CN117508102B - 一种agv小车自动换电站及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种AGV小车自动换电站及其使用方法，涉及AGV技术领域，包括平台、隔墙、抽拉机构、抬升机构、蓄电池存放机构、清扫机构以及控制模块，其中所述隔墙上开设有供蓄电池进出的窗口，所述抽拉机构对应窗口设置在平台上，所述抬升机构设置在平台下侧且与抽拉机构固定连接，所述蓄电池存放机构有两组，分别设置在抽拉机构两侧，所述清扫机构固定在窗口上侧，所述控制模块与抽拉机构、抬升机构、蓄电池存放机构以及清扫机构信号连接，所述清扫机构包括导轨组合一、滑动座一、螺杆传动组合一、滑动座二、电推杆、中间箱以及若干吸尘刷。本发明可检测蓄电池表面灰尘附着情况并进行清扫。

Description

一种AGV小车自动换电站及其使用方法

技术领域

本发明涉及AGV技术领域，具体为一种AGV小车自动换电站及其使用方法。

背景技术

AGV通常也称为AGV小车，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，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路线，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。

AGV小车以蓄电池为动力来源，当AGV的电量即将耗尽时，可以通过充电进行补充，为了效率，现在会设置有AGV小车专用的换电站，通过更换蓄电池实现持久续航。

为了方便更换，AGV小车的蓄电池一般为抽拉式结构，通过装置抽出没电的蓄电池再推入满电的蓄电池实现快速换电，也因为此，AGV小车蓄电池的放置位置偏向外侧且开口，而AGV小车蓄电池工作时需要不断在车间内行走，尽管蓄电池体积大堵住了开口，仍然防不住灰尘的进入，一但这些灰尘在蓄电池安装腔内堆积过多，不仅会影响蓄电池的安装，比如使蓄电池卡滞在滑轨上，同样也会影响蓄电池的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种AGV小车自动换电站及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种AGV小车自动换电站及其使用方法，包括平台、隔墙、抽拉机构、抬升机构、蓄电池存放机构、清扫机构以及控制模块，其中所述隔墙上开设有供蓄电池进出的窗口，所述抽拉机构对应窗口设置在平台上，所述抬升机构设置在平台下侧且与抽拉机构固定连接，所述蓄电池存放机构有两组，分别设置在抽拉机构两侧，所述清扫机构固定在窗口上侧，所述控制模块与抽拉机构、抬升机构、蓄电池存放机构以及清扫机构信号连接；

进一步的，所述抽拉机构用于抽出AGV小车内的蓄电池并转移至蓄电池存放机构，所述抬升机构用于调整抽拉机构的高度使之与蓄电池所在平面持平，同时用于将抽拉机构抬升至蓄电池存放机构所在高度，所述清扫机构用于根据指令对蓄电池所对应的电池盒进行清扫除尘；

进一步的，所述清扫机构包括导轨组合一、滑动座一、螺杆传动组合一、滑动座二、电推杆、中间箱以及若干吸尘刷，其中所述滑动座一滑动设置在导轨组合一上，所述螺杆传动组合一固定在滑动座一上且与滑动座二螺纹配合，所述电推杆非伸缩端固定在滑动座二上，伸缩端与中间箱固定连接，所述中间箱为空心结构且连接有气管，所述吸尘刷设置在中间箱上。

进一步的，所述吸尘刷为空心结构且表面圆周设置有数个连通内腔的气孔，吸尘刷内腔连通中间箱，根据需求吸尘刷可转动设置在中间箱上。

进一步的，所述导轨组合一包括导轨一、螺杆一以及电机一，其中所述螺杆一穿设在滑动座一上且与之螺纹配合，所述电机一驱动端连接螺杆一。

螺杆传动组合一包括电机二、齿轮组、螺杆二、导轨二，其中所述导轨二固定在滑动座一上，所述电机二通过齿轮组与螺杆二连接，所述螺杆二设置在导轨二上。

进一步的，所述导轨二上设置有激光发射口，用于锁定抽拉机构位置以定位电池盒位置。

进一步的，所述抽拉机构包括螺杆传动组合二、置物台、推送架、两个电机三、转轮、齿条一、吸盘组一以及数个触点，其中所述螺杆传动组合二固定在抬升机构上，所述置物台与螺杆传动组合二移动端固定连接，所述推送架滑动设置在置物台上，所述电机三固定在推送架底部，所述转轮设置在电机三驱动端，所述齿条一固定在置物台内且与转轮转动配合，所述吸盘组一固定在推送架上，所述触点设置在置物台上。

进一步的，所述螺杆传动组合二结构与螺杆传动组合一相同，在此不做过多赘述，通过电机三带动转轮转动，从而使得转轮在齿条一上移动，间接带动推送架在置物台上移动，使得推送架上的吸盘组一能够吸附住蓄电池；靠近隔墙的触点连接有温度传感器，用于检测触点的温度变化。

进一步的，所述蓄电池存放机构包括固定架、滚轮组、移动吸盘组、气缸、托台以及数个电动转轮，其中所述滚轮组架设在固定架上，所述移动吸盘组活动设置在滚轮组上侧，所述气缸固定在固定架下侧且与托台连接，所述电动转轮设置在托台上且与滚轮组错开设置。

进一步的，所述移动吸盘组包括移动架、电机四、传动组合以及吸盘组二，其中所述传动组合设置在固定架上且分别连接移动架与电机四，所述吸盘组二设置在移动架上。

进一步的，所述传动组合优选但不限于齿轮与齿条传动结构，通过电机四带动齿轮在齿条上的运动，间接带动移动架上的吸盘组二移动。

进一步的，所述抬升机构采用气缸抬升结构。

进一步的，具体方法如下：

S1、吸料：控制模块操控抽拉机构对准蓄电池，启动电机三将吸盘组一推送至蓄电池表面，吸附住蓄电池后将其抽出电池盒；

S2、置料：吸附住蓄电池后，通过螺杆传动组合二、抬升机构将蓄电池输送至一侧的蓄电池存放机构的滚轮组上，电动转轮启动将蓄电池进一步转移至移动吸盘组吸附住；

S21、摩擦监测：蓄电池在置物台上滑动的过程中，通过相应的触点的温度变化判断是否有过多的灰尘堆积在电池盒内；

S22、灰尘清扫：若判断电池盒内灰尘堆积过多，启动清扫机构吸取内部灰尘。

S3、换电：抽拉机构放置完蓄电池后转移至另一侧的蓄电池存放机构吸附住待更换的蓄电池后，推送回电池盒中。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：通过设置有抽拉机构上的触点，通过连接温度传感器，可以检测到蓄电池拉动过程中触点的温度变化，从而得以检测到摩擦热量，进一步的计算出滑动摩擦力来判断蓄电池表面是否有过多的灰尘附着；通过设置有清扫机构，可以对电池盒进行清扫除尘。

附图说明

附图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，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的抽拉机构示意图；

图3是本发明的抽拉机构局部示意图；

图4是本发明的清扫机构示意图；

图5是本发明的清扫机构另一视角示意图；

图6是本发明的移动吸盘组示意图；

图7是本发明的蓄电池存放机构局部示意图；

图8是本发明的抬升机构示意图；

图中：1、平台；2、隔墙；21、窗口；3、抽拉机构；31、螺杆传动组合二；32、置物台；33、推送架；34、电机三；35、转轮；36、齿条一；37、吸盘组一；38、触点；4、抬升机构；5、蓄电池存放机构；51、固定架；52、滚轮组；53、移动吸盘组；531、移动架；532、电机四；533、传动组合；534、吸盘组二；54、气缸；55、托台；56、电动转轮；6、清扫机构；61、导轨组合一；611、导轨一；612、螺杆一；613、电机一；62、滑动座一；63、螺杆传动组合一；631、电机二；632、齿轮组；633、螺杆二；634、导轨二；6341、激光发射口；64、滑动座二；65、电推杆；66、中间箱；67、吸尘刷；671、气孔；7、蓄电池；8、电池盒。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供技术方案：一种AGV小车自动换电站及其使用方法，包括平台1、隔墙2、抽拉机构3、抬升机构4、蓄电池存放机构5、清扫机构6以及控制模块，其中隔墙2上开设有供蓄电池7进出的窗口21，抽拉机构3对应窗口21设置在平台1上，抬升机构4设置在平台1下侧且与抽拉机构3固定连接，蓄电池存放机构5有两组，分别设置在抽拉机构3两侧，清扫机构6固定在窗口21上侧，控制模块与抽拉机构3、抬升机构4、蓄电池存放机构5以及清扫机构6信号连接；

抽拉机构3用于抽出AGV小车内的蓄电池7并转移至蓄电池存放机构5，抬升机构4用于调整抽拉机构3的高度使之与蓄电池7所在平面持平，同时用于将抽拉机构3抬升至蓄电池存放机构5所在高度，清扫机构6用于根据指令对蓄电池7所对应的电池盒8进行清扫除尘；

清扫机构6包括导轨组合一61、滑动座一62、螺杆传动组合一63、滑动座二64、电推杆65、中间箱66以及若干吸尘刷67，其中滑动座一62滑动设置在导轨组合一61上，螺杆传动组合一63固定在滑动座一62上且与滑动座二64螺纹配合，电推杆65非伸缩端固定在滑动座二64上，伸缩端与中间箱66固定连接，中间箱66为空心结构且连接有气管，吸尘刷67设置在中间箱66上。

需要补充说明的是：吸尘刷67为空心结构且表面圆周设置有数个连通内腔的气孔671，吸尘刷67内腔连通中间箱66，根据需求吸尘刷67可转动设置在中间箱66上。

导轨组合一61包括导轨一611、螺杆一612以及电机一613，其中螺杆一612穿设在滑动座一62上且与之螺纹配合，电机一613驱动端连接螺杆一612。

螺杆传动组合一63包括电机二631、齿轮组632、螺杆二633、导轨二634，其中导轨二634固定在滑动座一62上，电机二631通过齿轮组632与螺杆二633连接，螺杆二633设置在导轨二634上。

在实际操作中，电机一613转动时带动螺杆一612转动，间接带动滑动座一62在导轨一611上移动；电机二631转动时带动齿轮组632转动，间接带动螺杆二633转动，从而实现滑动座二64在螺杆二633上的移动；电推杆65用于伸长吸尘刷67至电池盒8内，通过外接的抽气装置抽取电池盒8内的灰尘。

需要补充说明的是：导轨二634上设置有激光发射口6341，用于锁定抽拉机构3位置以定位电池盒8位置。

抽拉机构3包括螺杆传动组合二31、置物台32、推送架33、两个电机三34、转轮35、齿条一36、吸盘组一37以及数个触点38，其中螺杆传动组合二31固定在抬升机构4上，置物台32与螺杆传动组合二31移动端固定连接，推送架33滑动设置在置物台32上，电机三34固定在推送架33底部，转轮35设置在电机三34驱动端，齿条一36固定在置物台32内且与转轮35转动配合，吸盘组一37固定在推送架33上，触点38设置在置物台32上。

需要补充说明的是：螺杆传动组合二31结构与螺杆传动组合一63相同，在此不做过多赘述，通过电机三34带动转轮35转动，从而使得转轮35在齿条一36上移动，间接带动推送架33在置物台32上移动，使得推送架33上的吸盘组一37能够吸附住蓄电池7；靠近隔墙2的触点38连接有温度传感器，用于检测触点38的温度变化。

蓄电池存放机构5包括固定架51、滚轮组52、移动吸盘组53、气缸54、托台55以及数个电动转轮56，其中滚轮组52架设在固定架51上，移动吸盘组53活动设置在滚轮组52上侧，气缸54固定在固定架51下侧且与托台55连接，电动转轮56设置在托台55上且与滚轮组52错开设置。

在实际操作中，气缸54抬升托台55使电动转轮56上升至滚轮组52平面，通过电动转轮56的转动带动滚轮组52上的蓄电池7向两侧移动。

移动吸盘组53包括移动架531、电机四532、传动组合533以及吸盘组二534，其中传动组合533设置在固定架51上且分别连接移动架531与电机四532，吸盘组二534设置在移动架531上。

需要补充说明的是：传动组合533优选但不限于齿轮与齿条传动结构，通过电机四532带动齿轮在齿条上的运动，间接带动移动架531上的吸盘组二534移动。

抬升机构4采用气缸抬升结构。

具体实施方式如下：

S1、吸料：控制模块操控抽拉机构3对准蓄电池7，启动电机三34将吸盘组一37推送至蓄电池7表面，吸附住蓄电池7后将其抽出电池盒8；

S2、置料：吸附住蓄电池7后，通过螺杆传动组合二31、抬升机构4将蓄电池7输送至一侧的蓄电池存放机构5的滚轮组52上，电动转轮56启动将蓄电池7进一步转移至移动吸盘组53吸附住；

S21、摩擦监测：蓄电池7在置物台32上滑动的过程中，通过相应的触点38的温度变化判断是否有过多的灰尘堆积在电池盒8内；

S22、灰尘清扫：若判断电池盒8内灰尘堆积过多，启动清扫机构6吸取内部灰尘；

S3、换电：抽拉机构3放置完蓄电池7后转移至另一侧的蓄电池存放机构5吸附住待更换的蓄电池7后，推送回电池盒8中。

具体的，S21中摩擦状态可通过热量变化进行判断，蓄电池7表面若有过多灰尘堆积，在滑动过程中所产生的热量会高于正常值，设定，其中Q是蓄电池7滑过触点38时所产生的热量，m代表蓄电池7质量，c则是单位质量热容量，最后/>则是触点38的温度变化量，同时/>，其中f为滑动摩擦力大小，d为蓄电池7的滑动距离，设定无灰尘附着时的滑动摩擦力为/>，若所检测到的滑动摩力f大于1.5/>，则判定电池盒8内灰尘堆积过多。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种AGV小车自动换电站，其特征在于：包括：

平台（1）、隔墙（2）、抽拉机构（3）、抬升机构（4）、蓄电池存放机构（5）、清扫机构（6）以及控制模块，其中所述隔墙（2）上开设有窗口（21），所述窗口（21）用于蓄电池（7）进出，所述抽拉机构（3）对应窗口（21）设置在平台（1）上，所述抬升机构（4）设置在平台（1）下侧且与抽拉机构（3）固定连接，所述蓄电池存放机构（5）有两组，分别设置在抽拉机构（3）两侧，清扫机构（6）固定在窗口（21）上侧，所述控制模块与抽拉机构（3）、抬升机构（4）、蓄电池存放机构（5）以及清扫机构（6）信号连接；

所述清扫机构（6）包括导轨组合一（61）、滑动座一（62）、螺杆传动组合一（63）、滑动座二（64）、电推杆（65）、中间箱（66）以及若干吸尘刷（67），其中所述滑动座一（62）滑动设置在导轨组合一（61）上，所述螺杆传动组合一（63）固定在滑动座一（62）上且与滑动座二（64）螺纹配合，所述电推杆（65）非伸缩端固定在滑动座二（64）上，伸缩端与中间箱（66）固定连接，所述中间箱（66）为空心结构且连接有气管，所述吸尘刷（67）设置在中间箱（66）上，所述清扫机构（6）用于根据指令对蓄电池对应的电池盒（8）的内部进行清扫除尘；

所述抽拉机构（3）包括置物台（32）和数个触点（38），其中所述触点（38）设置在置物台（32）上；

所述触点（38）连接有温度传感器，用于检测触点（38）的温度变化。

2.根据权利要求1所述的一种AGV小车自动换电站，其特征在于：

所述吸尘刷（67）为空心结构且表面圆周设置有数个连通内腔的气孔（671），所述吸尘刷（67）内腔连通中间箱（66）。

3.根据权利要求2所述的一种AGV小车自动换电站，其特征在于：

所述导轨组合一（61）包括导轨一（611）、螺杆一（612）以及电机一（613），其中所述螺杆一（612）穿设在滑动座一（62）上且与之螺纹配合，所述电机一（613）驱动端连接螺杆一（612）。

4.根据权利要求3所述的一种AGV小车自动换电站，其特征在于：

所述螺杆传动组合一（63）包括电机二（631）、齿轮组（632）、螺杆二（633）、导轨二（634），其中所述导轨二（634）固定在滑动座一（62）上，所述电机二（631）通过齿轮组（632）与螺杆二（633）连接，所述螺杆二（633）设置在导轨二（634）上。

5.根据权利要求4所述的一种AGV小车自动换电站，其特征在于：

所述导轨二（634）上设置有激光发射口（6341），用于锁定抽拉机构（3）位置以定位电池盒（8）位置。

6.根据权利要求5所述的一种AGV小车自动换电站，其特征在于：

所述抽拉机构（3）还包括螺杆传动组合二（31）、推送架（33）、两个电机三（34）、转轮（35）、齿条一（36）以及吸盘组一（37），其中所述螺杆传动组合二（31）固定在抬升机构（4）上，所述置物台（32）与螺杆传动组合二（31）移动端固定连接，所述推送架（33）滑动设置在置物台（32）上，所述电机三（34）固定在推送架（33）底部，所述转轮（35）设置在电机三（34）驱动端，所述齿条一（36）固定在置物台（32）内且与转轮（35）转动配合，所述吸盘组一（37）固定在推送架（33）上。

7.根据权利要求6所述的一种AGV小车自动换电站，其特征在于：

所述蓄电池存放机构（5）包括固定架（51）、滚轮组（52）、移动吸盘组（53）、气缸（54）、托台（55）以及数个电动转轮（56），其中所述滚轮组（52）架设在固定架（51）上，所述移动吸盘组（53）活动设置在滚轮组（52）上侧，所述气缸（54）固定在固定架（51）下侧且与托台（55）连接，所述电动转轮（56）设置在托台（55）上且与滚轮组（52）错开设置。

8.根据权利要求7所述的一种AGV小车自动换电站，其特征在于：

所述移动吸盘组（53）包括移动架（531）、电机四（532）、传动组合（533）以及吸盘组二（534），其中所述传动组合（533）设置在固定架（51）上且分别连接移动架（531）与电机四（532），所述吸盘组二（534）设置在移动架（531）上。

9.根据权利要求8所述的一种AGV小车自动换电站的使用方法，其特征在于：

具体步骤如下：

S1、吸料：控制模块操控抽拉机构（3）对准蓄电池（7），启动电机三（34）将吸盘组一（37）推送至蓄电池（7）表面，吸附住蓄电池（7）后将其抽出电池盒（8）；

S2、置料：吸附住蓄电池（7）后，通过螺杆传动组合二（31）、抬升机构（4）将蓄电池（7）输送至一侧的蓄电池存放机构（5）的滚轮组（52）上，电动转轮（56）启动将蓄电池（7）进一步转移至移动吸盘组（53）吸附住；

S21、摩擦监测：蓄电池（7）在置物台（32）上滑动的过程中，通过相应的触点（38）的温度变化判断是否有过多的灰尘堆积在电池盒（8）内；

S22、灰尘清扫：若判断电池盒（8）内灰尘堆积过多，启动清扫机构（6）吸取内部灰尘；

S3、换电：抽拉机构（3）放置完蓄电池（7）后转移至另一侧的蓄电池存放机构（5）吸附住待更换的蓄电池（7）后，推送回电池盒（8）中。