CN207939233U - 一种防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置，该装置包括充电桩安装架（1）、水平滑座（2）、垂直移动装置（3）、充电接触装置（4）、防爆轮式巡检机器人（5）、自动充电驱动装置（6）、防爆充电器（7）、防爆无线基站（8）、防爆轮式巡检机器人充电端（9）。当防爆轮式巡检机器人（5）需要充电时，自动行驶到该装置前，使防爆轮式巡检机器人充电端（9）与充电接触装置（4）紧密接触。防爆充电器（7）便开始为防爆轮式巡检机器人（5）充电。该装置解决了防爆轮式巡检机器人在ⅡC防爆环境下的自主充电问题，提高了防爆轮式巡检机器人的智能化程度，满足国家ⅡC防爆要求。
Description
技术领域
本实用新型属于巡检机器人领域，具体说是一种防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置。
背景技术
随着大型石油化工企业、隧道、地铁等建设的不断扩大，油品、燃气、毒气、化学危险品等引起的泄漏爆炸、火灾等灾害隐患不断增加，为加强高危场所的巡检工作，巡检机器人应运而生，防爆轮式巡检机器人作为特种机器人的一种，在巡检工作中能够发挥举足轻重的作用。采用防爆轮式巡检机器人巡检，既具有人工巡检的灵活性、智能性，同时也克服和弥补了人工巡检存在的一些缺陷和不足，具有广阔的发展空间和应用前景。轮式巡检机器人普遍采用机器人本体携带独立的电池组供电形式，当防爆轮式巡检机器人在易燃、易爆环境下需要充电时，充电过程必须满足国家ⅡC防爆要求。目前，防爆轮式巡检机器人一般采用的是在安全区域非防爆手动充电形式，这大大限制了巡检机器人的智能化程度，不能实现机器人替代人工的无人化值守。因此，如何解决防爆轮式巡检机器人在防爆环境下自主充电是急需解决的重要问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本新型提供了一种防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置。
本新型采用的技术方案是：一种防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置，该装置由充电桩安装架（1）、水平滑座（2）、垂直移动装置（3）、充电接触装置（4）、防爆轮式巡检机器人（5）、自动充电驱动装置（6）、防爆充电器（7）和防爆无线基站（8）组成。
所述水平滑座（2）、垂直移动装置（3）和充电接触装置（4）从上到下固定在充电桩安装架（1）上，充电接触装置（4）通过螺栓与垂直移动装置（3）紧固连接，垂直移动装置（3）通过螺栓与水平滑座（2）紧固连接。自动充电驱动装置（6）固定安装在充电桩安装架（1）后面的支架上，并且与防爆充电器（7）电气连接。防爆无线基站（8）通过线缆与自动充电驱动装置（6）连接，与防爆轮式巡检机器人（5）之间通过无线方式进行通讯。防爆轮式巡检机器人充电端（9）安装在防爆轮式巡检机器人（5）的最前端，充电时与充电接触装置（4）紧密接触。充电接触装置（4）通过线缆与防爆充电器（7）连接。
该装置中，所述自动充电驱动装置（6）中装有电机，为充电接触装置（4）的移动提供动力，充电接触装置（4）利用齿轮传动装置和螺纹传动装置将电机提供的旋转运动转换成其铜柱的直线运动。
水平滑座（2）提供充电接触装置（4）水平方向的自由度，垂直移动装置（3）提供上下垂直移动的自由度。在水平滑座（2）和移动装置（3）的配合下，可使充电接触装置（4）与防爆轮式巡检机器人充电端（9）对准且紧密接触。
防爆充电器（7）用于为防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置提供充电电源，且满足国家ⅡC防爆要求。
防爆无线基站（8）采用无线通讯方式与防爆轮式巡检机器人（5）通信，接收防爆轮式巡检机器人（5）发来的充电或充电结束信号。
本新型的有益效果是：防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置采用防爆设计，完全解决了防爆轮式巡检机器人在ⅡC防爆环境下的自主充电问题，提高了防爆轮式巡检机器人的智能化程度，可实现ⅡC防爆环境下的无人值守，使得防爆轮式巡检机器人可在石油、化工行业替代巡检人员进入易燃、易爆、有毒气体环境长时间安全作业，适应智能场站和无人值守场站发展的实际需求。
附图说明
图1为防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置示意图。
图2为防爆轮式巡检机器人充电状态示意图。
图3为防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置主视图。
具体实施方式
下面结合附图对本新型作进一步的描述。
如图1所示，一种防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置，该装置包括充电桩安装架（1）、水平滑座（2）、垂直移动装置（3）、充电接触装置（4）、防爆轮式巡检机器人（5）、自动充电驱动装置（6）、防爆充电器（7）、防爆无线基站（8）和防爆轮式巡检机器人充电端（9）。
所述水平滑座（2）、垂直移动装置（3）和充电接触装置（4）从上到下固定在充电桩安装架（1）上，充电接触装置（4）通过螺栓与垂直移动装置（3）紧固连接，垂直移动装置（3）通过螺栓与水平滑座（2）紧固连接。自动充电驱动装置（6）固定安装在充电桩安装架（1）后面的支架上，并且与防爆充电器（7）电气连接。防爆无线基站（8）通过线缆与自动充电驱动装置（6）连接，与防爆轮式巡检机器人（5）之间通过无线方式进行通讯。防爆轮式巡检机器人充电端（9）安装在防爆轮式巡检机器人（5）的最前端，充电时与充电接触装置（4）紧密接触。充电接触装置（4）通过线缆与防爆充电器（7）连接。
所述自动充电驱动装置（6）由驱动箱体、防爆端盖、驱动轴、防爆隔套、电机、减速机、防爆线嘴一组成。电机通过减速机和驱动轴相连，安装在驱动箱体中，驱动箱体、防爆端盖、防爆隔套和防爆线嘴通过隔爆形式组成一个独立的、密闭的仓体，满足国家ⅡC防爆要求。
所述充电接触装置（4）由导向套、铜柱、充电插头、隔爆充电触点、闭锁限位柱、闭锁压缩弹簧、齿轮传动装置和螺纹传动装置组成。充电插头、隔爆充电触点通过防爆锁紧螺钉与铜柱紧固连接，铜柱位于导向套内部， 可通过导向套做直线运动，自动充电驱动装置（6）的驱动轴与齿轮传动装置连接，齿轮传动装置通过螺纹传动装置与铜柱连接，齿轮传动装置和螺纹传动装置配合将驱动轴的旋转运动转换成铜柱的直线运动。闭锁压缩弹簧与闭锁限位柱连接，位于导向套内部。当铜柱直线运动时，带动闭锁限位柱做同向直线运动，同时，通过闭锁压缩弹簧可使闭锁限位柱从导向套伸出或缩回。
水平滑座（2）由滑座、滑块、导柱和弹簧组成，它们之间通过螺栓结构连接，用于防爆轮式巡检机器人（5）在开始充电时，提供充电接触装置（4）水平方向的自由度，以保证防爆轮式巡检机器人（5）与防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置实现柔性、缓冲、精准对接。
垂直移动装置（3）由安装架、支撑板、限位块、限位柱、复位弹簧和限位板组成，安装架和支撑板通过铰接连接，限位块、限位柱、复位弹簧和限位板组成弹簧压缩装置，通过螺栓连接到安装架上，组成可上下移动的垂直移动装置。
防爆充电器（7）由防爆充电器箱体、防爆箱盖一、旋钮手柄开关、防爆线嘴二、电气元器件部件一组成。防爆充电器箱体、防爆箱盖一、防爆线嘴二通过隔爆形式组成一个独立的、封闭的箱体，电气元器件部件一安装于该箱体内部，旋钮手柄开关安装于箱体上。防爆充电器（7）为防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置提供充电电源，满足国家ⅡC防爆要求。
防爆无线基站（8）由防爆无线基站箱体、防爆箱盖二、防爆线嘴三、电气元器件部件二组成。防爆无线基站箱体、防爆箱盖二、防爆线嘴三通过螺栓紧固连接，组成一个独立的、封闭的防爆仓体，电气元器件部件二安装于该防爆仓体内部，防爆无线基站（8）满足国家ⅡC防爆要求。
本发明的工作过程是：当防爆轮式巡检机器人（5）检测到自身电量低于某一个设定值时，开始执行充电过程。防爆轮式巡检机器人（5）驶向防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置，并将防爆轮式巡检机器人充电端（9）与充电接触装置（4）对准，充电接触装置（4）通过水平滑座（2）和垂直移动装置（3）的移动调整，利用锥形结构与防爆轮式巡检机器人充电端（9）导正、定位。当充电接触装置（4）与防爆轮式巡检机器人充电端（9）对准后，防爆轮式巡检机器人（5）停止运动，并通过防爆无线基站（8）向自动充电驱动装置（6）发出请求充电指令，自动充电驱动装置（6）接收到防爆无线基站（8）发来的信号后，启动电机工作，从而带动驱动轴旋转，并通过充电接触装置（4）的齿轮传动装置、螺纹传动装置将驱动轴的旋转运动转换成铜柱的直线运动。当铜柱直线运动时，带动闭锁限位柱做同向直线运动，闭锁压缩弹簧压缩，闭锁限位柱从导向套伸出，将防爆轮式巡检机器人的充电闭锁装置触发，使充电接触装置（4）与防爆轮式巡检机器人充电端（9）形成闭锁结构。铜柱继续直线运动，当运动到指定位置时，电机停止转动。此时，依靠弹簧的压缩作用，充电接触装置（4）的隔爆充电触点与防爆轮式巡检机器人充电端（9）的充电触点完全接触，并且充电接触装置（4）与防爆轮式巡检机器人充电端（9）组成一个防爆的封闭仓体，防爆充电器（7）开始供电为防爆轮式巡检机器人（5）充电。
当防爆轮式巡检机器人（5）充电结束时，向防爆无线基站（8）发出充电完成指令，防爆无线基站（8）发信号给自动充电驱动装置（6），自动充电驱动装置（6）接收到防爆无线基站（8）的信号后，再次启动电机工作，带动驱动轴反向旋转，并通过充电接触装置（4）的齿轮传动装置、螺纹传动装置将驱动轴的旋转运动转换成铜柱的反向直线运动，当铜柱直线运动时，带动闭锁限位柱做同向直线运动，闭锁压缩弹簧复位，闭锁限位柱从导向套缩回，使防爆轮式巡检机器人的充电闭锁装置复位，闭锁结构解除。铜柱继续直线运动，当运动到初始位置时，电机停止转动。此时，充电过程结束。防爆轮式巡检机器人（5）离开防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置，继续开始正常巡检工作。
本新型所述并不限于具体实施方式所述的实施例，只要是本领域技术人员根据本发明方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新及保护的范围。
Claims (5)
1.一种防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置，其特征在于：该装置由充电桩安装架（1）、水平滑座（2）、垂直移动装置（3）、充电接触装置（4）、防爆轮式巡检机器人（5）、自动充电驱动装置（6）、防爆充电器（7）、防爆无线基站（8）和防爆轮式巡检机器人充电端（9）组成；所述水平滑座（2）、垂直移动装置（3）和充电接触装置（4）从上到下固定在充电桩安装架（1）上，充电接触装置（4）通过螺栓与垂直移动装置（3）紧固连接，垂直移动装置（3）通过螺栓与水平滑座（2）紧固连接；自动充电驱动装置（6）固定安装在充电桩安装架（1）后面的支架上，并且与防爆充电器（7）电气连接；防爆无线基站（8）通过线缆与自动充电驱动装置（6）连接，与防爆轮式巡检机器人（5）之间通过无线方式进行通讯；防爆轮式巡检机器人充电端（9）安装在防爆轮式巡检机器人（5）的最前端，充电时与充电接触装置（4）紧密接触；充电接触装置（4）通过线缆与防爆充电器（7）连接。
2.根据权利要求1所述的一种防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置，其特征在于：所述自动充电驱动装置（6）由驱动箱体、防爆端盖、驱动轴、防爆隔套、电机、减速机、防爆线嘴一组成；电机通过减速机和驱动轴相连，安装在驱动箱体中，驱动箱体、防爆端盖、防爆隔套和防爆线嘴通过隔爆形式组成一个独立的、密闭的仓体。
3.根据权利要求1所述的一种防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置，其特征在于：所述充电接触装置（4）由导向套、铜柱、充电插头、隔爆充电触点、闭锁限位柱、闭锁压缩弹簧、齿轮传动装置和螺纹传动装置组成；充电插头、隔爆充电触点通过防爆锁紧螺钉与铜柱紧固连接，铜柱位于导向套内部，可通过导向套做直线运动，自动充电驱动装置（6）的驱动轴与齿轮传动装置连接，齿轮传动装置通过螺纹传动装置与铜柱连接，齿轮传动装置和螺纹传动装置配合将驱动轴的旋转运动转换成铜柱的直线运动；闭锁压缩弹簧与闭锁限位柱连接，位于导向套内部。
4.根据权利要求1所述的一种防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置，其特征在于：所述水平滑座（2）由滑座、滑块、导柱和弹簧组成，它们之间通过螺栓结构连接；所述垂直移动装置（3）由安装架、支撑板、限位块、限位柱、复位弹簧和限位板组成，安装架和支撑板通过铰接连接，限位块、限位柱、复位弹簧和限位板组成弹簧压缩装置，通过螺栓连接到安装架上，组成可上下移动的垂直移动装置。
5.根据权利要求1所述的一种防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置，其特征在于：所述防爆充电器（7）由防爆充电器箱体、防爆箱盖一、旋钮手柄开关、防爆线嘴二、电气元器件部件一组成，防爆充电器箱体、防爆箱盖一、防爆线嘴二通过隔爆形式组成一个独立的、封闭的箱体，电气元器件部件一安装于该箱体内部，旋钮手柄开关安装于箱体上；所述防爆无线基站（8）由防爆无线基站箱体、防爆箱盖二、防爆线嘴三、电气元器件部件二组成，防爆无线基站箱体、防爆箱盖二、防爆线嘴三通过螺栓紧固连接，组成一个独立的、封闭的防爆仓体，电气元器件部件二安装于该防爆仓体内部。
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| CN113691075A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-23 | 西安量子智能科技有限公司 | 用于易燃易爆区域的机器人充电系统及充电方法 |
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