CN108362491B - 电动车辆充电插头的插拔试验工装、装置及方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电动车辆充电插头的插拔试验工装、装置及方法，所述插拔试验工装包括用于与机器人(20)固定连接的基座(11)和从所述基座(11)的一侧向前延伸的多根安装柱(12)，所述安装柱(12)上设置有用于将带有充电插头的充电枪(13)固定安装在多根所述安装柱(12)形成的筒状空间内的紧固件。这样，安装柱固定在基座上，充电枪容纳在安装柱构成的空间内并借助紧固件固定在安装柱上，从而使得基座、安装柱和充电枪形成一个整体，即本公开提供的电动车辆充电插头的插拔试验工装，并且通过与基座固连的机器人带动并控制工装的插拔动作，提高工作效率，降低成本。

Description

电动车辆充电插头的插拔试验工装、装置及方法

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种电动车辆充电插头的插拔试验工装、插拔试验装置及插拔试验方法。

背景技术

电动车开发过程中需要对其充电插头的插拔耐久性能进行测试以确认是否符合国家标准，避免短期时间内出现功能失效，目前市场上并没有成熟的此功能试验台架，因此，提供一种结构简单、易于操作的充电插头插拔试验装置，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种电动车辆充电插头的插拔试验工装，该工装能够实现充电插头的插拔动作，提高工作效率，降低成本。

本公开的另一个目的是提供一种电动车辆充电插头的插拔试验装置，该装置配置有本公开提供的电动车辆充电插头的插拔试验工装。

本公开的再一个目的是提供一种电动车辆充电插头的插拔试验方法，该方法使用了本公开提供的电动车辆充电插头的插拔试验装置。

为了实现上述目的，本公开提供一种电动车辆充电插头的插拔试验工装，包括用于与机器人固定连接的基座和从所述基座的一侧向前延伸的多根安装柱，所述安装柱上设置有用于将带有充电插头的充电枪固定安装在多根所述安装柱形成的筒状空间内的紧固件。

可选地，所述紧固件包括套设在所述安装柱上的用于夹持所述充电枪的夹持块，所述夹持块的内周面形成为与所述充电枪的外轮廓形状配合的型面。

可选地，所述紧固件还包括套设在所述安装柱上的夹块，相邻两个所述夹块通过连接件间距可调地相互连接。

可选地，所述夹块上凸出有孔座，相邻两个所述夹块通过依次穿过二者的所述孔座的螺纹件固定连接。

可选地，所述夹块包括至少两组以在至少两个轴向位置夹紧所述充电枪。

可选地，所述基座上开设有第一安装孔，所述第一安装孔形成为长条孔，所述安装柱穿过所述第一安装孔。

可选地，所述充电枪具有插入端和手柄端，所述插入端通过所述紧固件固定在所述安装柱上，所述安装柱上还设置有用于支撑所述手柄端的支撑部，所述支撑部包括固定在所述安装柱上的第一固定支架和连接在所述第一固定支架上的Y形支架，所述手柄端卡止在所述Y形支架的开口中。

可选地，所述第一固定支架形成为围绕两个所述安装柱设置的腰形架，所述腰形架的弧形部与所述安装柱之间设置有分别与二者形状配合的摩擦块，锁紧件穿过所述弧形部并顶紧在所述摩擦块上以将所述第一固定支架锁止在所述安装柱上。

可选地，所述充电枪上具有用于在插入车辆后锁止在车身上的防脱按钮，所述插拔试验工装还包括用于驱动所述防脱按钮解锁的按钮驱动机构。

可选地，所述按钮驱动机构包括分别固定在所述安装柱上的电磁铁和驱动连杆，所述驱动连杆设置在所述防脱按钮的上方，所述电磁铁吸合并拉动所述驱动连杆，以控制所述防脱按钮解锁。

可选地，所述按钮驱动机构还包括接近开关和继电器，所述接近开关固定安装在所述安装柱上，所述继电器分别与所述接近开关和所述电磁铁电连接，以通过所述接近开关的通电状态控制所述电磁铁的吸合与断开。

可选地，所述电磁铁放置在支撑架上，所述支撑架通过第二固定支架固定在所述安装柱上。

可选地，所述安装柱靠近所述电磁铁的位置处设置有冷却风扇。

可选地，所述基座和所述机器人之间设置有拉压力传感器。

根据本公开的第二个方面，提供一种电动车辆充电插头的插拔试验装置，包括机器人和以上所述的插拔试验工装。

根据本公开的第三个方面，提供一种电动车辆充电插头的插拔试验方法，该方法使用了以上所述的插拔试验装置。

通过上述技术方案，安装柱固定在基座上，充电枪容纳在安装柱构成的空间内并借助紧固件固定在安装柱上，从而使得基座、安装柱和充电枪形成一个整体，即本公开提供的电动车辆充电插头的插拔试验工装，并且通过与基座固连的机器人带动并控制工装的插拔动作，提高工作效率，降低成本。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种示例性实施方式提供的电动车辆充电插头的插拔试验工装的结构示意图；

图2是图1示出的实施方式中充电枪、紧固件及安装柱之间的装配示意图；

图3是图1示出的实施方式中基座的结构示意图；

图4是图1示出的实施方式中Y形支架和第一固定支架的结构示意图；

图5是图1示出的实施方式中充电枪、Y形支架及第一固定支架之间的装配示意图；

图6是图1示出的实施方式中充电枪前端的局部放大图；

图7是图1示出的实施方式中按钮驱动机构的结构示意图；

图8是图1中示出的电动车辆充电插头的插拔试验装置的总体布局图。

附图标记说明

11 基座 12 安装柱

13 充电枪 14 驱动连杆

15 电磁铁 16 接近开关

18 拉压力传感器 20 机器人

111 第一安装孔 131 夹块

1311 孔座 132 夹持块

133 Y形支架 134 第一固定支架

1341 摩擦块 1342 锁紧件

135 防脱按钮 1351 斜面

1352 钩状部 141 连杆支架

151 支撑架 1511 止挡孔

152 第二固定支架

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”通常是基于附图所示的方位或位置关系进行定义的，具体地可参考图1所示的图面方向，“前”、“后”是在插拔试验工装正常使用状态下进行定义的，即，插拔试验工装插入的方向为前，插拔试验工装拔出的方向为后，而“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

参照图1和图8，本公开提供一种电动车辆充电插头的插拔试验工装，包括用于与机器人20固定连接的基座11和从基座11的一侧向前延伸的多根安装柱12，安装柱12上设置有用于将带有充电插头的充电枪13固定安装在多根安装柱12形成的筒状空间内的紧固件。这样，安装柱12成为整个工装的衔接载体，其两端分别固定安装有基座11和充电枪13，从而将基座11、安装柱12、充电枪13连接为一个整体，使其能够同步移动，并且为防止该工装插入时安装柱12与待充电体产生干涉，充电枪13的充电插头凸出于安装柱12的端部。另外，基座11与机器人20固定连接，通过机器人20带动并控制工装进行插拔动作，实现智能化操作，从而提高工作效率，降低成本。在图1示出的实施方式中，上述的筒状空间由四根直杆状的安装柱12围成，本公开下面的说明中，也以此种情况进行示例性的介绍，但不排除其他的可实施的方案。例如，安装柱12可以为弯杆，安装柱12的数量可以为两个、三个、五个或者更多，当安装柱12为两个时，可以通过对安装柱12造型以形成筒状空间的效果。

具体地，参照图2，紧固件包括套设在安装柱12上的用于夹持充电枪13的夹持块132，夹持块132的内周面形成为与充电枪13的外轮廓形状配合的型面，例如可以均为圆弧面，以增加夹持块132和充电枪13的接触面积，增大夹紧力。夹持块132可以为多个，其沿周向间隔布置在充电枪13上，以提供给充电枪13充足的夹紧力，在各个轴向位置上夹紧充电枪13。

更具体地，参照图2，为使夹持块132能够夹持充电枪13，紧固件还包括套设在安装柱12上的夹块131，即，本实施方式中的夹持块132的夹持作用是通过夹块131实现的。同样地，夹块131的内周面也可以形成为与充电枪13的外轮廓形状配合的型面，以对充电枪13起到辅助夹紧作用。在本实施方式中，夹块131为成对设置，相邻两个夹块131通过连接件间距可调地相互连接，以减小各个安装柱12之间的间距，起到夹紧的效果。

具体地，如图2所示，夹块131上凸出有孔座1311，安装时相邻的每对夹块131的孔座1311相对设置，孔座1311内形成有通孔，螺纹件依次穿过二者的通孔而将其固定连接。以螺纹件为螺栓为例，当通孔为光孔时，螺纹件穿过两个通孔后在对侧与螺母连接，螺栓的大头顶在其中一个孔座1311上，螺母顶在另一个孔座1311上，当旋动二者中的一者时，可以进一步夹紧充电枪13或放松充电枪13。其他的实施方式中，螺纹件还可以为螺柱，通孔还可以为螺纹孔，这些情况可以参照上述的螺栓配合螺母的形式，这里不再赘述。

为使充电枪13安装牢固，夹块131包括至少两组以在至少两个轴向位置夹紧充电枪13。参照图2，安装柱12的数量应设置适宜，太少起不到固定并支撑充电枪13的作用，过多则会使工装结构繁锁，增加负重，而夹块131设置的数量可以依据安装柱12的数量而定，应能够保证相邻的两个安装柱12之间均设置有一组夹块131，以使各安装柱12的间距达到均衡，进而实现夹块131对充电枪13夹紧力的均衡。并且多组夹块131可以沿轴向间隔设置，以使夹持块132在轴向上可以位于多组夹块131之间，从而保证夹持块132前后方向上均受到夹块131的作用而能够夹紧充电枪13。

参照图3，基座11上开设有第一安装孔111，安装柱12穿过第一安装孔111，从而将基座11与安装柱12连接在一起，并且第一安装孔111形成为长条孔，以为各个安装柱12之间的间距调节提供保障。

根据本公开提供的具体实施方式，充电枪13具有用于插入到充电插座的插入端和能够被手持的手柄端，插入端通过紧固件固定在安装柱12上，即，上述夹块131和夹持块132均夹持在充电枪13的插入端，为进一步固定充电枪13的手柄端，参照图1和图5，安装柱12上还设置有用于支撑手柄端的支撑部，支撑部包括固定在安装柱12上的第一固定支架134和连接在第一固定支架134上的Y形支架133，手柄端卡止在Y形支架133的开口中。

具体地，参照图1、图4和图5，第一固定支架134形成为围绕两个安装柱12设置的腰形架，腰形架的弧形部与安装柱12之间设置有分别与二者形状配合的摩擦块1341，摩擦块1341大致呈月牙形，腰形架的弧形部开设有通孔，锁紧件1342穿过弧形部的通孔并顶紧在摩擦块1341上以将第一固定支架134锁止在安装柱12上。其中，通孔可以为螺纹孔，锁紧件1342可以为螺栓，将腰形架的两个弧形部的螺栓同时向内旋入螺纹孔并分别顶紧在其相应的摩擦块1341上，通过安装柱12、摩擦块1341及腰形架三者之间的摩擦力将第一固定支架134锁止在安装柱12上，防止其沿轴向移动。Y形支架133为适应充电枪13手柄端的形状而倾斜放置，其末端可以开设有凹槽，第一固定支架134的位于上方的线形部卡止在该凹槽中，以支撑Y形支架133，而充电枪13的手柄端卡止在Y形支架133上方的开口中，实现Y形支架133支撑手柄端、第一固定支架134支撑Y形支架133的效果，从而将充电枪13更加牢靠地固定在安装柱12上。

当充电枪13的充电插头插入车身后，为防止充电插头从车身上脱落引发安全事故，参照图5和图6，充电枪13上具有用于在插入车辆后锁止在车身上的防脱按钮135，防脱按钮135通过弹性件固定安装在充电枪13上。防脱按钮135的工作原理可以通过其前后端的上下运动而实现，具体表现为：前后两端关于中间某点呈类似跷跷板式设计，防脱按钮135需要与车身解锁时，其后端向下压入，相应地前端向上抬起。对应于本公开中的实施方式，充电枪13的充电插头插入时，防脱按钮135的前端由于设置有斜面1351，可通过插入时力的作用自动抬起并使其后端下压，实现充电插头的顺利插入，当充电插头完全插入后，防脱按钮135通过弹性件的自动回复作用复位，其前端的钩状部1352卡止在车身相应的位置从而防止充电插头从车身上掉落。当充电枪13的充电插头拔出时，由于防脱按钮135前端锁止在车身上，因此需要事先将防脱按钮135解锁后才可将充电插头顺利拔出。该解锁过程可以由操作人员人工操作，即人手或使用零件向下按压防脱按钮135的后端，使其前端的钩状部1352翘起，充电枪13能够拔出。进一步地，为了提高试验效率，本公开提供的电动车辆充电插头的插拔试验工装还可以包括用于驱动防脱按钮135解锁的按钮驱动机构。

具体地，参照图7，按钮驱动机构包括分别固定在安装柱12上的电磁铁15和驱动连杆14。其中，电磁铁15放置在支撑架151上，支撑架151通过第二固定支架152固定在安装柱12上，第二固定支架152可以具有与第一固定支架134相同的结构和功能，此处不再赘述。为进一步防止电磁铁15从支撑架151上滑落，支撑架151的底部靠近边缘处还可以设置有止挡孔1511，诸如螺丝等的止挡件穿过止挡孔1511将电磁铁15止挡在支撑架151上。驱动连杆14通过连杆支架141设置在防脱按钮135后端的上方，连杆支架141套设在安装柱12上。电磁铁15与驱动连杆14相连，以通过电磁铁15吸合并拉动驱动连杆14向下运动，进而下压防脱按钮135的后端，控制防脱按钮135与车身解锁。

更具体地，参照图1，按钮驱动机构还包括接近开关16和继电器(未示出)，接近开关16固定安装在安装柱12上，继电器分别与接近开关16和电磁铁15电连接，以通过接近开关16的通电状态控制电磁铁15的吸合与断开。参照图8，充电插头的插拔动作通过该插拔试验工装与机器人20自动实现，不需要额外人工操作，因此，按钮驱动机构的解锁过程也需借助自动控制装置完成。这主要通过接近开关16、继电器和电磁铁15的电动控制实现，其工作过程为：

充电插头插入过程中，随着工装与车身的靠近，接近开关16感应到车身并通电，继电器开始计时，当充电插头完全插入车身上的充电插座后，机器人20停留一定时间，在该时间段内，继电器到达预设时间控制电磁铁15通电吸合，按钮驱动机构开始工作，驱动连杆14压下防脱按钮135的后端，其前端相应抬起，钩状部1352与车身脱离，此时机器人20带动插拔试验工装开始将充电插头从车身的充电插座上拔出，随着拔出过程的进行，工装逐渐远离车身，接近开关16无法感应车身后断电，电磁铁15停止吸合，按钮驱动机构解除工作，防脱按钮135通过弹性件的回复作用复位，从而完成一次插拔动作。其中，继电器可以为延时继电器，对此本公开不做具体限制。

另外，电磁铁15长时间工作会发热，为降低电磁铁15的温度，提高其使用寿命，安装柱12靠近电磁铁15的位置处还可以设置有冷却风扇(未示出)，例如，冷却风扇可以通过简单的粘接形式固定在安装柱12上。

参照图1，为防止插拔试验工装在插拔过程中位置产生偏差进而造成充电插头损坏，基座11和机器人20之间可以设置有拉压力传感器18，拉压力传感器18预先设定有相应的拉压力阈值，充电插头插拔过程中，机器人20可通过拉压力传感器18上显示的拉压力与拉压力阈值的关系来判断插拔试验工装的位置是否有所变化，进而给出相应的工作指示。

参照图8，本公开还提供一种电动车辆充电插头的插拔试验装置，包括机器人20和上述的插拔试验工装，机器人20可以为六轴机器人，从而能够带动插拔试验工装实现多个自由度方位上的运动，操作灵活，通用性较强。电动车辆充电插头的插拔试验装置具有上述的插拔试验工装的全部有益效果，此处不再赘述。

本公开还提供一种电动车辆充电插头的插拔试验方法，该方法使用了上述的插拔试验装置，通过该方法可以对充电插头的插拔耐久性能进行测试。

具体地，作为一种实施方式，电动车辆充电插头的插拔试验方法的主要步骤包括：

机器人20接收指令带动插拔试验工装向车辆的充电插座方向逐步移动；

接近开关16感应到车身后通电，继电器开始计时；

充电枪13的充电插头完全插入充电插座，机器人20等待2s；

继电器到达预设时间，控制电磁铁15吸合，带动驱动连杆14下压防脱按钮135，按钮驱动机构解锁充电插头和车身；

机器人20带动插拔试验工装将充电插头拔出，并移动到初始位置，试验次数计数+1；

若计数次数未达到预先设定试验计划次数，机器人20重复上述过程；

若计数次数达到预先设定试验计划次数，机器人20停止工作。

需要说明的是，在试验开始之前需在机器人20内编制好预设程序，包括机器人20的移动方向、移动速度以及所需进行的计划试验次数等，以为后续机器人20自动操作做好准备，避免出现故障。通过该试验方法，能够快速准确地对电动车辆开发过程中充电插头的插拔耐久性能进行检测，操作简单方便，大大缩短试验周期，降低生产成本。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (13)

1.一种电动车辆充电插头的插拔试验工装，其特征在于，包括用于与机器人(20)固定连接的基座(11)和从所述基座(11)的一侧向前延伸的多根安装柱(12)，所述安装柱(12)上设置有用于将带有充电插头的充电枪(13)固定安装在多根所述安装柱(12)形成的筒状空间内的紧固件；

所述充电枪(13)上具有用于在插入车辆后锁止在车身上的防脱按钮(135)，所述插拔试验工装还包括用于驱动所述防脱按钮(135)解锁的按钮驱动机构，所述按钮驱动机构包括分别固定在所述安装柱(12)上的电磁铁(15)和驱动连杆(14)，所述驱动连杆(14)设置在所述防脱按钮(135)的上方，所述电磁铁(15)吸合并拉动所述驱动连杆(14)，以控制所述防脱按钮(135)解锁，所述基座(11)和所述机器人(20)之间设置有拉压力传感器(18)。

2.根据权利要求1所述的插拔试验工装，其特征在于，所述紧固件包括套设在所述安装柱(12)上的用于夹持所述充电枪(13)的夹持块(132)，所述夹持块(132)的内周面形成为与所述充电枪(13)的外轮廓形状配合的型面。

3.根据权利要求2所述的插拔试验工装，其特征在于，所述紧固件还包括套设在所述安装柱(12)上的夹块(131)，相邻两个所述夹块(131)通过连接件间距可调地相互连接。

4.根据权利要求3所述的插拔试验工装，其特征在于，所述夹块(131)上凸出有孔座(1311)，相邻两个所述夹块(131)通过依次穿过二者的所述孔座(1311)的螺纹件固定连接。

5.根据权利要求3所述的插拔试验工装，其特征在于，所述夹块(131)包括至少两组以在至少两个轴向位置夹紧所述充电枪(13)。

6.根据权利要求1所述的插拔试验工装，其特征在于，所述基座(11)上开设有第一安装孔(111)，所述第一安装孔(111)形成为长条孔，所述安装柱(12)穿过所述第一安装孔(111)。

7.根据权利要求1所述的插拔试验工装，其特征在于，所述充电枪(13)具有插入端和手柄端，所述插入端通过所述紧固件固定在所述安装柱(12)上，所述安装柱(12)上还设置有用于支撑所述手柄端的支撑部，所述支撑部包括固定在所述安装柱(12)上的第一固定支架(134)和连接在所述第一固定支架(134)上的Y形支架(133)，所述手柄端卡止在所述Y形支架(133)的开口中。

8.根据权利要求7所述的插拔试验工装，其特征在于，所述第一固定支架(134)形成为围绕两个所述安装柱(12)设置的腰形架，所述腰形架的弧形部与所述安装柱(12)之间设置有分别与二者形状配合的摩擦块(1341)，锁紧件(1342)穿过所述弧形部并顶紧在所述摩擦块(1341)上以将所述第一固定支架(134)锁止在所述安装柱(12)上。

9.根据权利要求1所述的插拔试验工装，其特征在于，所述按钮驱动机构还包括接近开关(16)和继电器，所述接近开关(16)固定安装在所述安装柱(12)上，所述继电器分别与所述接近开关(16)和所述电磁铁(15)电连接，以通过所述接近开关(16)的通电状态控制所述电磁铁(15)的吸合与断开。

10.根据权利要求1所述的插拔试验工装，其特征在于，所述电磁铁(15)放置在支撑架(151)上，所述支撑架(151)通过第二固定支架(152)固定在所述安装柱(12)上。

11.根据权利要求1所述的插拔试验工装，其特征在于，所述安装柱(12)靠近所述电磁铁(15)的位置处设置有冷却风扇。

12.一种电动车辆充电插头的插拔试验装置，其特征在于，包括机器人(20)和根据权利要求1-11中任一项所述的插拔试验工装。

13.一种电动车辆充电插头的插拔试验方法，其特征在于，该方法使用了根据权利要求12所述的插拔试验装置。