壳体设置有内侧密封垫16，环形安装套的外围设置有外侧密封圈15。图中项9表示机器人。
机器人用充电座座体7和充电座触头，座体包括上下分体设置的上座体7-1和下座体7-2，上、下座体通过螺纹连接结构可拆连接，螺纹连接结构包括连接螺钉18和旋装在连接螺钉上的连接螺母。座体内设置有沿一字形顺序布置的三个导向孔，导向孔的导向方向沿上下方向延伸，导向孔由上、下座体围成，充电座触头的个数与导向孔一一对应，充电座触头包括与导向孔导向移动配合的绝缘体17及设置于绝缘体17上端的导电片2，导电片的上表面形成充电座触头的接触端，绝缘体17与座体之间设置有弹簧19，弹簧19中穿设有导向柱21，导向柱21为空心结构，上座体7-1上设置有弹簧导向孔30，下座体7-2上设置有弹簧沉孔22，下座体7-2上还设置有与弹簧沉孔22相通的导向柱避让孔20。通过弹簧19的设置，使得充电座触头成为一个在上下方向上可浮动的浮动触头，导电片2的宽度大于导电针8的宽度，同时相邻两个导电片之间的间隔大于导电针8的宽度。充电连接器组件还包括用于在机器人朝向充电座移动过程中与导电针引导配合的引导结构，引导结构包括设置于充电座触头上的绝缘体上的引导斜面5。座体上设置有电源接口1，电源接口1的接触件通过导线与各导电片电连接，使用时通过充电插头向电源接口供电即可。
当机器人电量不足时，机器人朝向充电座移动，移动过程中，可依靠红外感应或者激光探测找准充电座上的导电片2的位置，然后一直朝向充电座移动，当导电针8与引导斜面5接触时，导电针为刚性结构，通过引导斜面5的引导，整个充电座触头均向下浮动，直至导电针8移动至与导电片2接触的位置（图1中导电针的实线所处位置），此时在弹簧19的作用下，导电针8与导电片2可靠接触，可实现向机器人充电，同时导电针与导电片之间的力作用沿上下方向，不会给机器人一个移动方向上的反作用力，进一步的保证了充电过程的可靠性。锥形结构的平面截6台可以保证与导电片的大面积接触，而锥形结构的球面则可以保证与引导斜面更好的配合；导电片的宽度、长度均大于导电针的直径，考虑引导定位偏差，宽度、长度方向均设置偏差冗余，优选的导电片在宽度、长度方向至少较导电针大30mm（±15mm偏差）；同时导电片之间的间隔大于导电针的直径，可以防止插错情况下无法充电，对机器人及设备进行保护。
在本发明的其它实施例中：充电触头的个数还可以根据需要进行选择，比如说一个、两个、四个或其它个数，对应的机器人触头的个数也随之改变；机器人触头也可以采用浮动触头结构，比如说机器人触头采用弹簧针结构；引导结构还可以设置于机器人触头所在的机器人上；引导斜面也可以被引导球面、引导弧面等其它引导结构代替；实现上、下座体可拆连接的螺纹连接结构也可以不包括连接螺母，此时上座体或下座体的对应螺栓穿孔为螺纹孔。
机器人用充电座的实施例2如图7所示：实施例2与实施例1不同的是，无需设置柱形弹簧，在充电座7上设置一个弹性悬伸的弹片32，导电片2一体设置于弹片32的悬伸端，弹片的上表面构成用于与导电针引导配合的引导斜面5。在本发明的其它实施例中，弹片32与导电片2还可以分体设置，此时导电片可以通过螺钉固定于弹片的悬伸端，而弹片可以由塑料等绝缘材质制成。
Claims (5)
1.机器人用充电座，包括座体，其特征在于：座体上浮动设置有用于与机器人上的机器人触头接触顶压配合的充电座触头，充电座触头的浮动方向与机器人的运动方向垂直；充电座触头上设置有用于在机器人朝向所述充电座移动过程中与机器人触头引导配合的引导结构；座体上设置有导向方向垂直于机器人运动方向的导向孔，充电座触头包括导向移动装配于所述导向孔中的绝缘体和设置于所述绝缘体上的导电片，导电片的上表面形成充电座触头的接触端，绝缘体与座体之间顶设有实现充电座触头浮动的弹簧，引导结构包括引导行程末端与所述充电座触头的接触端相接的引导斜面，所述引导斜面设置于所述绝缘体上。
2.根据权利要求1所述的机器人用充电座，其特征在于：导电片的宽度大于机器人触头的宽度。
3.根据权利要求2所述的机器人用充电座，其特征在于：充电座包括至少两个所述的充电座触头，各充电座触头的导电片的沿一字形间隔布置，相邻两个导电片之间的间隔大于机器人触头的宽度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的机器人用充电座，其特征在于：所述座体包括上下分体设置的上座体和下座体，上、下座体通过螺纹连接结构可拆连接，所述导向孔由上、下座体围成。
5.根据权利要求4所述的机器人用充电座，其特征在于：弹簧中穿设有导向柱，上座体上设置有弹簧导向孔，下座体上设置有弹簧沉孔，下座体上还设置有与弹簧沉孔相通的导向柱避让孔。
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