CN114013305A - 一种用于agv自动充电的对正结构及自动充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于自动充电领域，尤其涉及一种适用于AGV的自动充电的对正结构。该装置包括：活动对接单元和固定接头单元，固定充电接头单元安装于AGV的车体上，且充电母头设置在所述固定充电接头单元上；活动对接单元设置在充电桩上，且充电公头设置在所述活动对接单元上。本发明的有益效果是，由于采用上述技术方案，对正结构具有结构简单，利用压缩弹簧在对接过程中产生压缩变形力大于充电母头与充电公头对接力，可以保证充电母头与充电公头可靠对接。当AGV充电母头与充电公头对接到位后，再向前移动一定的安全距离后，限位杆对整个充电装置起限位作用，对整个机构进行安全保护，大幅度提高了对接精度，提高了AGV的工作效率。

Description

一种用于AGV自动充电的对正结构及自动充电系统
技术领域：
本发明属于自动充电领域，尤其涉及一种适用于AGV的自动充电的对正结构及自动充电系统。
背景技术：
目前的AGV设备的自动充电接头，主要由充电刷块和充电刷板组成。充电刷板固定在地面上，充电刷块固定在AGV上面。刷板和刷块采用了较大的接触面，保证在AGV停车位置有偏差时，仍能使充电刷块和充电刷板有一定的接触面，满足AGV充电电流要求。这种刷块刷板式充电装置体积大，成本高，对AGV停车精度要求高。为了达到位置精度要求，AGV将在目标点反复逼近，影响AGV工作效率。如果达不到位置精度要求，无法实现自动充电。
发明内容
本发明公开了一种用于AGV自动充电的对正结构及自动充电系统，以解决现有技术的上述技术问题以及其他潜在问题中的任意问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种用于AGV自动充电的对正结构，该装置包括：
活动对接单元，用于通过导向部件引导充电公头与待充电的充电母头精确对接；
固定接头单元，用于通过引导部件配合所述活动对接单元的导向部件，
其中，所述固定接头单元安装于AGV的车体上，且充电母头设置在所述固定接头单元上；
所述活动对接单元设置充电桩上，且充电公头设置在所述活动对接单元上。
进一步，所述活动对接单元包括固定底板，浮动底板，限位杆，导向销和柔性支撑；
其中，所述固定底板设置在充电桩上，所述固定底板上设有调节孔，
且所述固定底板通过至少3个柔性支撑与所述浮动底板实现柔性连接，
所述浮动底板的中心位置设有充电公头安装孔，位于所述安装孔两侧的所述浮动底板上设有所述导向销，
2个限位杆对称设置在所述固定底板和浮动底板之间，且2个所述限位杆一端均与所述固定底板固接。
进一步，所述导向销包括导向头、主体、固定部和导向销锁紧螺母；
其中，所述导向头呈锥形，呈锥形的导向头与所述主体的前端固接，所述固定部设置在所述主体的后端，所述固定部穿过所述浮动底板与导向销锁紧螺母配合实现固定。
进一步，所述柔性支撑包括压缩弹簧，连接螺钉和柔性胶套；
其中，所述柔性胶套套接在所述连接螺钉的外侧壁上，所述压缩弹簧设置在所述柔性胶套的外侧壁上，且所述压缩弹簧的两端分别与所述固定底板和浮动底板接触。
进一步，所述限位杆的长度为所述固定底板和浮动底板之间间距的0.8～0.9倍。
进一步，所述压缩弹簧为圆柱压缩螺旋弹簧，材料为65Mn弹簧钢或其他类型弹簧钢。
进一步，所述限位杆为台阶销结构，销的前端为球头，用于对浮动底板限位，同时球头前端便于浮动底板实现变向；
台阶小轴部分用于将所述限位杆固定在固定底板上。
进一步，所述固定充电接头包括车端固定板和导向孔，
其中，所述车端固定板的中心位置设有充电母头安装孔，所述充电母头的一端与所述AGV固接，另一端与所述充电母头安装孔固接，
2个所述导向孔设置在所述充电母头安装孔的两侧。
进一步，所述柔性胶套的材质为聚胺脂或橡胶材料。
一种自动充电系统，所述自动充电系统包括固定充电桩，所述自动充电系统还包括上述的对正结构，所述对正结构分别设置在固定充电桩和充电设备上，实现自动充电。
本发明的有益效果是，由于采用上述技术方案，对正结构具有结构简单，利用压缩弹簧在对接过程中产生压缩变形力大于充电母头与充电公头对接力，可以保证充电母头与充电公头可靠对接。当AGV充电母头与充电公头对接到位后，再向前移动一定的安全距离后，限位杆对整个充电装置起限位作用，对整个机构进行安全保护，大幅度提高了对接精度，提高了AGV的工作效率。
附图说明
图1为本发明一种用于AGV自动充电的对正结构的结构示意图。
图2为本发明的固定对接头单元的结构示意图。
图3为本发明的固定底板结构示意图。
图4为本发明的活动底板结构示意图。
图5为本发明的限位杆结构示意图。
图6为本发明的导向销结构示意图。
图7为本发明的橡胶套结构的剖视示意图。
图中：
Ⅰ.活动对接单元、Ⅱ.固定接头单元、1.固定底板、2.浮动底板、3.限位杆4.充电母头5.车端固定板、6.充电公头、7.导向销、8.导向销锁紧螺母、9.压缩弹簧、10.连接螺钉、11.柔性胶套、12.导向孔、13.充电母头安装孔、14.充电公头安装孔、15.通孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
如图1所示，本发明一种用于AGV自动充电的对正结构，该装置包括：
活动对接单元Ⅰ，用于通过导向部件引导充电公头6与待充电的充电母头4精确对接；
固定接头单元Ⅱ，用于通过引导部件配合所述活动对接单元的导向部件，
其中，所述固定接头单元Ⅱ安装于AGV的车体上，且充电母头4设置在所述固定接头单元Ⅱ上；
所述活动对接单元Ⅰ设置充电桩上，且充电公头6设置在所述活动对接单元Ⅰ上。
所述活动对接单元Ⅰ包括固定底板1，浮动底板2，限位杆3，导向销7和柔性支撑；
其中，所述固定底板1设置在充电桩上，所述固定底板1上设有通孔15，用于充电公头把手穿过，既适用于带把手的充电公头，也适用于不带把手的充电公头，如图2所示。
且所述固定底板1通过至少3个柔性支撑与所述浮动底板2实现柔性连接，
所述浮动底板2的中心位置设有充电公头安装孔14，位于所述安装孔两侧，如图4所示。
所述浮动底板2上设有所述导向销7，
2个限位杆3对称设置在所述固定底板1和浮动底板2之间，且2个所述限位杆3一端均与所述固定底板1固接。
所述导向销7包括导向头、主体、固定部和导向销锁紧螺母8；
其中，所述导向头呈锥形，呈锥形的导向头与所述主体的前端固接，所述固定部设置在所述主体的后端，所述固定部穿过所述浮动底板与导向销锁紧螺母配合实现固定，如图6所示。
所述柔性支撑包括压缩弹簧9，连接螺钉10和柔性胶套11；
其中，所述柔性胶套11呈圆筒状，如图7所示，所述柔性胶套11套接在所述连接螺钉10的外侧壁上，所述压缩弹簧9设置在所述橡胶套11的外侧壁上，且所述压缩弹簧9的两端分别与所述固定底板1和浮动底板2接触。
所述限位杆3的长度为所述固定底板1和浮动底板2之间间距的0.8～0.9倍。
所述压缩弹簧9为圆柱压缩螺旋弹簧，材料为65Mn弹簧钢或其他类型弹簧钢。
所述限位杆7为台阶销结构，销的前端为球头，用于对浮动底板限位，如图5所示；
台阶小轴部分用于将所述限位杆3固定在固定底板1上。
如图2所示，所述固定充电接头Ⅱ包括车端固定板5和导向孔12，
其中，所述车端固定板5的中心位置设有充电母头安装孔13，所述充电母头4的一端与所述AGV固接，另一端与所述充电母头安装孔固接，
2个所述导向孔12设置在所述充电母头安装孔13的两侧，
所述柔性胶套11的材质为聚胺脂或橡胶材料。
实施例：
当安装有固定接头单元Ⅱ的AGV靠近安装有活动对接单元Ⅰ的充电桩时，导向销7的导向锥部分首先与车端固定板5上的导向孔12接触，由于导向销7的导向锥部分直径逐渐变大，在对接过程中，由于车端固定板5上的导向孔12，使导向销7与车端固定板5上的导向孔12逐渐导向同心，对正。同时由于活动对接单元12上安装的4组压缩弹簧9，连接螺钉10，柔性胶套11，使得在导向销7承受车端固定板5上的导向孔12导向外力时，可以自动调整方向，适应导向销7与车端固定板5上的导向孔12同轴，在本装置中，由于活动对接单元Ⅰ每个角上同时配备了一组由1个压缩弹簧9和2个橡胶套11组成的柔性支撑，活动对接单元Ⅰ上共配备了4组，很容易实现上下左右的柔性移动，移动距离很容易达到10mm以上。这样对接精度只要控制在10mm之内，就能实现活动接头二与固定接头一的正常同心对中。当导向销7与车端固定板5上的导向孔12完全同心后，充电母头6与充电公头4开始对接。由于当导向销7与车端固定板5上的导向孔12的同心限制作用，充电母头6与充电公头4只能按对正的方向轴向移动，直至充电母头6完全进入到充电公头4限位位置。在本装置中配置的设置的压缩弹簧9在对接过程中产生压缩变形力大于充电母头6与充电公头4对接力，可以保证充电母头6与充电公头4可靠对接。在固定底板1上安装有用于对接安全的限位杆3，当AGV充电母头6与充电公头4对接到位后，再向前移动一定的安全距离后，限位杆3对整个充电装置起限位作用，对整个机构进行安全保护。
固定底板1采用金属材料，外形一般取长方形，内形设置一个长方形的孔，用于避让充电公头4。四角设置柔性胶套11安装孔。上下设置限位杆3安装定位孔。
浮动底板2采用金属材料，外形一般取与固定底板1大小相同的长方形，内形设置一个长方形的孔，用于避让充电公头4。四角设置橡胶套11安装孔。左右设置导向销7安装定位孔。
限位杆3采用金属材料，一般采用钢质材料。结构形式采用台阶销结构，销的前端设计为球头，用于对浮动底板2限位。台阶小轴部分用于限位杆3在固定底板1上固定。本装置共配置上下两个限位杆3。
充电公头4采用市面上通用的REMA公头，该接头含两路充电插针，两路通讯插针。充电装置可根据充电电流配置不同容量的REMA接头。
充电母头6采用市面上通用的REMA母头，该接头含两路充电插针，两路通讯插针。充电装置可根据充电电流配置不同容量的REMA接头，但须与充电公头4配套。
车端固定板5采用金属板料，外形一般取与固定底板1大小相同的长方形，内形设置为REMA母头的型面孔，用于定位充电母头6。四角设置与AGV固定的安装孔4组。左右对应导向销7位置设置与导向销7一致的导向孔。
导向销7采用金属材料，一般采用钢质材料。结构形式采用带外螺纹台阶锥销结构，销的前端设计为导向头，用于对浮动底板2导向。台阶小轴部分用于导向销7在车端固定板5上固定。导向销7的小轴的后端为外螺纹，用于安装导向销锁紧螺母8，并把导向销7固定浮动底板2上。在本装置共配置左右两组导向销7。
导向销锁紧螺母8采用标准的金属锁紧螺母，用于将导向销7固定浮动底板2上。导向销锁紧螺母8数量与导向销7数量一致，共配置2件。
压缩弹簧9采用标准的圆柱压缩螺旋弹簧，材料为65Mn弹簧钢，也可采用其他型号的弹簧钢，尺寸标准规格为1.2X13X50。在选取弹簧时，应根据浮动底板2，充电公头4和导向销7组合重量来确定，保证充电公头4既不下沉，也能保证对接过程中柔性变形。
连接螺钉10采用标准内六角螺钉，符合GB/T70.1标准，默认强度等级为8.8级。
柔性胶套11采用柔性材料制作，一般采用聚胺脂或橡胶材料，一套充电装置配置8个柔性胶套11，4个柔性胶套11安装于固定底板1上，另外4个柔性胶套11固定于浮动底板2上。结构形式为带台阶的圆柱套。台阶法兰用于在固定底板1或浮动底板2上，内孔用于安装连接螺钉10，并通过连接螺钉10将8个橡胶套11分别固定到固定底板1和浮动底板2上。
1.分别安装好活动对接单元Ⅰ和固定对接单元Ⅱ，并保持连接充电母头6和充电公头4的连接螺钉处于松开半圈的状态。
2.将活动对接单元Ⅰ和固定对接单元Ⅱ靠近，并保证充电母头6和充电公头4对接到位，并在此种状态下拧紧充电母头6和充电公头4的紧固螺钉。
3.松开活动对接单元Ⅰ和固定对接单元Ⅱ，并分别安装于充电桩上和AGV车体上，并保持与地面等高，即完成自动对正充电装置的安装。
以上对本申请实施例所提供的一种用于AGV自动充电的对正结构及自动充电系统，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于AGV自动充电的对正结构，其特征在于，该对正结构包括：
活动对接单元，用于通过导向部件引导充电公头与待充电的充电母头精确对接；
固定接头单元，用于通过引导部件配合所述活动对接单元的导向部件，
其中，所述固定接头单元安装于AGV的车体上，且充电母头设置在所述固定接头单元上；
所述活动对接单元设置充电桩上，且充电公头设置在所述活动对接单元上。
2.根据权利要求1所述的对正结构，其特征在于，所述活动对接单元包括固定底板，浮动底板，限位杆，导向销和柔性支撑；
其中，所述固定底板设置在充电桩上，所述固定底板上设有调节孔；
且所述固定底板通过至少3个柔性支撑与所述浮动底板实现柔性连接，
所述浮动底板的中心位置设有充电公头安装孔，位于所述安装孔两侧的所述浮动底板上设有所述导向销，
2个限位杆对称设置在所述固定底板和浮动底板之间，且2个所述限位杆一端均与所述固定底板固接。
3.根据权利要求2所述的对正结构，其特征在于，所述导向销包括导向头、主体、固定部和导向销锁紧螺母；
其中，所述导向头呈锥形，所述导向头与所述主体的前端固接，所述固定部设置在所述主体的后端，所述固定部穿过所述浮动底板与导向销锁紧螺母配合实现固定。
4.根据权利要求2所述的对正结构，其特征在于，所述柔性支撑包括压缩弹簧，连接螺钉和柔性胶套；
其中，所述柔性胶套套接在所述连接螺钉的外侧壁上，所述压缩弹簧设置在所述柔性胶套的外侧壁上，且所述压缩弹簧的两端分别与所述固定底板和浮动底板接触。
5.根据权利要求2所述的对正结构，其特征在于，所述限位杆的长度是所述固定底板和浮动底板之间间距的0.8～0.9倍。
6.根据权利要求4所述的对正结构，其特征在于，所述压缩弹簧为圆柱压缩螺旋弹簧，材料为65Mn弹簧钢。
7.根据权利要求2所述的对正结构，其特征在于，所述限位杆为台阶销结构，销的前端为球头，用于对浮动底板限位；
台阶销末端的小轴部分用于将所述限位杆固定在固定底板上。
8.根据权利要求1所述的对正结构，其特征在于，所述固定充电接头包括车端固定板和导向孔，
其中，所述车端固定板的中心位置设有充电母头安装孔，所述充电母头的一端与所述AGV固接，另一端与所述充电母头安装孔固接，2个所述导向孔设置在所述充电母头安装孔的两侧。
9.根据权利要求4所述的对正结构，其特征在于，所述柔性胶套的材质为聚胺脂或橡胶材料。
10.一种自动充电系统，所述自动充电系统包括固定充电桩，其特征在于，所述自动充电系统还包括如权利要求1-8所述任意一项的对正结构，所述对正结构分别设置在固定充电桩和充电设备上。
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