CN109334500A - 用于自动导引运输车的自动充电对接机及自动导引运输车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动充电对接机及一种自动导引运输车，该自动充电对接机包括：机柜；伸缩对接机构，伸缩对接机构包括驱动组件和伸缩组件，驱动组件用于驱使伸缩组件在第一方向上伸缩移动；第一导电连接组件，第一导电连接组件包括第一对接模块和第一导电连接件，第一对接模块安装在伸缩组件上；以及电控系统，电控系统包括电源模块、控制器、限位开关和第一对射传感器，限位开关安装在第一对接模块上并用于在触碰到物体时向控制器发送触碰信号，第一对射传感器用于在与自动导引运输车上的第三对射传感器感应时向控制器发送第一感应信号。本发明的自动充电对接机具有较强的适应性和灵活性以及较高的效率和安全性。

Description

用于自动导引运输车的自动充电对接机及自动导引运输车

技术领域

本发明涉及自动导引运输车的充电技术领域，具体地，涉及一种用于自动导引运输车的自动充电对接机及一种自动导引运输车。

背景技术

自动导引运输车(即AGV或者Automated Guided Vehicle)是指装备有电磁或光学等自动导引装置能够沿规定的导引路径行驶并具有安全保护以及各种移载功能的运输车，这种车辆在工业应用中不需驾驶员且以可充电的蓄电池作为其动力来源。目前自动导引运输车的充电是在自动导引运输车运载结束后按照指定路线行驶至充电处，等待人工将自动导引运输车的插头和充电机的插头对接从而实现充电。这种充电方式需要人工实时监控，自动化程度不高，影响自动导引运输车的工作效率，破坏自动导引运输车的工作完整性。自动导引运输车的另外一种充电方式是在指定位置的地面挖槽预先埋下导电刷板，自动导引运输车的底部安装导电刷块，自动导引运输车需要充电时行驶到指定位置自动充电。这样的方式具有以下缺点：需对地面挖槽预埋导电刷板，不能施工的车间无法使用这种方式；对绝缘处理要求高，如果地面遇到潮湿天气，容易导致导电板正负极之间漏电；自动导引运输车上的导电刷块容易磨损，容易碰坏，磨损和碰坏后容易与导电刷板之间接触不良而产生火花；充电设备的充电触头不能自动定位，对自动导引运输车充电时停止的定位精度要求较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种较强的适应性和灵活性以及较高的效率和安全性的用于自动导引运输车的自动充电对接机。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于自动导引运输车的自动充电对接机，所述自动充电对接机包括：机柜；伸缩对接机构，所述伸缩对接机构包括驱动组件和伸缩组件，所述驱动组件安装在所述机柜中且用于驱使所述伸缩组件在第一方向上伸缩移动；第一导电连接组件，所述第一导电连接组件包括第一对接模块和安装在所述第一对接模块上的第一导电连接件，所述第一对接模块安装在所述伸缩组件上，所述第一导电连接件与外部充电电源电连接；以及电控系统，所述电控系统包括电源模块、控制器、限位开关和第一对射传感器，所述电源模块电连接所述控制器和所述驱动组件，所述控制器电连接所述驱动组件、所述限位开关和所述第一对射传感器，所述限位开关安装在所述第一对接模块上并用于在触碰到物体时向所述控制器发送触碰信号，所述第一对射传感器用于在与所述自动导引运输车上的第三对射传感器感应时向所述控制器发送第一感应信号，当收到所述第一感应信号时，所述控制器向所述驱动组件发送伸出信号，所述驱动组件驱使所述伸缩组件伸出；当同时收到所述第一感应信号和所述触碰信号时，所述控制器向所述驱动组件发送停止伸缩信号，所述驱动组件使得所述伸缩组件保持静止；当停止收到所述第一感应信号时，所述控制器向所述驱动组件发送缩回信号，所述驱动组件驱使所述伸缩组件缩回。

进一步地，所述电控系统还包括与所述控制器电连接的第二对射传感器，所述第二对射传感器用于与所述自动导引运输车上的第四对射传感器感应，当所述伸缩组件完成缩回动作后，所述电控系统向所述第二对射传感器发出激活信号。

进一步地，所述驱动组件为具有固定端和伸缩端的电动推杆，所述伸缩组件包括安装在所述伸缩端的安装座，所述第一对接模块安装在所述安装座上。

进一步地，所述伸缩对接机构还包括导向组件，所述导向组件包括沿所述第一方向设置的直线轴承和导向轴，所述导向轴的一端连接于所述安装座，所述导向轴可滑动配合在所述直线轴承中。

进一步地，所述固定端和所述直线轴承安装在支撑座上，所述支撑座安装在所述机柜中，所述伸缩端设置在所述机柜外部。

进一步地，所述第一导电连接件为导电刷头。

进一步地，所述电控系统还包括设置在所述机柜上且用于显示充电状态和/或所述自动充电对接机的工况的指示灯。

此外，本发明还提供一种自动导引运输车，所述自动导引运输车包括蓄电池、车载控制系统、第二导电连接组件和第三对射传感器，所述第二导电连接组件包括第二对接模块和安装在所述第二对接模块上的第二导电连接件，所述第二对接模块用于与所述自动充电对接机上的第一对接模块对接，所述第二导电连接件与所述蓄电池电连接且用于与所述自动充电对接机上的所述第一导电连接件对应地电连接，所述第三对射传感器与所述车载控制系统电连接并用于与所述自动充电对接机上的第一对射传感器感应，当所述自动导引运输车行驶至充电区域或者当检测到所述蓄电池的电量低于第一预定值时，所述车载控制系统向所述第三对射传感器发出激活信号，当检测到所述蓄电池的电量高于第二预定值时，所述车载控制系统向所述第三对射传感器发出关闭信号。

进一步地，所述自动导引运输车还包括与所述车载控制系统电连接的第四对射传感器，当检测到所述蓄电池的电量高于第二预定值时，所述车载控制系统向所述第四对射传感器发出激活信号，所述第四对射传感器用于在与所述自动充电对接机上的第二对射传感器感应时向所述车载控制系统发送第二感应信号，其中，当收到所述第二感应信号时，所述车载控制系统控制自动导引运输车按预定设置驶离所述充电区域。

进一步地，所述第二导电连接组件设置在所述自动导引运输车的侧部，所述第二导电连接件为导电刷板。

本发明的自动充电对接机由于包括伸缩对接机构、第一导电连接组件和电控系统，从而能够通过电控系统控制伸缩对接机构的伸缩移动使得第一导电连接组件相应进行伸缩移动而与自动导引运输车的第二导电连接组件对接充电或者分离停止充电(整个过程无需人工操作)，本发明的自动充电对接机具有较强的适应性和灵活性以及较高的效率和安全性。

本发明的其它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发明的进一步理解，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发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的用于自动导引运输车的自动充电对接机为自动导引运输车充电时的立体图；

图2是图1中的自动充电对接机的立体图；

图3是图1中的自动充电对接机的另一视角的立体图；

图4是图1中的自动充电对接机的伸缩对接机构的立体图；

图5是图1中的自动充电对接机的伸缩对接机构的另一视角的立体图；

图6是图1中的自动导引运输车上的第二导电连接组件的立体图。

附图标记说明

1、机柜 2、伸缩对接机构

3、驱动组件 4、伸缩组件

5、第一导电连接组件 6、第一对接模块

7、第一导电连接件 8、电控系统

9、限位开关 10、第一对射传感器

11、第二对射传感器 12、安装座

13、直线轴承 14、导向轴

15、支撑座 16、指示灯

17、柜体 18、柜门

19、调节脚杯 20、支撑垫

31、第二导电连接组件 32、第三对射传感器

33、第二对接模块 34、第二导电连接件

35、第四对射传感器

61、用于自动导引运输车的自动充电对接机

62、自动导引运输车

具体实施方式

以下结合附图对本发明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发明，并不用于限制本发明。

本发明提供一种用于自动导引运输车62的自动充电对接机61，具体地，如图1至图5所示，所述自动充电对接机61包括：机柜1；伸缩对接机构2，所述伸缩对接机构2包括驱动组件3和伸缩组件4，所述驱动组件3安装在所述机柜1中且用于驱使所述伸缩组件4在第一方向上伸缩移动；第一导电连接组件5，所述第一导电连接组件5包括第一对接模块6和安装在所述第一对接模块6上的第一导电连接件7，所述第一对接模块6安装在所述伸缩组件4上，所述第一导电连接件7与外部充电电源电连接；以及电控系统8，所述电控系统8包括电源模块、控制器、限位开关9和第一对射传感器10，所述电源模块电连接所述控制器和所述驱动组件3以提供合适的电源，所述控制器电连接所述驱动组件3、所述限位开关9和所述第一对射传感器10，所述限位开关9安装在所述第一对接模块6上并用于在触碰到物体(例如第二对接模块33，在调试或者测试时通常不是第二对接模块33而是其他物体)时向所述控制器发送触碰信号，所述第一对射传感器10用于在与所述自动导引运输车62上的第三对射传感器32感应时向所述控制器发送第一感应信号，当收到所述第一感应信号时，所述控制器向所述驱动组件3发送伸出信号，所述驱动组件3驱使所述伸缩组件4伸出，第一导电连接组件5同步伸出并靠近自动导引运输车62上的第二导电连接组件31；当同时收到所述第一感应信号和所述触碰信号时(此时第一对接模块6与第二对接模块33对接并且第一导电连接件7与第二导电连接件34对应地电连接)，所述控制器向所述驱动组件3发送停止伸缩信号，所述驱动组件3使得所述伸缩组件4保持静止，从而第一对接模块6与第二对接模块33保持对接状态并且第一导电连接件7与第二导电连接件34保持电连接，自动充电对接机61可以为自动导引运输车62充电；当停止收到所述第一感应信号时，所述控制器向所述驱动组件3发送缩回信号，所述驱动组件3驱使所述伸缩组件4缩回，第一导电连接组件5同步缩回从而与第二导电连接组件31分离，第一导电连接件7与第二导电连接件34断开电连接，自动充电对接机61不再为自动导引运输车62充电。

本发明的自动充电对接机61由于包括伸缩对接机构2、第一导电连接组件5和电控系统8，从而能够通过电控系统8控制伸缩对接机构2的伸缩移动使得第一导电连接组件5相应进行伸缩移动而与自动导引运输车62的第二导电连接组件31对接充电或者分离停止充电(整个过程无需人工操作)，因此具有较高充电效率；由于伸缩对接机构2可以适应不同的对接距离，从而降低了对于自动充电对接机61与自动导引运输车62的位置精度要求，因此具有较强的适应性和灵活性；采用伸缩对接机构2可以极大减少第一导电连接件7与第二导电连接件34之间摩擦，从而提高安全性和使用寿命；采用对射传感器10能够保证充电对接的准确性。

需要说明的是，上述机柜1、伸缩对接机构2、第一对接模块6、第一导电连接件7、电源模块、控制器、限位开关9和第一对射传感器10的具体结构形式或者具体类型均可以根据需要设置，这些均属于本发明的技术构思范围之内，例如第一导电连接件7可以为导电刷头；机柜1可以包括柜体17和通过合页安装在柜体17上的柜门18，柜体17的底部可以设置多个调节脚杯19，以便将自动充电对接机61稳固地安装在地面上并便于调节自动充电对接机61在竖直方向上的位置，柜体17的侧部还可以设置支撑垫20，以便机器在安装和调试时为翻开柜门18提供限位支撑，为了防止非专业人士开箱操作，柜体17上还可以设置门锁来锁住柜门18；电源模块可以为稳压电源模块；驱动组件3可以为具有固定端和伸缩端的电动推杆；控制器可以包括PLC和继电器模组，PLC用于控制伸缩对接机构2以及执行外部电源系统的命令，继电器模组控制电动推杆电机的正反转以便实现伸缩。以下将以举例的方式说明上述结构的具体实施例。

在本发明的自动充电对接机61中，优选地，所述电控系统8还包括与所述控制器电连接的第二对射传感器11，所述第二对射传感器11用于与所述自动导引运输车上的第四对射传感器35感应，当所述伸缩组件4完成缩回动作后，所述电控系统向所述第二对射传感器11发出激活信号，从而能够在伸缩组件4完成缩回动作或者停止收到第一感应信号时向第二对射传感器11发出激活信号使得第二对射传感器11与自动导引运输车62上的第四对射传感器35感应，然后第四对射传感器35向车载控制系统发送第二感应信号，当收到第二感应信号时，车载控制系统控制自动导引运输车62按预定设置驶离充电区域。

在本发明的自动充电对接机61中，具体地，如图4和图5所示，所述驱动组件3为具有固定端和伸缩端的电动推杆，所述伸缩组件4包括安装在所述伸缩端的安装座12，所述第一对接模块6安装在所述安装座12上，更具体地，所述伸缩对接机构2还包括导向组件，所述导向组件包括沿所述第一方向设置的直线轴承13和导向轴14，所述导向轴14的一端连接于所述安装座12，所述导向轴14可滑动配合在所述直线轴承13中，进一步具体地，所述固定端和所述直线轴承13安装在支撑座15上，所述支撑座15安装在所述机柜1中，所述伸缩端设置在所述机柜1外部。

在本发明的自动充电对接机61中，优选地，所述电控系统8还包括两个设置在所述机柜1上且用于显示充电状态和所述自动充电对接机61的工况的指示灯16，从而能够通过指示灯16显示充电状态和/或自动充电对接机61的工况。具体地，一个指示灯16可以为绿色灯并用于显示自动充电对接机61的当前状态(自动充电时常亮，伸缩对接机构2伸出与缩回时闪烁)；另一个指示灯16可以为红色灯并用于显示自动充电对接机61的工况(自动充电对接机61有故障信号、无待机信号、无充电信号、无充电完成信号中的任意一种信号时闪烁，待机信号时常亮)。

在本发明的自动充电对接机61中，更优选地，所述电控系统8还可以包括漏电开关，以便作为电源保护开关，起到短路过载保护的作用。

在本发明的自动充电对接机61中，进一步优选地，所述电控系统8还包括设置在所述机柜1上的两位开关以便实现手动模式和自动模式的切换，手动模式用于自动充电对接机61的调试，自动模式用于自动充电。

此外，本发明还提供一种自动导引运输车62，具体地，如图1和图6所示，所述自动导引运输车62包括蓄电池、车载控制系统、第二导电连接组件31和第三对射传感器32，所述第二导电连接组件31包括第二对接模块33和安装在所述第二对接模块33上的第二导电连接件34，所述第二对接模块33用于与所述自动充电对接机上的第一对接模块6对接，所述第二导电连接件34与所述蓄电池电连接且用于与所述自动充电对接机上的所述第一导电连接件7对应地电连接，所述第三对射传感器32与所述车载控制系统电连接并用于与所述自动充电对接机上的第一对射传感器10感应，当所述自动导引运输车62行驶至充电区域或者当检测到所述蓄电池的电量低于第一预定值时(即可以认定为蓄电池即将无电)，所述车载控制系统向所述第三对射传感器32发出激活信号，当检测到所述蓄电池的电量高于第二预定值时(即可以认定为蓄电池已经充好)，所述车载控制系统向所述第三对射传感器32发出关闭信号。

在本发明的自动导引运输车62中，优选地，所述自动导引运输车还包括与所述车载控制系统电连接的第四对射传感器35，当检测到所述蓄电池的电量高于第二预定值时，所述车载控制系统向所述第四对射传感器35发出激活信号，所述第四对射传感器35用于在与所述自动充电对接机上的第二对射传感器11感应时向所述车载控制系统发送第二感应信号，其中，当收到所述第二感应信号时，所述车载控制系统控制自动导引运输车按预定设置驶离所述充电区域。

在本发明的自动导引运输车62中，具体地，所述第二导电连接组件31设置在所述自动导引运输车的侧部，所述第二导电连接件34为导电刷板，从而方便第一导电连接组件5与第二导电连接组件31对接并且避免在车间地面施工，降低了自动充电对接机61对于工作环境的要求，因此具有较高安全性。

以下将具体描述本发明的自动充电对接机61为本发明的自动导引运输车62充电的整个过程。

首先，将自动充电对接机61固定在设定的充电位置，插上电源模块电源和与第一导电连接件7电连接的外部充电电源，控制器向第一对射传感器10发出激活信号使得第一对射传感器10开始工作；然后，当自动导引运输车62的蓄电池的电量低于车载控制系统设置的第一预定值时，自动导引运输车62按照中央调度系统设置的路径自动行驶至充电区域，到达充电区域后自动导引运输车62减速制动并停止，此时车载控制系统向第三对射传感器32发出激活信号使得第三对射传感器32开始工作；随即第一对射传感器10与第三对射传感器32感应，第一对射传感器10向控制器发送第一感应信号；接着控制器向驱动组件3发送伸出信号，驱动组件3驱使伸缩组件4伸出，第一导电连接组件5同步伸出并靠近自动导引运输车62上的第二导电连接组件31，直到限位开关9触碰第二对接模块33并向控制器发送触碰信号(此时第一对接模块6与第二对接模块33对接并且第一导电连接件7与第二导电连接件34对应地电连接)，控制器向驱动组件3发送停止伸缩信号，驱动组件3使得伸缩组件4保持静止，从而第一对接模块6与第二对接模块33保持对接状态并且第一导电连接件7与第二导电连接件34保持电连接，外部充电电源通过第一导电连接件7与第二导电连接件34传递到自动导引运输车62的蓄电池，自动导引运输车62处于充电状态；当检测到蓄电池的电量高于第二预定值时(即可以认定为蓄电池已经充好)，车载控制系统向第三对射传感器32发出关闭信号，第三对射传感器32停止工作，第一对射传感器10与第三对射传感器32停止感应，控制器停止收到第一感应信号并向驱动组件3发送缩回信号，驱动组件3驱使伸缩组件4缩回，第一导电连接组件5同步缩回从而与第二导电连接组件31分离，第一导电连接件7与第二导电连接件34断开电连接，自动充电对接机61不再为自动导引运输车62充电。

进一步地，当伸缩组件4完成缩回动作后，电控系统向第二对射传感器11发出激活信号，第二对射传感器11开始工作；当检测到蓄电池的电量高于第二预定值时，车载控制系统还向第四对射传感器35发出激活信号，第四对射传感器35开始工作，接着第二对射传感器11与第四对射传感器35感应，第四对射传感器35向车载控制系统发送第二感应信号，当收到第二感应信号时，车载控制系统控制自动导引运输车62按预定设置驶离充电区域或者自动行驶至工作区域。

需要说明的是，第一对射传感器10、第二对射传感器11、第三对射传感器32和第四对射传感器35的具体安装位置可以根据需要设置，只要保证它们能够互相感应即可。

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

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，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

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

Claims (10)

1.一种用于自动导引运输车的自动充电对接机，其特征在于，所述自动充电对接机包括：

机柜(1)；

伸缩对接机构(2)，所述伸缩对接机构(2)包括驱动组件(3)和伸缩组件(4)，所述驱动组件(3)安装在所述机柜(1)中且用于驱使所述伸缩组件(4)在第一方向上伸缩移动；

第一导电连接组件(5)，所述第一导电连接组件(5)包括第一对接模块(6)和安装在所述第一对接模块(6)上的第一导电连接件(7)，所述第一对接模块(6)安装在所述伸缩组件(4)上，所述第一导电连接件(7)与外部充电电源电连接；以及

电控系统(8)，所述电控系统(8)包括电源模块、控制器、限位开关(9)和第一对射传感器(10)，所述电源模块电连接所述控制器和所述驱动组件(3)，所述控制器电连接所述驱动组件(3)、所述限位开关(9)和所述第一对射传感器(10)，所述限位开关(9)安装在所述第一对接模块(6)上并用于在触碰到物体时向所述控制器发送触碰信号，所述第一对射传感器(10)用于在与所述自动导引运输车上的第三对射传感器(32)感应时向所述控制器发送第一感应信号，

当收到所述第一感应信号时，所述控制器向所述驱动组件(3)发送伸出信号，所述驱动组件(3)驱使所述伸缩组件(4)伸出；当同时收到所述第一感应信号和所述触碰信号时，所述控制器向所述驱动组件(3)发送停止伸缩信号，所述驱动组件(3)使得所述伸缩组件(4)保持静止；当停止收到所述第一感应信号时，所述控制器向所述驱动组件(3)发送缩回信号，所述驱动组件(3)驱使所述伸缩组件(4)缩回。

2.根据权利要求1所述的自动充电对接机，其特征在于，所述电控系统(8)还包括与所述控制器电连接的第二对射传感器(11)，所述第二对射传感器(11)用于与所述自动导引运输车上的第四对射传感器(35)感应，当所述伸缩组件(4)完成缩回动作后，所述电控系统向所述第二对射传感器(11)发出激活信号。

3.根据权利要求1所述的自动充电对接机，其特征在于，所述驱动组件(3)为具有固定端和伸缩端的电动推杆，所述伸缩组件(4)包括安装在所述伸缩端的安装座(12)，所述第一对接模块(6)安装在所述安装座(12)上。

4.根据权利要求3所述的自动充电对接机，其特征在于，所述伸缩对接机构(2)还包括导向组件，所述导向组件包括沿所述第一方向设置的直线轴承(13)和导向轴(14)，所述导向轴(14)的一端连接于所述安装座(12)，所述导向轴(14)可滑动配合在所述直线轴承(13)中。

5.根据权利要求4所述的自动充电对接机，其特征在于，所述固定端和所述直线轴承(13)安装在支撑座(15)上，所述支撑座(15)安装在所述机柜(1)中，所述伸缩端设置在所述机柜(1)外部。

6.根据权利要求1所述的自动充电对接机，其特征在于，所述第一导电连接件(7)为导电刷头。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的自动充电对接机，其特征在于，所述电控系统(8)还包括设置在所述机柜(1)上且用于显示充电状态和/或所述自动充电对接机的工况的指示灯(16)。

8.一种自动导引运输车，其特征在于，所述自动导引运输车包括蓄电池、车载控制系统、第二导电连接组件(31)和第三对射传感器(32)，所述第二导电连接组件(31)包括第二对接模块(33)和安装在所述第二对接模块(33)上的第二导电连接件(34)，所述第二对接模块(33)用于与所述自动充电对接机上的第一对接模块(6)对接，所述第二导电连接件(34)与所述蓄电池电连接且用于与所述自动充电对接机上的所述第一导电连接件(7)对应地电连接，所述第三对射传感器(32)与所述车载控制系统电连接并用于与所述自动充电对接机上的第一对射传感器(10)感应，当所述自动导引运输车行驶至充电区域或者当检测到所述蓄电池的电量低于第一预定值时，所述车载控制系统向所述第三对射传感器(32)发出激活信号，当检测到所述蓄电池的电量高于第二预定值时，所述车载控制系统向所述第三对射传感器(32)发出关闭信号。

9.根据权利要求8所述的自动导引运输车，其特征在于，所述自动导引运输车还包括与所述车载控制系统电连接的第四对射传感器(35)，当检测到所述蓄电池的电量高于第二预定值时，所述车载控制系统向所述第四对射传感器(35)发出激活信号，所述第四对射传感器(35)用于在与所述自动充电对接机上的第二对射传感器(11)感应时向所述车载控制系统发送第二感应信号，

其中，当收到所述第二感应信号时，所述车载控制系统控制自动导引运输车按预定设置驶离所述充电区域。

10.根据权利要求8所述的自动导引运输车，其特征在于，所述第二导电连接组件(31)设置在所述自动导引运输车的侧部，所述第二导电连接件(34)为导电刷板。