CN116191120B - 一种充电头浮动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于充电设备技术领域，具体涉及一种充电头浮动机构，包括底座及依次相间隔地设于底座侧方的移动座、安装座、基座；其中，移动座可横向滑动地安装在底座上；安装座与移动座固定连接；安装座通过立柱与移动座连接。基座上安装有充电头；所述基座通过穿过安装座的连接杆与移动座上设有的球头杆端关节轴承连接；位于安装座和基座之间的连接杆外围呈环形布设有至少三个拉簧；拉簧一端与连接杆连接，拉簧另一端与安装座连接；所述安装座上安装有调整机构，调整机构用于令连接杆恢复横放状态；所述移动座上安装有牵拉机构，所述牵拉机构用于牵拉基座。本申请可以降低充电头抖动效果，也可以避免拉簧变形。

Description

一种充电头浮动机构
技术领域
本发明属于充电设备技术领域，具体涉及一种充电头浮动机构。
背景技术
近年来，电驱动车辆在工业和生活中逐渐得到大量应用，尤其，在某些工业应用中，很多充电过程已经脱离了人工操作。例如，随着智能化和自动化发展迅速，AGV（Automatic Guided Vehicle，自动导引运输车）的出现大大地解决了传统工业应用中人工操作所面临的各种问题。AGV小车通常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、具有安全保护以及各种移载功能的运输车。当电量不足而需要充电时，AGV小车能够自行定位引导到与其所适配的充电桩（一般固定至工作场的地面或墙壁）进行充电。一般而言，AGV小车的充电通过充电桩上的充电头插入AGV小车上的充电口而实现。由于充电头与充电口的自动对准总是会存在一定的偏差，进而导致充电头无法插入充电口而充电失败；更严重地，很可能导致充电头或充电口的损坏。现有的充电头往往装配有浮动机构以使其与充电口在对准过程中调整其位置，从而减小或抵消偏差以实现充电。
现有技术中的浮动机构，为了使充电头具有良好的浮动效果，往往使用易变形的弹簧作为主要发挥浮动功能的零件，但是易变形的弹簧也会因为充电头的自重而发生变形，在充电头自重的长时间作用下弹簧变形情况加重，会导致充电头与AGV小车的对接精度明显下降，这无疑提高了维修成本，也降低了使用的便携度。而且现有技术中使用易变形的弹簧作为主要发挥浮动功能的零件，当前一辆小车充电完毕脱离充电头后，充电头会发生较严重的抖动，当短时间内需要对下一辆AGV小车进行充电时，抖动的充电头明显不利于对接。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的是提供一种充电头浮动机构。
本发明提供了如下的技术方案：
一种充电头浮动机构，包括底座及依次相间隔地设于底座侧方的移动座、安装座、基座；其中，移动座可横向滑动地安装在底座上；安装座与移动座固定连接；安装座通过立柱与移动座连接。基座上安装有充电头；
所述基座通过穿过安装座的连接杆与移动座上设有的球头杆端关节轴承连接；安装座设有容连接杆穿过的通孔一。位于安装座和基座之间的连接杆外围呈环形布设有至少三个拉簧；拉簧一端与连接杆连接，拉簧另一端与安装座连接；
所述安装座上安装有调整机构，调整机构用于令连接杆恢复横放状态；
所述移动座上安装有牵拉机构，所述牵拉机构用于牵拉基座。
所述牵拉机构包括拉绳，拉绳一端与基座连接，拉绳另一端与移动座上安装的收卷辊连接，收卷辊与卷簧机构连接。
卷簧机构包括卷盒、卷簧、卷轴，卷簧的外周与卷盒的内壁固定连接，卷轴可转动地安装于卷盒内，卷轴与卷簧中心连接以及与收卷辊同轴连接。当收卷辊转动时会带动卷轴转动从而让卷簧产生弹性形变。
所述移动座设有限位滑槽，限位滑槽内可滑动地安装有限位滑块，限位滑块与拉绳固接；限位滑槽的槽口设有阻挡凸缘。
安装座设有容拉绳穿过的通孔二。
所述调整机构包括与安装座固接的环形座，环形座设有容连接杆穿过的通孔三；通孔三与通孔一同轴。位于通孔三外围的环形座上呈环形布设有至少三个抵块，抵块通过弹性件与环形座连接。弹性件是弹簧。
所述抵块端部安装有滚珠一。
所述环形座内相对应于抵块设有径向滑槽，径向滑槽内安装有径向滑块，径向滑块通过弹性件与抵块连接；
环形座设有与径向滑槽贯通连接的径向螺纹孔，径向螺纹孔内安装有调节螺栓。
所述拉簧与安装座上设有的球铰座连接。
所述连接杆的外围面设有与拉簧相对应的轴向滑槽；轴向滑槽内安装有轴向滑块；所述拉簧的端部与轴向滑块连接。
所述连接杆设有与轴向滑槽贯通连接的定位滑槽，定位滑槽内安装有定位滑块，定位滑块与定位滑槽的槽底间连接有弹簧一；
所述定位滑块的端部安装有滚珠二；所述轴向滑块设有定位凹槽，位于定位凹槽四周的槽口设有弧形面。
所述底座上安装有横置导轨，横置导轨上安装有滑动块，滑动块与移动座固接；滑动块两侧均与底座间连接有弹簧二。
所述基座背离安装座一端固接有导套，导套上可横向滑动地安装有滑动杆；所述充电头通过充电头安装座与滑动杆连接；所述滑动杆上套设有弹簧三，弹簧三两端分别与充电头安装座和导套连接；
充电头安装座和基座间安装有风琴套。
本发明的有益效果是：本申请通过设置牵拉机构，可以在未充电状态下对基座及充电头施加牵拉效果，从而避免基座和充电头的自重施加在拉簧上，从而避免基座和充电头的自重在长时间作用下导致拉簧变形。本申请通过设置调整机构，既可以对连接杆施加作用力，使得连接杆连同基座和充电头抖动现象减少，也可以在常规状态时对连接杆施加作用力，从而避免拉簧受力变形。
附图说明
图1是本申请结构示意图；
图2是滑动块安装示意图；
图3是牵拉机构结构示意图；
图4是调整机构结构示意图；
图5是安装板结构示意图；
图6是轴向滑块安装示意图；
图7是充电头安装座安装示意图。
图中标记为：底座101、横置导轨102、弹簧二103、滑动块104、充电头105、移动座201、安装座202、基座203、立柱204、收卷辊205、拉绳206、限位滑槽207、限位滑块208、阻挡凸缘209、通孔二210、连接杆211、通孔一212、球头杆端关节轴承301、拉簧302、球铰座303、轴向滑块304、轴向滑槽305、定位凹槽306、弧形面307、定位滑槽308、弹簧一309、定位滑块310、滚珠二311、环形座401、通孔三402、径向滑块403、调节螺栓404、弹性件405、抵块406、滚珠一407、充电头安装座501、风琴套502、导套503、滑动杆504、弹簧三505。
具体实施方式
实施例一
如图1-6所示，一种充电头浮动机构，包括底座101及依次相间隔地设于底座101侧方的移动座201、安装座202、基座203，其中，移动座201可横向滑动地安装在底座101上。具体地，底座101上安装有横置导轨102，横置导轨102上安装有滑动块104，滑动块104与移动座201固定连接。滑动块104两侧均与底座101间连接有弹簧二103。当移动座201带动滑动块104沿着横置导轨102横向滑动时，一侧的弹簧二103处于拉伸状态，另一侧的弹簧二103处于压缩状态，移动座201可以在两侧弹簧二103的作用下回到起始位置。
安装座202与移动座201固定连接，具体地，安装座202通过立柱204与移动座201连接，从而令移动座201和安装座202之间留有空间用于安装其他零件。
基座203上安装有充电头105。
基座203通过穿过安装座202的连接杆211与移动座201上设有的球头杆端关节轴承301连接，具体地，安装座202设有容连接杆211穿过的通孔一212。
位于安装座202和基座203之间的连接杆211外围呈环形布设有至少三个拉簧302，在本实施例中，设有八个拉簧302。拉簧302一端与连接杆211连接，拉簧302另一端与安装座202连接。拨动充电头105，充电头105可以带动基座203移动，拉簧302可以使得充电头105具备浮动效果。
安装座202上安装有调整机构，调整机构用于令连接杆211恢复横放状态。当充电头105与AGV小车松开后，在拉簧302弹力作用下基座203会连同充电头105发生晃动，通过调整机构对连接杆211施加作用力，从而令充电头105的晃动现象尽可能减少。
具体地，调整机构包括与安装座202固定连接的环形座401，环形座401设有容连接杆211穿过的通孔三402。通孔三402与通孔一212同轴。位于通孔三402外围的环形座401上呈环形布设有至少三个抵块406，本实施例中有八个。抵块406通过弹性件405与环形座401连接，弹性件405可以选用弹簧。
常规状态下，抵块406与连接杆211相抵。当充电头105与AGV小车对接后，连接杆211发生移位，连接杆211移位方向的抵块406挤压弹性件405，弹性件405发生变形，当充电头105与AGV小车断开连接后，连接杆211会在变形的弹性件405弹力作用下回位。
抵块406端部安装有滚珠一407，通过设置滚珠一407，可以降低抵块406与连接杆211之间的摩擦。
环形座401内相对应于抵块406设有径向滑槽，径向滑槽内安装有径向滑块403，径向滑块403通过弹性件405与抵块406连接。环形座401设有与径向滑槽贯通连接的径向螺纹孔，径向螺纹孔内安装有调节螺栓404。通过拧动调节螺栓404，可以调整抵块406对连接杆211的作用力大小。当长时间使用此设备后，充电头105抖动会加剧，此时可以通过拧动调节螺栓404来降低抖动。
移动座201上安装有牵拉机构，牵拉机构用于牵拉基座203。牵拉机构可以避免基座203及充电头105的自重导致拉簧302变形。
具体地，牵拉机构包括拉绳206，拉绳206一端与基座203连接，拉绳206另一端与移动座201上安装的收卷辊205连接，收卷辊205与卷簧机构连接。
卷簧机构包括卷盒、卷簧、卷轴，卷簧的外周与卷盒的内壁固定连接，卷轴可转动地安装于卷盒内，卷轴与卷簧中心连接以及与收卷辊205同轴连接。当收卷辊205转动时会带动卷轴转动从而让卷簧产生弹性形变。应注意选用基座203和充电头105自重不会导致卷簧产生弹性形变的卷簧。
当充电头105浮动与AGV小车对接时，拉绳206被拉动，卷簧产生弹性形变。当充电头105与AGV小车断开连接后，卷簧恢复，拉绳206拉动基座203回位，此时既可以令基座203抖动降低，也可以牵拉住基座203，从而避免基座203和充电头105的自重施加在拉簧302上。
移动座201设有限位滑槽207，限位滑槽207内可滑动地安装有限位滑块208，限位滑块208与拉绳206固定连接。限位滑槽207的槽口设有阻挡凸缘209。安装座202设有容拉绳206穿过的通孔二210。通过设置限位滑块208，即拉绳206被拉伸的长度受到限制，可以限制因浮动量过大而导致拉簧302被过度拉伸。
实施例二
进一步地，拉簧302与安装座202上设有的球铰座303连接。连接杆211的外围面设有与拉簧302相对应的轴向滑槽305。轴向滑槽305内安装有轴向滑块304。拉簧302的端部与轴向滑块304连接。
连接杆211设有与轴向滑槽305贯通连接的定位滑槽308，定位滑槽308内安装有定位滑块310，定位滑块310与定位滑槽308的槽底间连接有弹簧一309。定位滑块310的端部安装有滚珠二311。轴向滑块304设有定位凹槽306，位于定位凹槽306四周的槽口设有弧形面307。
当充电头105浮动时，拉簧302会带动定位滑块310脱离滚珠二311，定位滑块310会受力在定位滑槽308内滑动。当充电头105与AGV小车断开连接后，充电头105在晃动时，定位滑块310也会在定位滑槽308内滑动，当定位滑块310滑动到定位凹槽306与滚珠二311对齐时，滚珠二311会插进定位凹槽306内，从而限制定位滑块310滑动，这也可以令各拉簧302尽快恢复成常规状态，从而降低充电头105抖动。
实施例三
进一步地，基座203背离安装座202一端固定连接有导套503，导套503上可横向滑动地安装有滑动杆504。充电头105通过充电头安装座501与滑动杆504连接。滑动杆504上套设有弹簧三505，弹簧三505两端分别与充电头安装座501和导套503连接。当车辆与充电头105对接时，弹簧三505可以起到缓冲作用。
充电头安装座501和基座203间安装有风琴套502，通过风琴套502可以形成保护作用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种充电头浮动机构，包括底座（101）及依次相间隔地设于底座（101）侧方的移动座（201）、安装座（202）、基座（203）；其中，移动座（201）可横向滑动地安装在底座（101）上；安装座（202）与移动座（201）固定连接；基座（203）上安装有充电头（105）；
其特征在于：
所述基座（203）通过穿过安装座（202）的连接杆（211）与移动座（201）上设有的球头杆端关节轴承（301）连接；位于安装座（202）和基座（203）之间的连接杆（211）外围呈环形布设有至少三个拉簧（302）；拉簧（302）一端与连接杆（211）连接，拉簧（302）另一端与安装座（202）连接；
所述安装座（202）上安装有调整机构，调整机构用于令连接杆（211）恢复横放状态；
所述移动座（201）上安装有牵拉机构，所述牵拉机构用于牵拉基座（203）；
所述牵拉机构包括拉绳（206），拉绳（206）一端与基座（203）连接，拉绳（206）另一端与移动座（201）上安装的收卷辊（205）连接，收卷辊（205）与卷簧机构连接；
所述移动座（201）设有限位滑槽（207），限位滑槽（207）内可滑动地安装有限位滑块（208），限位滑块（208）与拉绳（206）固接；限位滑槽（207）的槽口设有阻挡凸缘（209）；
所述调整机构包括与安装座（202）固接的环形座（401），环形座（401）设有容连接杆（211）穿过的通孔三（402）；位于通孔三（402）外围的环形座（401）上呈环形布设有至少三个抵块（406），抵块（406）通过弹性件（405）与环形座（401）连接；
所述环形座（401）内相对应于抵块（406）设有径向滑槽，径向滑槽内安装有径向滑块（403），径向滑块（403）通过弹性件（405）与抵块（406）连接；
环形座（401）设有与径向滑槽贯通连接的径向螺纹孔，径向螺纹孔内安装有调节螺栓（404）。
2.根据权利要求1所述的充电头浮动机构，其特征在于：所述抵块（406）端部安装有滚珠一（407）。
3.根据权利要求1所述的充电头浮动机构，其特征在于：所述拉簧（302）与安装座（202）上设有的球铰座（303）连接。
4.根据权利要求3所述的充电头浮动机构，其特征在于：所述连接杆（211）的外围面设有与拉簧（302）相对应的轴向滑槽（305）；轴向滑槽（305）内安装有轴向滑块（304）；所述拉簧（302）的端部与轴向滑块（304）连接。
5.根据权利要求4所述的充电头浮动机构，其特征在于：所述连接杆（211）设有与轴向滑槽（305）贯通连接的定位滑槽（308），定位滑槽（308）内安装有定位滑块（310），定位滑块（310）与定位滑槽（308）的槽底间连接有弹簧一（309）；
所述定位滑块（310）的端部安装有滚珠二（311）；所述轴向滑块（304）设有定位凹槽（306），位于定位凹槽（306）四周的槽口设有弧形面（307）。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的充电头浮动机构，其特征在于：所述底座（101）上安装有横置导轨（102），横置导轨（102）上安装有滑动块（104），滑动块（104）与移动座（201）固接；滑动块（104）两侧均与底座（101）间连接有弹簧二（103）；
所述基座（203）背离安装座（202）一端固接有导套（503），导套（503）上可横向滑动地安装有滑动杆（504）；所述充电头（105）通过充电头安装座（501）与滑动杆（504）连接；所述滑动杆（504）上套设有弹簧三（505），弹簧三（505）两端分别与充电头安装座（501）和导套（503）连接；
充电头安装座（501）和基座（203）间安装有风琴套（502）。
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