CN205335932U - 一种充电装置及agv充电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种充电装置及AGV充电系统，该装置包括拖链电缆、配重结构，拖链电缆的一端固定，另一端为自由端，连接配重结构；拖链电缆成U形，开口朝向AGV驶来的方向；自由端设置有电缆受电器，在AGV驶入作业区时，电缆受电器在配重结构的拉力作用下与AGV的车载受电器对接；充电装置还包括用于在AGV离开作业区时分离所述电缆受电器和车载受电器的止挡结构。本实用新型的充电装置及AGV充电系统，利用AGV作业时为AGV充电，无需专门停车换电或耗时间充电，实现即时充电，提高了AGV的利用率；而且浅充浅放可以最大程度延长AGV电池的使用寿命，降低了维修更换电池的成本；降低了投资成本，提高了经济效益。
Description
技术领域
本实用新型属于自动导引车充电技术领域，具体地说，是涉及一种充电装置及AGV充电系统。
背景技术
电动AGV作为水平运输工具之一，在自动化集装箱码头的生产中担任着重要角色。
目前电动AGV的电能补充方式主要有换电式和充电桩充电式两种。
换电式充电方式需要建设换电站，而且需要备用电池，投资巨大，而且满充满放也不利于电池的使用寿命。充电桩式充电方式需要AGV停车进行专门的充电，大大降低AGV利用率。
发明内容
本实用新型提供了一种充电装置及AGV充电系统，解决了现有技术中提到的上述技术问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种充电装置，包括拖链电缆、配重结构，所述拖链电缆的一端固定，另一端为自由端，连接所述的配重结构；所述拖链电缆成U形，开口朝向AGV驶来的方向；所述自由端设置有电缆受电器，在AGV驶入作业区时，所述电缆受电器在所述配重结构的拉力作用下与所述AGV的车载受电器对接；所述充电装置还包括用于在AGV离开作业区时分离所述电缆受电器和车载受电器的止挡结构。
进一步的，所述配重结构包括配重块、第一卷筒、齿轮组、第二卷筒、滑轮组、第一钢丝绳、第二钢丝绳；所述第一钢丝绳的一端连接所述配重块，另一端连接所述第一卷筒，所述第一卷筒通过齿轮组与所述第二卷筒连接；所述第二钢丝绳的一端连接所述第二卷筒，另一端绕过滑轮组与所述拖链电缆的自由端连接。
又进一步的，所述齿轮组包括一大一小两个齿轮，大齿轮与小齿轮啮合，所述第一卷筒与所述大齿轮连接，所述小齿轮与所述第二卷筒连接。
再进一步的，所述大齿轮与小齿轮的齿轮比为10:1至15:1。
更进一步的，所述拖链电缆的固定端固定在作业区起始位置；所述止挡结构包括挡板和挡块，所述挡板的一端固定在所述电缆受电器上；所述挡块固定在作业区起始位置，在所述挡板运动到作业区起始位置时止挡挡板。
基于上述充电装置的设计，本实用新型还提出了一种AGV充电系统，包括所述的充电装置和AGV，所述充电装置包括拖链电缆、配重结构，所述拖链电缆的一端固定，另一端为自由端，连接所述的配重结构；所述拖链电缆成U形，开口朝向AGV驶来的方向；所述自由端设置有电缆受电器，所述AGV包括车载受电器和充电电池，所述充电电池与所述车载受电器连接，在AGV驶入作业区时，所述电缆受电器在所述配重结构的拉力作用下与所述AGV的车载受电器对接；所述充电装置还包括用于在AGV离开作业区时分离所述电缆受电器和车载受电器的止挡结构。
进一步的，所述车载受电器包括三个并排间隔设置的铜排，所述电缆受电器包括三个铜刷，三个铜排与三个铜刷一一对应连接。
又进一步的，所述车载受电器的铜排根部设置有弹簧。
更进一步的，相邻铜排之间的距离大于等于设定距离。
再进一步的，所述AGV还包括主控单元和开关，所述主控单元与所述铜排连接，并控制所述开关的通断，所述铜排通过所述开关与所述充电电池连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的充电装置及AGV充电系统，利用AGV作业时为AGV充电，无需专门停车换电或耗时间充电，实现即时充电，提高了AGV的利用率；而且浅充浅放可以最大程度延长AGV电池的使用寿命，降低了维修更换电池的成本；由于无需备用电池以及建设换电站，降低了投资成本，提高了经济效益。
结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本实用新型所提出的AGV充电系统的AGV驶入作业区前的示意图；
图2是本实用新型所提出的AGV充电系统的AGV驶入作业区后的示意图；
图3是本实用新型所提出的AGV充电系统的结构示意图；
图4是图3的部分放大图；
图5是图4的俯视图；
图6是图3的部分放大图；
附图标记：
1、作业区；2、AGV；3、车载受电器；3-1、铜排；3-2、弹簧；4、拖链电缆；5、电缆受电器；5-1、铜刷；6、配重块；7、第一卷筒；8、大齿轮；9、小齿轮；10、第二卷筒；11、第一滑轮；12、第二滑轮；13、挡板。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。
本实施例的充电装置主要包括配重结构、拖链电缆4、止挡结构等，参见图1至图6所示，拖链电缆4的一端为固定端，固定在作业区1起始位置，另一端为自由端，连接配重结构，整个拖链电缆4呈U型，开口朝向AGV2驶来的方向；在拖链电缆4的自由端设置有电缆受电器5，在AGV驶入作业区1时，电缆受电器5在配重结构的拉力作用下与AGV的车载受电器3对接，电缆受电器5向车载受电器3传输电能，为AGV充电；在AGV驶离作业区时，止挡结构止挡电缆受电器5，使得电缆受电器5与车载受电器3分离。
拖链电缆4设置在作业区1内，与作业区1的长度方向平行，即，拖链电缆4与AGV在作业区1内的行驶方向平行。
在AGV还未驶入作业区1时，电缆受电器5受到配重结构的拉力，该拉力使得电缆受电器5朝AGV驶来的方向运动，在运动到作业区1起始位置时，电缆受电器5受到止挡结构的止挡作用，阻止电缆受电器5向AGV驶来的方向运动；在配重结构和止挡结构的共同作用下，拖链电缆4成U形，开口朝向AGV的方向。
当AGV驶入作业区1时，位于AGV前端的车载受电器3与电缆受电器5对接，在配重结构拉力的作用下，电缆受电器5和车载受电器3之间具有足够的接触压力，实现可靠连接，为AGV提供电能，实现稳定充电；在AGV后退时，电缆受电器5在配重结构的拉力作用下与车载受电器3可靠对接；因此，在整个作业区1内，拖链电缆4为AGV充电；当AGV离开作业区时，即电缆受电器5运动到作业区1起始位置时，止挡结构止挡电缆受电器5，AGV继续驶离，使得车载受电器3与电缆受电器5分开，停止充电。
本实施例的充电装置，利用AGV作业时为AGV充电，无需专门停车换电或耗时间充电，实现即时充电，提高了AGV的利用率；而且浅充浅放可以最大程度延长AGV电池的使用寿命，降低了维修更换电池的成本；由于无需备用电池以及建设换电站，降低了投资成本，提高了经济效益；而且拖链电缆不易磨损，使用寿命长，降低了成本，提高了供电可靠性和稳定性。
配重结构作用在拖链电缆4自由端上的拉力，使得电缆受电器5朝向AGV驶来的方向运动。配重结构主要包括配重块6、第一卷筒7、齿轮组、第二卷筒10、滑轮组、第一钢丝绳、第二钢丝绳、支架等，第一卷筒7、齿轮组、第二卷筒10、滑轮组均安装在支架上，第一钢丝绳的一端连接配重块6，第一钢丝绳的另一端与第一卷筒7连接，第一卷筒7通过齿轮组与第二卷筒10连接；第二钢丝绳的一端连接第二卷筒10，第二钢丝绳的另一端绕过滑轮组与拖链电缆4的自由端连接。采用所述的配重结构，力的传动比较准确，效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长。
配重块6需选择合适的重量，配重块6的重力通过第一钢丝绳、第一卷筒7、齿轮组、第二卷筒10、滑轮组、第二钢丝绳作用于拖链电缆4的自由端，作用在拖链电缆4自由端上的拉力，使得电缆受电器5朝向AGV驶来的方向运动，并在电缆受电器5运动到作业区1起始位置时被止挡结构止挡。
齿轮组包括一大一小两个齿轮：大齿轮8和小齿轮9，大齿轮8和小齿轮9啮合，第一卷筒7与大齿轮8固定连接，且第一卷筒7与大齿轮8的转轴线重合；小齿轮9和第二卷筒10固定连接，且小齿轮9与第二卷筒10的转轴线重合。滑轮组包括第一滑轮11和第二滑轮12，第二钢丝绳的一端连接第二卷筒10，第二钢丝绳的另一端依次绕过第一滑轮11、第二滑轮12与拖链电缆4自由端连接。当然，第二滑轮12的位置设置在作业区1起始位置的前方，第二钢丝绳绕过第二滑轮12后对拖链电缆4自由端施加的拉力，使自由端朝AGV的方向运动。
配重块6的重力通过第一钢丝绳传到第一卷筒7，带动第一卷筒7顺时针转动，继而带动大齿轮8顺时针转动，大齿轮8与小齿轮9啮合，带动小齿轮9逆时针转动，小齿轮9带动第二卷筒10逆时针转动，第二卷筒10逆时针转动，收紧第二钢丝绳，第二钢丝绳牵引拖链电缆4自由端朝AGV的方向运动。
大齿轮和小齿轮的传动方式在于消除AGV车辆自身长度（约15米左右）行程对配重块6行程的影响。
在本实施例中，大齿轮8和小齿轮9的齿轮比为10:1至15:1，配重块6的行程可以控制在1m至1.5m范围内。
拖链电缆4展开后的长度大于作业区1的长度，以保证在充电过程中，AGV有一定的活动范围。
止挡结构主要包括挡板13和挡块，挡板13的一端固定在电缆受电器5上，挡块固定在作业区1起始位置；在挡板13跟随电缆受电器5运动到作业区1起始位置时，挡块止挡挡板13，进而止挡电缆受电器5。
基于上述充电装置的设计，本实施例还提出了一种AGV充电系统，主要包括上述的充电装置和AGV2。AGV为轮式AGV，主要包括车载受电器3和充电电池，充电电池与车载受电器3连接，车载受电器3在作业区1内与充电装置的电缆受电器5对接。电缆受电器5传输电能至车载受电器3，经车载受电器3传输至充电电池，为充电电池充电。
在本实施例中，车载受电器3包括三个并排间隔设置的铜排3-1，电缆受电器5包括三个铜刷5-1，三个铜刷5-1与三个铜排3-1适配，一一对应连接，电缆受电器5可向车载受电器3传输至三相电。
车载受电器3的相邻铜排3-1之间的距离大于等于设定距离，以保证相邻铜排3-1之间具有足够的绝缘距离，避免因车载受电器3偏移而出现短路。
在本实施例中，设定距离优选为5cm，既保证了相邻铜排3-1之间具有足够的绝缘距离，又避免因绝缘距离过大造成车载受电器3体积过大。
车载受电器3的每个铜排3-1根部均设置有弹簧3-2，保证铜刷5-1与铜排3-1之间不会出现接触不均匀的问题，从而保证铜刷5-1与铜排3-1之间的可靠连接，提高了连接稳定性；且弹簧3-2起到了缓冲作用，避免铜刷5-1与铜排3-1刚性接触，避免铜刷5-1与铜排3-1因碰撞受损，延长了铜刷5-1与铜排3-1的使用寿命，降低了维修成本。
车载受电器3在竖直方向上具有设定长度，避免因AGV载重、胎压等造成与电缆受电器5接触不良。
在AGV内还设置有主控单元和开关，主控单元与车载受电器3的铜排3-1连接，铜排3-1通过开关与充电电池连接，主控单元控制开关的通断。
主控单元检测铜排3-1上的电压值，在电压值大于等于设定电压值时，主控单元控制开关导通，开始为充电电池充电，避免因充电电压过低损毁充电电池，保证在铜排3-1与铜刷5-1连接可靠、铜排3-1上的电压稳定时为充电电池充电，提高了充电过程以及充电电池的安全性和稳定性。
本实施例的AGV充电系统，利用AGV作业时为AGV充电，无需专门停车换电或耗时间充电，实现即时充电，提高了AGV的利用率；而且浅充浅放可以最大程度延长AGV电池的使用寿命，降低了维修更换电池的成本；由于无需备用电池以及建设换电站，降低了投资成本，提高了经济效益；且充电过程安全可靠。
当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式而已，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应被视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种充电装置，其特征在于：包括拖链电缆、配重结构，
所述拖链电缆的一端固定，另一端为自由端，连接所述的配重结构；所述拖链电缆成U形，开口朝向AGV驶来的方向；
所述自由端设置有电缆受电器，在AGV驶入作业区时，所述电缆受电器在所述配重结构的拉力作用下与所述AGV的车载受电器对接；
所述充电装置还包括用于在AGV离开作业区时分离所述电缆受电器和车载受电器的止挡结构。
2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于：所述配重结构包括配重块、第一卷筒、齿轮组、第二卷筒、滑轮组、第一钢丝绳、第二钢丝绳；
所述第一钢丝绳的一端连接所述配重块，另一端连接所述第一卷筒，所述第一卷筒通过齿轮组与所述第二卷筒连接；所述第二钢丝绳的一端连接所述第二卷筒，另一端绕过滑轮组与所述拖链电缆的自由端连接。
3.根据权利要求2所述的充电装置，其特征在于：所述齿轮组包括一大一小两个齿轮，大齿轮与小齿轮啮合，所述第一卷筒与所述大齿轮连接，所述小齿轮与所述第二卷筒连接。
4.根据权利要求3所述的充电装置，其特征在于：所述大齿轮与小齿轮的齿轮比为10:1至15:1。
5.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于：所述拖链电缆的固定端固定在作业区起始位置；
所述止挡结构包括挡板和挡块，所述挡板的一端固定在所述电缆受电器上；所述挡块固定在作业区起始位置，在所述挡板运动到作业区起始位置时止挡挡板。
6.一种AGV充电系统，其特征在于：包括如权利要求1至5中任一项所述的充电装置和AGV，所述AGV包括车载受电器和充电电池，所述充电电池与所述车载受电器连接，所述车载受电器在作业区内与所述充电装置的电缆受电器对接。
7.根据权利要求6所述的AGV充电系统，其特征在于：所述车载受电器包括三个并排间隔设置的铜排，所述电缆受电器包括三个铜刷，三个铜排与三个铜刷一一对应连接。
8.根据权利要求7所述的AGV充电系统，其特征在于：所述车载受电器的铜排根部设置有弹簧。
9.根据权利要求7所述的AGV充电系统，其特征在于：相邻铜排之间的距离大于等于设定距离。
10.根据权利要求7所述的AGV充电系统，其特征在于：所述AGV还包括主控单元和开关，所述主控单元与所述铜排连接，并控制所述开关的通断，所述铜排通过所述开关与所述充电电池连接。
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