CN210792829U - 一种agv自动充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种AGV自动充电装置，包括AGV、插座、插头和将插头插入或脱离插座的伸缩机构，其特征在于：所述插头包括上下设置的第一上导电排和第一下导电排，所述插座包括上下设置的第二上导电排和第二下导电排，所述第二上导电排对应第一上导电排的上侧、并且在充电时将第一上导电排下压而形成压接配合，所述第二下导电排对应第二下导电排的下侧、并且在充电时将第一下导电排上压而形成压接配合。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过将插头和插座的导电排之间设置成压接配合，改变了传统的插接式导电结构，能有效避免导电面的磨损，从而提高了充电可靠性和寿命，充电电流大，充电时间短，充电次数可达到传统的50倍以上。

Description

一种AGV自动充电装置

技术领域

本实用新型涉及移动车辆自动充电装置，尤其是一种AGV自动充电装置。

背景技术

随着经济贸易联系交流的日益密切，港口运输产业也蓬勃发展起来，现有的港口集装箱码头堆场运输机械，主要有两种，一种是集卡车，另一种是自动导引运输车，即AGV(Automated Guided Vehicle)，前者是常规码头的人工运输设备，后者是在自动化码头的运输设备。

随着自动化码头的逐步拓展，AGV以其高精度定位及高效运输性能也越来越受到码头的青睐。目前AGV主要的动力能源有发电机和超级电池两种，前者是在AGV上安装发电机组，通过燃油进行供电；后者是在AGV储备超级电池蓄电进行供电。目前码头的节能减排，发电机式供电已经逐步淘汰，超级电池技术得到发展，也被AGV广泛应用。

AGV在自动化码头的专用运输设备，要求AGV是无人驾驶，带自动充电系统。目前AGV充电模式有整体更换电池和静态充电两种模式。整体更换电池方式需要有大量的储备电池及专用的自动电池更换系统，投资成本较大；静态充电模式是要求AGV在充电桩处停车充电，需要人工连接插头插座，并且充电时间较长，这会造成AGV的作业效率大大下降，不能满足码头实际作业工况，从而需要配置更多的AGV，造成设备成本提高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种AGV自动充电装置，能提高充电效率，并适应户外充电状态。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种AGV自动充电装置，包括AGV、插座、插头和将插头插入或脱离插座的伸缩机构，其特征在于：所述插头包括上下设置的第一上导电排和第一下导电排，所述插座包括上下设置的第二上导电排和第二下导电排，所述第二上导电排对应第一上导电排的上侧、并且在充电时将第一上导电排下压而形成压接配合，所述第二下导电排对应第二下导电排的下侧、并且在充电时将第一下导电排上压而形成压接配合。

为便于第一上导电排与第一下导电排能够根据插座的相应的导电排的位置自动调整最佳角度，可靠保证接触为平面接触，有效保障接触的可靠性，避免点或线接触引起的打火现象，所述插头还包括绝缘座，所述第一上导电排和第一下导电排设置在绝缘座的同一端，所述第一上导电排和第一下导电排各自分别与绝缘座活动铰接，所述第一上导电排保持向上的趋势，所述第一下导电排保持向下的趋势。

为检测插头和插座的连接状态，所述插头还包括上下设置的第一通讯触点、第二通讯触点，所述插座还包括与第一通讯触点配合的第三通讯触点、与第二通讯触点配合的第四通讯触点。

为避免在导电排未连接到位时进行充电，确保充电可靠运行，还包括根据各通讯触点的信号控制各导电排的控制箱。

为达到较好地防水防尘，适应户外港口作业气候，所述插座包括用于与AGV安装的安装箱体、第一外防护门和内防护门，所述第一外防护门设置在安装箱体朝向插头的一端，所述内防护门设置在安装箱体内、与第一外防护门间隔布置，所述第二上导电排和第二下导电排设置在内防护门远离第一外防护门的一侧。

为便于引导插头的动作，所述插座还包括导向块，所述导向块为两块、上下间隔地设置在内防护门上朝向第一外防护门的一侧上，所述导向块与插头的形状适配。

为使得插头处于万向活动状态，更好的保证与插座的接触性，所述伸缩机构和插头之间设置有柔性连接器，所述柔性连接器包括水平弹簧、滑套、垂直弹簧、滑轴、第一连接座和第二连接座，所述滑轴设置在第一连接座上、并且在上下方向上延伸，所述滑套设置在滑轴上，所述滑套的上下两侧分别设置有垂直弹簧，所述第二连接座设置在第一连接座远离插头的一侧，所述水平弹簧抵接在第一连接座和第二连接座之间，所述插头与滑套连接，所述第二连接座与伸缩机构连接。

为避免插头在不充电时受到雨水和灰尘的影响，所述插头置于伸缩机构内，所述伸缩机构在插头伸出方向的前侧设置有第二外防护门。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过将插头和插座的导电排之间设置成压接配合，改变了传统的插接式导电结构，能有效避免导电面的磨损，从而提高了充电可靠性和寿命，充电电流大，充电时间短，充电次数可达到传统的50倍以上；通过柔性连接器使得导电排接触的无缝贴合，使得大电流快速充电得以实现；充电装置采用户外型防护设计，可以达到IP56的防护，能适应户外港口作业气候；整机的控制采用闭环回路控制，所有动作环节均由信号保护和监测，确保充电装置的可靠运行和安全使用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的AGV自动充电装置在自由状态的示意图；

图2-1为本实用新型实施例的AGV自动充电装置的插头在自由状态的示意图；

图2-2为本实用新型实施例的AGV自动充电装置的插头在充电状态的示意图(包括插座局部)；

图3-1为本实用新型实施例的AGV自动充电装置的插座在自由状态的示意图；

图3-2为本实用新型实施例的AGV自动充电装置的插座和插头在充电状态的示意图；

图4-1为本实用新型实施例的AGV自动充电装置的柔性连接器的俯视图；

图4-2为本实用新型实施例的AGV自动充电装置的柔性连接器的侧视图；

图5为本实用新型实施例的AGV自动充电装在导电工作状态的示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1，一种AGV自动充电装置，包括AGV1、插座2、插头3、柔性连接器4、伸缩机构5、机架6及控制箱7。其中，插座2设置在AGV1上，而插头3、柔性连接器4、伸缩机构5、机架6和控制箱7则为设置在指定充电区域的地面上的固定装置。

参见图2-1和图2-2，插头3包括绝缘座31、第一上导电排32、第一复位弹簧331、第二复位弹簧332、第一通讯触点34、第二通讯触点35和第一下导电排36。第一上导电排32设置在绝缘座31端部的上侧，第一下导电排36设置在绝缘座31端部的下侧。第一上导电排32和第一下导电排36设置在绝缘座31的同一端，如图1所示为右端，AGV1和AGV上的插座2在充电时位于插头3的右侧。第一上导电排32和第一下导电排36各自分别与绝缘座31活动铰接，并且第一上导电排32和第一下导电排36分别部分位于绝缘座31外部，第一上导电排32和第一下导电排36在绝缘座31之外的部分可构成整体为锥形的结构，并且在远离绝缘座31的位置尺寸较小。第一上导电排32和第一下导电排36优选的对称设置。

第一上导电排32位于绝缘座31外的部分、朝向第一下导电排36的一侧设置有上述第一复位弹簧331，使得第一上导电排32绕与绝缘座1连接的位置、向远离第一下导电排36的方向转动。第一下导电排36位于绝缘座31外的部分、朝向第一上导电排32的一侧设置有上述第二复位弹簧332，使得第一下导电排36绕与绝缘座1连接的位置、向远离第一上导电排32的方向转动。第一通讯触点34设置在第一上导电排32远离绝缘座31的一侧，第二通讯触点35设置在第一下导电排36远离绝缘座31的一侧。

在非充电的自由状态下，第一复位弹簧331将第一上导电排32向上顶，第二复位弹簧332将第一下导电排36向下顶；在充电状态下，第一上导电排32和第一下导电排36将受到插座2的压力而使得第一复位弹簧331和第二复位弹簧332被压缩。

参见图3-1和图3-2，插座2包括第二上导电排21、第二下导电排22、第三通讯触点23、第四通讯触点24、内防护门25、导向块26、第一外防护门27和安装箱体28。安装箱体28用于与AGV1进行安装，第一外防护门27设置在安装箱体28的端部，如图1所示，为左端，即与插头3相对的一端。内防护门25设置在安装箱体28内，与第一外防护门27间隔布置，上述的第二上导电排21和第二下导电排22设置在内防护门25远离第一外防护门27的一侧。第二上导电排21对应插头3的第一上导电排32的上侧，第二下导电排22对应插头3的第一下导电排36的下侧，第三通讯触点23设置在第二上导电排21远离内防护门25的一侧，第四通讯触点24则设置在第二下导电排22远离内防护门25的一侧。第三通讯触点23的形状和位置与第一通讯触点34相对应，第四通讯触点24的形状和位置与第二通讯触点35相对应。导向块26为两块，上下间隔地设置在内防护门25上朝向第一外防护门27的一侧上，与插头3的形状适配。

在非充电的自由状态下，内防护门25与第一外防护门27处于关闭状态，防止雨水灰尘进入；在充电状态下，插头3设有通讯触点的一端推开第一外防护门27并由导向块26导向居中，然后再推开内防护门25，第二上导电排21与插头3的第一上导电排32接触导电，第二下导电排22与插头3的第一下导电排36接触导电。并且第二上导电排21将第一上导电排32向第一下导电排36的方向按压，使得第一复位弹簧331压缩；第二下导电排22将第一下导电排36向第一上导电排32的方向按压，使得第二复位弹簧332压缩。第一上导电排32与第一下导电排36会根据插座2的相应的第二上导电排21和第二下导电排22的位置自动调整最佳角度，可靠保证接触为平面接触，有效保障了接触的可靠性，避免点或线接触引起的打火现象。

参见图4-1和图4-2，柔性连接器4包括水平弹簧41、滑套42、垂直弹簧43、滑轴44、第一连接座45和第二连接座46。滑轴44设置在第一连接座45上、并且在上下方向上延伸，滑套42设置在滑轴44上，其上下两侧分别设置有垂直弹簧43，由此滑套42可在滑轴44上进行上下自由浮动和复位。第二连接座46设置在第一连接座45远离插头3的一侧，水平弹簧41可具有上下间隔布置的两个，每个水平弹簧41分别抵接在第一连接座45和第二连接座46之间。插头3与滑套42连接，第二连接座46与伸缩机构5连接。由此，插头3可以通过水平弹簧41能够水平浮动和具有一定角度的挠动，通过两者的结合使得插头3处于万向活动状态，可以更好的保证与插座2的接触性，有效解决了AGV1在胎压变化、场地高度变化及安装误差引起的位置变化对插头3的导向精度，保证插头3可靠地与插座2连接。

再参见图1，伸缩机构5能够推动柔性连接器4横向、优选的为水平直线运动，从而使得插头3插入或脱离插座2。伸缩机构5可采用常用的结构，可参见本申请人在本申请之前申请的专利中公开的一些伸缩机构。在非充电状态，插头3置于伸缩机构5内，并且伸缩机构5在插头3伸出方向的前侧设置有第二外防护门51。伸缩机构5和控制箱7设置在机架6上，机架6设置在地面上。

参见图5，当AGV1接收到充电指令后，自动行驶到充电区域停车，然后停车到位后将命令传输到控制箱7，控制箱7发出插头3伸出指令，插头3由伸缩机构5伸出、同时插头3将第二外防护门51打开，与插座2对接，柔性连接器4保证了插头3与插座2的可靠接触。一旦完成对接，第一通讯触点34和第三通讯触点23导通，第二通讯触点35和第四通讯触点24导通，由此会有信号反馈给控制箱7，控制箱7再开启充电，形成充电闭环控制，保证充电可靠安全性。当充电完成后，控制箱7控制伸缩机构5将插头3收回，单个充电循环结束。

本实用新型的AGV自动充电装置是专门为AGV快速充电设计的，最大充电电流可达700A，基本可以在30分钟内将整机电池充满，保证一天的工作时间。

本领域技术人员也可以意识到，本实用新型的AGV自动快速充电装置也可以采用可选择的替代方式，比如伸缩机构5用丝杆传动或移动小车代替，导电排可以由两块(直流充电)设计成四块(交流充电)，柔性连接器可以由弹簧改变为板簧，滑轴滑套可以由滑轨滑块替代，这些特征均在本实用新型的原理范围内可以进行更改和变换。

Claims (8)

1.一种AGV自动充电装置，包括AGV(1)、插座(2)、插头(3)和将插头(3)插入或脱离插座(2)的伸缩机构(5)，其特征在于：所述插头(3)包括上下设置的第一上导电排(32)和第一下导电排(36)，所述插座(2)包括上下设置的第二上导电排(21)和第二下导电排(22)，所述第二上导电排(21)对应第一上导电排(32)的上侧、并且在充电时将第一上导电排(32)下压而形成压接配合，所述第二下导电排(22)对应第一下导电排(36)的下侧、并且在充电时将第一下导电排(36)上压而形成压接配合。

2.根据权利要求1所述的AGV自动充电装置，其特征在于：所述插头(3)还包括绝缘座(31)，所述第一上导电排(32)和第一下导电排(36)设置在绝缘座(31)的同一端，所述第一上导电排(32)和第一下导电排(36)各自分别与绝缘座(31)活动铰接，所述第一上导电排(32)保持向上的趋势，所述第一下导电排(36)保持向下的趋势。

3.根据权利要求1所述的AGV自动充电装置，其特征在于：所述插头(3)还包括上下设置的第一通讯触点(34)、第二通讯触点(35)，所述插座(2)还包括与第一通讯触点(34)配合的第三通讯触点(23)、与第二通讯触点(35)配合的第四通讯触点(24)。

4.根据权利要求3所述的AGV自动充电装置，其特征在于：还包括根据各通讯触点的信号控制各导电排的控制箱(7)。

5.根据权利要求1所述的AGV自动充电装置，其特征在于：所述插座(2)包括用于与AGV(1)安装的安装箱体(28)、第一外防护门(27)和内防护门(25)，所述第一外防护门(27)设置在安装箱体(28)朝向插头(3)的一端，所述内防护门(25)设置在安装箱体(28)内、与第一外防护门(27)间隔布置，所述第二上导电排(21)和第二下导电排(22)设置在内防护门(25)远离第一外防护门(27)的一侧。

6.根据权利要求5所述的AGV自动充电装置，其特征在于：所述插座(2)还包括导向块(26)，所述导向块(26)为两块、上下间隔地设置在内防护门(25)上朝向第一外防护门(27)的一侧上，所述导向块(26)与插头(3)的形状适配。

7.根据权利要求1所述的AGV自动充电装置，其特征在于：所述伸缩机构(5)和插头(3)之间设置有柔性连接器(4)，所述柔性连接器(4)包括水平弹簧(41)、滑套(42)、垂直弹簧(43)、滑轴(44)、第一连接座(45)和第二连接座(46)，所述滑轴(44)设置在第一连接座(45)上、并且在上下方向上延伸，所述滑套(42)设置在滑轴(44)上，所述滑套(42)的上下两侧分别设置有垂直弹簧(43)，所述第二连接座(46)设置在第一连接座(45)远离插头(3)的一侧，所述水平弹簧(41)抵接在第一连接座(45)和第二连接座(46)之间，所述插头(3)与滑套(42)连接，所述第二连接座(46)与伸缩机构(5)连接。

8.根据权利要求1所述的AGV自动充电装置，其特征在于：所述插头(3)置于伸缩机构(5)内，所述伸缩机构(5)在插头(3)伸出方向的前侧设置有第二外防护门(51)。

Images