CN106602660B - 一种agv的自动充电装置 - Google Patents

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Abstract

为了避免充电时AGV反向驶入导致电池正负极接反而发生短路的现象，本发明提供了一种AGV的自动充电装置，包括车载充电单元；所述车载充电单元包括底板和固定在底板上的车载电极；其特殊之处在于：所述充电装置还包括升降转向装置和极性检测装置；所述升降转向装置包括第一电缸、驱动第一电缸旋转的第一电机；第一电缸的伸缩杆与所述底板固连；所述极性检测装置包括第二电缸、驱动第二电缸旋转的第二电机；第二电缸的伸缩杆末端设置有极性检测铜片；所述底板上开设有圆弧形让位槽，所述第二电缸穿过圆弧形让位槽；圆弧形让位槽的圆弧角大于180度。

Description

一种AGV的自动充电装置
技术领域
本发明属于移动机器人领域，具体涉及一种AGV的自动充电装置。
背景技术
自动导引车(AGV，Automated Guided Vehicle)是自身装备有电磁导引或光学导引等自动导引设备，可以沿着规定的路径行驶，并完成转弯、停车等系列功能，同时还应该具有编程设备、安全保护功能以及各种移载功能的运输车辆。自动导引车能够在物流系统或者自动化生产线中完成物料搬运、转移、输送的任务，是整个工业生产自动化控制系统和物流运输自动化系统的最核心组成部分之一。它属于一种复合控制系统，能够依据感知到的周边环境情况作出时时连续动态决策，由运动控制系统对车体的行进过程进行控制操作，能够满足生产制造企业的柔性制造系统(FMS，Flexible Manufacture System)、物料输送系统(MHS，Material Handling System)以及立体化智能仓储系统(SWS，StereoscopicWarehouse System)的需求。由于自动导引车具有自主规划路径、可编程和可协调作业等特点，它将成为敏捷制造生产装备及系统的重要组成部分，为传统的生产制造企业向柔性化敏捷制造企业的跨越式飞速发展提供技术理论的支持。随着现代化科技水平的高速发展，以AGV为代表的柔性运输系统和无人化工厂得到了广泛的应用，已经在智能港口、机场和自动化立体仓库等物流枢纽场所获得了可观的经济效益，日益显示出巨大的优越性。
现有的AGV的充电方式主要分为两种，一种是手动充电模式，即当车辆电量不足时，AGV暂停工作，由人工取下电池，进行充电。另一种方式是自动充电，即当车辆电量不足时，AGV驶入指定区域，与电极接触，进行充电。
现有充电装置在充电过程中主要存在以下问题：
1、充电过程中经常出现充电指示灯不亮的情况。经分析得知，充电过程中，要求铜丝线圈与电极接触可靠，由于线圈的刚度不足，会存在接触不良的现象。若增加线圈刚度，当刚度过大时，在充电前的靠近并接触过程中，产生较大阻力,使得第一次充电接触良好，但第二次充电过程依然会发生接触不良，因为铜丝刚度大的同时，其韧性必然会变差。
2、由于车辆在双向行驶过程中出现电池电量不足的情况是任何时间都可能发生的，在车辆驶入充电区域时会存在正向驶入或反向驶入的情况。但是由于地面上的电极正负极性是固定的，当车辆正向驶入时能够实现充电，当反向驶入时会导致电池正负极接反，发生短路现象。
发明内容
基于上述背景，为了避免充电时AGV反向驶入导致电池正负极接反而发生短路的现象，本发明提供了一种AGV的自动充电装置。
本发明的技术解决方案是：
一种AGV的自动充电装置，包括车载充电单元；所述车载充电单元包括底板和固定在底板上的车载电极；其特殊之处在于：
所述充电装置还包括升降转向装置和极性检测装置；
所述升降转向装置包括第一电缸、驱动第一电缸旋转的第一电机；第一电缸的伸缩杆与所述底板固连；
所述极性检测装置包括第二电缸、驱动第二电缸旋转的第二电机；第二电缸的伸缩杆末端设置有极性检测铜片；
所述底板上开设有圆弧形让位槽，所述第二电缸穿过圆弧形让位槽；圆弧形让位槽的圆弧角大于180度。基于上述基本技术方案，本发明还作出如下优化：
考虑到AGV的充电区域上常常会存在影响充电的铁屑或类似导体易造成充电短路，因此在上述底板的下端面上还设置有多个清扫毛刷，以便将充电轨道周边及充电区域中的障碍扫除，避免出现短路现象。
为了达到较好的障碍清除效果，上述清扫毛刷沿底板下端面边沿整圈均布。
为了避免在充电过程中出现电磁泄漏或短路情况，上述底板的下端面上还设置有一圈静电屏蔽层，使得充电时车载充电区域形成一个静电屏蔽区域；所述静电屏蔽层位于所述清扫毛刷内侧。
由于现有充电装置在给AGV充电时经常出现接触不良，为避免这种情况发生，本发明在底板和车载电极之间设置有弹簧，当AGV到达充电区域，且车载电极与地面充电座电极接触后，由于弹簧被压缩，其反作用力能够使车载电极与地面充电座电极紧密接触。
为避免升降转向装置升降转向装置在调整时容易抖动，在上述升降转向装置第一活塞杆外套装有转向套。
本发明与现有技术相比优点是：
1、本发明在对AGV进行充电前，能够通过极性检测装置判断车载电极极性是否与地面充电座电极极性一致，若极性不一致会先通过第一电机驱动升降转向装置旋转±180度，从而带动底板和其上的车载电极整体偏转±180度将电极调整为一致，然后再进行充电。因此本发明能避免现有自动充电装置因AGV反向驶入导致电池正负极接反发生短路的事故发生。
2、本发明的充电装置具有多个清扫毛刷，在充电前能够将充电区域中的障碍扫除，避免出现短路现象。
3、本发明充电装置的底板下端设置有一整圈静电屏蔽层，在充电时，能在车载充电区域形成一个静电屏蔽区域，进一步避免了在充电过程中出现电磁泄漏或者短路情况出现。
4、本发明在车载电极和底板之间设置了弹簧，充电时，车载电极和地面充电座电极接触后弹簧被压缩，反作用的弹力能够使车载电极与地面充电座电极紧密接触，避免了充电过程中出现接触不良的现象。
说明书附图
图1是本发明自动充电装置的车载充电单元的结构示意图；
图2是本发明自动充电装置的地面充电座的结构示意图。
图中标号：1-底板；2-第一电缸；3-转向套；4-车载电极；5-第二电缸；6-极性检测铜片；7-清扫毛刷；8-静电屏蔽层；9-充电电极；10-圆弧形让位孔。
具体实施方式
本发明所提供的AGV的自动充电装置包括设置在AGV上的车载充电单元和设置在地面上的充电座。
如图1所示，车载充电单元主要包括控制单元，底板1，由第一电机和第一电缸2组成的升降转向装置，转向套3，两个车载电极4，以及由第二电机、第二电缸5和极性检测铜片6组成的极性检测装置。
应用时，由于第一电缸的上端与AGV车体固连，为了使第一电缸和底板整体能够旋转正负180度，这里采用三种方案：一种方案是第二电缸上端也与AGV车体固连，这时需要在底板1上开设圆弧形让位槽；第二种方案是在AGV车体底面上开设圆弧形让位槽，第二电缸的上部限位于该圆弧形让位槽内；第三种方案是将第二电缸悬吊在AGV车体底部。
使用时，将第一电缸2与AGV车体底部固连，当AGV的电量检测单元提示电量不足需要充电时，AGV沿轨道向充电区域行驶(为了不妨碍AGV正常行驶，需确保行驶时极性检测铜片6距地面至少15mm)；当AGV行驶到充电区域并到达规定位置后，第二电机驱动第二电缸5旋转以调整极性检测铜片6的位置，调整好后，第二电缸5动作使极性检测铜片下移至与地面充电座的充电电极9相接触，判断极性是否一致：当极性一致时，第二电缸动作使极性检测铜片6上移一定距离后，第二电机驱动第二电缸5旋转，使极性检测铜片为车载电极让位，然后第一电缸2动作，使车载电极4与充电座充电电极9接触，开始充电。当极性不一致时，第二电缸动作使极性检测铜片上移一定距离后第一电机驱动第一电缸2旋转180度，进而车载底板和车载电极整体旋转180度，将极性调整为一致，然后第一电缸2动作使车载电极下移至与充电座电极接触，开始充电。
本发明判断极性是否一致的原理：
极性检测铜片与地面充电座上的充电电极相接触，检测地面充电座上的充电电极的电压，将获得的地面充电座的充电电极的电压与离它最近的一个车载电极的电压做比较，当二者同时为高电压或同时为低电压时，则极性一致；若二者电压为一低一高时，则极性不一致。

Claims (3)

1.一种AGV的自动充电装置，包括车载充电单元；所述车载充电单元包括底板和固定在底板上的车载电极；其特征在于：
所述充电装置还包括升降转向装置和极性检测装置；
所述升降转向装置包括第一电缸、驱动第一电缸旋转的第一电机；第一电缸的伸缩杆与所述底板固连；
所述极性检测装置包括第二电缸、驱动第二电缸旋转的第二电机；第二电缸的伸缩杆末端设置有极性检测铜片；
所述极性检测铜片通过与地面充电座上的充电电极相接触，能够检测地面充电座上的充电电极的电压；将获得的地面充电座的充电电极的电压与离极性检测铜片最近的一个车载电极的电压做比较，
当二者同时为高电压或同时为低电压时，则极性一致，第二电缸动作使极性检测铜片上移一定距离后，第二电机驱动第二电缸旋转，使极性检测铜片为车载电极让位，然后第一电缸动作，使车载电极与充电座充电电极接触，开始充电；
若二者电压为一低一高时，则极性不一致，第二电缸动作使极性检测铜片上移一定距离后，第一电机驱动第一电缸旋转180度，将极性调整为一致，然后第一电缸动作使车载电极下移至与充电座电极接触，开始充电；
所述底板上开设有圆弧形让位槽，所述第二电缸穿过圆弧形让位槽；圆弧形让位槽的圆弧角大于180度；
所述底板的下端面上还设置有多个清扫毛刷；
所述底板的下端面上还设置有一圈静电屏蔽层；所述静电屏蔽层位于所述清扫毛刷内侧；
还包括设置在底板和车载电极之间的弹簧。
2.根据权利要求1所述的AGV的自动充电装置，其特征在于：所述清扫毛刷沿底板下端面边沿整圈均布。
3.根据权利要求1所述的AGV的自动充电装置，其特征在于：所述升降转向装置外套装有转向套。
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