CN207638374U - 一种用于移动机器人的大载荷充电机构 - Google Patents

Abstract

一种用于移动机器人的大载荷充电机构，该充电机构包括充电座和充电头，该充电头包括底座、臂力器和刷头座；刷头座通过臂力器设置在底座上，刷头座的左右两面均设置有两排刷头，在两排刷头之间设置有沿臂力器的轴向前后导向的导向轮；本实用新型充电系统解决了传统充电方式对地面进行刨坑埋线的好处，使安装生产更简便，结构简单充电的插入方式是上下正负端比传统的并排正负端插入更准确也更牢固，导向轮的使用在插入过程中能更平滑，更快速的进入充电座里，因为双排刷板刷块的结构可以增大接触面积，对于大电流充电，高速度充电也能满足其要求。

Description

一种用于移动机器人的大载荷充电机构

技术领域

本实用新型专利适用于充电桩给移动机器人快速自动充电的插拔结构。

背景技术

目前国内现有的充电结构是地面安装充电刷板，车体底部安装正负两个刷块，地面安装电刷板时需要对地面进行破坏，走线位置也需要刨沟，这样会造成安装工作量及成本加大。还有一种是侧面充电方式，车体侧面安装充电刷块，墙上安装充电刷板，但是刷板没有导向轮和减震装置，而且容易造成接触不会很严实，因为一侧用力，而不是两侧同时挤压。对于大电流重载车型往往对充电速度和充电电流要求较高，因此很难满足要求。

发明内容

发明目的：

本实用新型提供一种用于移动机器人的大载荷充电机构，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：

一种用于移动机器人的大载荷充电机构，其特征在于：该充电机构包括充电座和充电头，该充电头包括底座、臂力器和刷头座；刷头座通过臂力器设置在底座上，刷头座的左右两面均设置有两排刷头，在两排刷头之间设置有沿臂力器的轴向前后导向的导向轮；

充电座包括喇叭形壳体和设置在喇叭形壳体内的充电刷板，充电刷板分为两组，两组充电刷板分别设置在喇叭形壳体内的左侧板和右侧板，每组充电刷板为两排，使用时，两组充电刷板分别与刷头座左右两面的两排刷头对应接触。

刷头座的上下两面设置有使用时压在喇叭形壳体上下侧壁滚动的副导向轮。

喇叭形壳体的背板设置有限位开关。

喇叭形壳体为由前端喇叭口处向内逐渐缩小的喇叭形形状。

喇叭形壳体的喇叭口的上表面上设置有两个条形豁口，两个条形豁口以喇叭口的中线为轴对称设置，两个条形豁口为斜向的豁口, 两个条形豁口的长度方向可以分别与喇叭口的左右侧面平行，使得两个条形豁口形成由内向外开口逐渐扩大的“八”字形；两个条形豁口内设置有横挂杆，横挂杆的轴向与条形豁口的长度方向垂直；

该条形豁口为使用时插入临时插板的结构，临时插板上设置有由竖口和横口构成的L形豁口，横口一端连通竖口，另一端在临时插板的侧壁形成开口；

使用时，临时插板伸进条形豁口内，通过开口、横口将横挂杆套在竖口内形成临时挂接结构。

两个条形豁口分别靠近喇叭口的左右侧面设置；临时插板挂接在条形豁口处时，临时插板靠近充电刷板的一端与充电刷板的接触面平齐。以方便将刷头顺利导入。

优点效果：本实用新型提供一种用于移动机器人的大载荷充电机构，本发明充电桩输出的刷头座采用上下并排两个刷块，两个刷块中间各有一个滑轮，刷座的左右两侧也各有一个滑轮，滑轮可以起到定位和快速进入的作用，充电桩与刷头座用一个可以360度可移动也可伸缩连接杆连接，即用臂力器连接，所谓的臂力器就是用弹簧构成的类似于健身用的臂力器的结构，其前端可以上下左右微调摆动，同时，其轴向也可以伸缩调整，同时也启动减震和定位的作用，连接杆不需要对地面进行破坏，车体的电刷板也采用上下并排两个刷板，开口采用喇叭式带导向，当刷板头左进入车体的充电座时，充电座上下两个充电刷板同时对进入的刷头座上下两个刷块进行充分挤压受力，通过刷头座的滑轮导向使刷板和刷块车体充电座内部有一个机械限位开关用来检测车体后退过程中到充电位置是否停止，对元器件可以有效保护，实现精准定位及快速充电插拔。充电座和刷头座分别采用双排充电刷板比传统的单排充电刷板方式充电电流更大，充电速度也更快。为了克服现有对地面进行破坏，走线位置需要刨沟，还有侧面安装充电刷块一侧受力，接触不严实并且没有导向轮和减震置等问题。本实用新型专利可以解决不需要破坏地面，充电过程中还可以利用导向轮和减震装置实现精准定位及快速充电插拔。采用双排充电刷板比传统的单排充电刷板方式充电电流更大，充电速度也更快。

本实用新型充电系统解决了传统充电方式对地面进行刨坑埋线的好处，使安装生产更简便，结构简单充电的插入方式是上下正负端比传统的并排正负端插入更准确也更牢固，导向轮的使用在插入过程中能更平滑，更快速的进入充电座里，因为双排刷板刷块的结构可以增大接触面积，对于大电流充电，高速度充电也能满足其要求。

附图说明：

图1为充电桩的整体结构图

图2为刷头座的结构图

图3为充电座的结构图

图4为充电桩与充电桩在插入之前的结构图

图5为刷头座与充电座对正的结构图

图6为刷头座与充电座插入个过程中的结构图

图7为刷头座完全进入充电座之后的结构图；

图8为喇叭形壳体的另一种形式的结构示意图；

图9为临时插板的立体图；

图10为临时插板的剖面图；

图11为临时插板插接喇叭口时的示意图。

具体实施方式：

本发明提供一种更快速更准确的充电插拔结构，一种用于移动机器人的大载荷充电机构，该充电机构包括充电座和充电头，该充电头包括底座1、臂力器2和刷头座3；刷头座3通过臂力器2设置在底座1上，刷头座3的左右两面均设置有两排刷头4，在两排刷头4之间设置有沿臂力器2的轴向前后导向的导向轮5；（即如图2所示的，导向轮5的轴向与臂力器2的轴向垂直！）

充电座包括喇叭形壳体6和设置在喇叭形壳体6内的充电刷板7，充电刷板7分为两组，两组充电刷板7分别设置在喇叭形壳体6内的左侧板和右侧板，每组充电刷板7为两排，使用时，两组充电刷板7分别与刷头座3左右两面的两排刷头4对应接触。即，每排充电刷板7对应一排刷头4，即刷头左面两排对应刷板左面两排，刷头右面两排对应刷板右面两排。

刷头座3的上下两侧设置有使用时压在喇叭形壳体6上下壁滚动的副导向轮8。

喇叭形壳体6的背板设置有限位开关9。

喇叭形壳体6为由前端喇叭口处向内逐渐缩小的喇叭形形状。

喇叭形壳体6的喇叭口的上表面上设置有两个条形豁口10，两个条形豁口10以喇叭口的中线11为轴对称设置，两个条形豁口10为斜向的豁口, 两个条形豁口10的长度方向可以分别与喇叭口的左右侧面12平行，也可以是其他角度，只要满足外部开口大于内部的喇叭形状即可，使得两个条形豁口10形成由内向外开口逐渐扩大的“八”字形；两个条形豁口10内设置有横挂杆13，横挂杆13的轴向与条形豁口10的长度方向垂直；

该条形豁口10为使用时插入临时插板14的结构，条形豁口10的宽度应满足刚好插入临时插板14，临时插板14上设置有由竖口15和横口16构成的L形豁口，横口16一端连通竖口15，另一端在临时插板14的侧壁形成开口17；

使用时，临时插板14伸进条形豁口10内，通过开口17、横口16将横挂杆13套在竖口15内形成临时挂接结构。

两个条形豁口10分别靠近喇叭口的左右侧面12设置。临时插板14挂接在条形豁口10处时，临时插板14靠近充电刷板7的一端与充电刷板7的接触面20平齐。以方便将刷头4顺利导入。

使用时，临时插板14伸进条形豁口10内，通过开口17、横口16将横挂杆13套在竖口15内形成临时挂接结构。

两个条形豁口10分别靠近喇叭口的左右侧面12设置。两个条形豁口10的作用就是通过插入临时插板14来适当的缩小喇叭口的大小，以适应不同环境，不同大小的刷头座或充电刷,同时，也有利于提高插入的精确度!

另外，为了提高临时插板14的固定强度，在竖口15内还设置有弧形弹片18，弧形弹片18仅下端与竖口15的一侧侧壁连接，上端不连接，弧形弹片18的弧形背部与竖口15的另一侧侧壁之间形成供横挂杆13穿过的距离，该距离略小于横挂杆13的直径，弧形弹片18的上端留有容纳横挂杆13的空间，使用时，横挂杆13压缩弧形弹片18并挤进弧形弹片18上端的空间内实现临时插板14的挂接固定，此时，由于弧形弹片18的存在，防止了临时插板14从横挂杆13处脱落。

充电座的结构是由充电刷板2个（正负各一个）、限位开关、开口外壳，其中外壳的开口是喇叭形状带导向的，限位开关是为了防止车到充电桩位置未能及时停止而造成部件损坏。

图1中.充电桩结构分为：光杆座21、底座、臂力器、光杆法兰座19、刷头座

图2中.刷头座包含：刷头、刷块导向轮、侧板导向轮。刷头座与底座之间用一个臂力器等零件链接，可以达到多角度被动调整的效果。在刷头座的左右两侧各有两个导向轮，上下各有一个导向轮，导向轮启动导向作用。上下各有两个刷块，可以有效增大接触面积，充电流增大。

图3中.充电座的结构分为：充电座外壳6、尾部机械限位开关9、充电刷板上下各一个。充电座开口为喇叭形，尾部机械限位开关为车后退超过位置时紧急停止，外壳采用绝缘漆面。

图4中.校正对准：在充电头插入之前，即充电刷头4进入过程中侧面的上下的导向轮5使充电刷和充电刷板7对正。充电座上下各有两个刷板同时充电。

图5中和图6中.充电刷头进入到喇叭形壳体6的过程中，充电刷板7在供刷头进入的一端带20°斜坡，这样方便刷头的进入，为进入起到导向的作用，同时，刷板和刷头上下可以均匀受力并且能充分接触。

图7.充电刷头到达充电位置后，上下刷头4分别顶住了上下刷板7，可以避免有虚接或虚连的情况。

充电座在倒车的时候喇叭口朝着充电桩伸出的插头座方向竖直行走，在准备插入过程中，通过摇臂器的减震和导向作用使刷头座的两侧会沿着导向轮逐渐滚进充电座外壳6中，直到充电头完全进入到充电座里并且还没有触碰到垂直的限位开关，刷板7和刷头4的铜片面积能够完全接触并咬合在一起，采用双排充电刷板比传统的单排充电刷板方式充电电流更大，充电速度也更快。

下面分别描述一下本新型的原理：

1. 充电头：刷头上下两个分别固定在刷头座上，刷头座与底座之间用一个臂力器改造后的零件链接，可以达到多角度被动调整的效果。在刷头座的左右两侧各有两个导向轮，上下各有一个导向轮。

2. 充电座：充电座的开口为喇叭形，在充电座内的上下固定充电板（一个为正端，一个为负端），充电座开口位置带导向，充电座后面背板有一个直线的机械限位开关，一旦AGV运动过位，充电头撞到限位开关，AGV机器人会紧急停止，防止损坏零件。

充电过程：充电座在倒车的时候喇叭口朝着充电头伸出的方向竖直行走，在准备插入过程中，通过摇臂器的减震和导向作用使刷头座3的两侧会沿着导向轮逐渐滚进充电座的充电座外壳6中，直到刷头座完全进入到充电座里并且还没有触碰到垂直的限位开关，刷板和刷头的铜片面积能够完全接触并咬合在一起。

Claims (6)

1.一种用于移动机器人的大载荷充电机构，其特征在于：该充电机构包括充电座和充电头，该充电头包括底座（1）、臂力器（2）和刷头座（3）；刷头座（3）通过臂力器（2）设置在底座（1）上，刷头座（3）的左右两面均设置有两排刷头（4），在两排刷头（4）之间设置有沿臂力器（2）的轴向前后导向的导向轮（5）；

充电座包括喇叭形壳体（6）和设置在喇叭形壳体（6）内的充电刷板（7），充电刷板（7）分为两组，两组充电刷板（7）分别设置在喇叭形壳体（6）内的左侧板和右侧板，每组充电刷板（7）为两排，使用时，两组充电刷板（7）分别与刷头座（3）左右两面的两排刷头（4）对应接触。

2.根据权利要求1所述的一种用于移动机器人的大载荷充电机构，其特征在于：刷头座（3）的上下两面设置有使用时压在喇叭形壳体（6）上下侧壁滚动的副导向轮（8）。

3.根据权利要求1所述的一种用于移动机器人的大载荷充电机构，其特征在于：喇叭形壳体（6）的背板设置有限位开关（9）。

4.根据权利要求1所述的一种用于移动机器人的大载荷充电机构，其特征在于：喇叭形壳体（6）为由前端喇叭口处向内逐渐缩小的喇叭形形状。

5.根据权利要求1所述的一种用于移动机器人的大载荷充电机构，其特征在于：喇叭形壳体（6）的喇叭口的上表面上设置有两个条形豁口（10），两个条形豁口（10）以喇叭口的中线（11）为轴对称设置，两个条形豁口（10）为斜向的豁口,两个条形豁口（10）形成由内向外开口逐渐扩大的“八”字形；两个条形豁口（10）内设置有横挂杆（13），横挂杆（13）的轴向与条形豁口（10）的长度方向垂直；

该条形豁口（10）为使用时插入临时插板（14）的结构，临时插板（14）上设置有由竖口（15）和横口（16）构成的L形豁口，横口（16）一端连通竖口（15），另一端在临时插板（14）的侧壁形成开口（17）；

使用时，临时插板（14）伸进条形豁口（10）内，通过开口（17）、横口（16）将横挂杆（13）套在竖口（15）内形成临时挂接结构。

6.根据权利要求3所述的一种用于移动机器人的大载荷充电机构，其特征在于：两个条形豁口（10）分别靠近喇叭口的左右侧面（12）设置，临时插板（14）挂接在条形豁口（10）处时，临时插板（14）靠近充电刷板（7）的一端与充电刷板（7）的接触面（20）平齐。