CN211000974U - 一种低成本agv自动充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低成本AGV自动充电桩。包括箱体和设置箱体外侧的充电刷块，所述充电刷块包括正极充电刷块和负极充电刷块，每个刷块的两个凸起结构的纵向外立面为多边形。本实用新型解决了AGV车体停车后，与充电刷块存在倾斜角度时，也能够实现充电。

Description

一种低成本AGV自动充电桩

技术领域

本实用新型涉及智能移动机器人技术领域，尤其涉及一种低成本AGV自动充电桩。

背景技术

随着AGV车体在智能物流领域的应用，AGV在工作过程中损耗的电能需要得到及时的补充，目前常规的AGV自动充电桩为车体上装有充电刷板，与充电桩的充电刷块对接，电极之间相互接触来实现自动充电功能，在充电桩上通过开关控制充电桩电源的开关。这种方式对AGV车体停车位置要求较高，需保证AGV车体上的充电板与充电桩上的充电刷块正好贴合，不能有角度偏差，否则充电板与充电刷块不能有效的接触达不到充电的目的。另外，以往的充电刷块上下位置不能有效的进行调整，使得其应用起来适应性较差。

实用新型内容

实用新型目的：

本实用新型提供一种低成本、结构简单、使用方便的低成本AGV自动充电桩，其目的是解决现有通过电极之间相互接触方式的充电桩所存在的问题。

技术方案：

一种低成本AGV自动充电桩，包括箱体和设置箱体外侧的充电刷块，所述充电刷块包括正极充电刷块和负极充电刷块，每个刷块可以由两个凸起结构构成，两个凸起结构的底部之间连接，每个刷块的两个凸起结构的纵向外立面为多边形，如图2所示，由B面、C面组成多边形。方便AGV车体停靠存在角度时，也能够保证刷块与AGV车体刷板的接触面积，达到自动充电的目的。例如图2所示的，如果角度对正，则可以与B面接触，如果角度略偏，则可以接触C面来充电。

所述充电刷块凸起为可伸缩结构。充电刷块凸起为可伸缩结构属于现有技术，充电刷块凸起内部设置有弹簧，能够缓冲AGV车体停靠时产生的力，避免AGV车体停靠时产生的反作用力使刷板与充电刷块分离，以确保充电刷块与刷板接触。充电刷块凸起保证了AGV车体充电时车体停止位置在不与充电桩完全平行的情况下的接触面积和接触的紧密程度，满足充电接触要求，也起到一定的防碰撞作用。与刷板接触对AGV进行充电。

所述充电刷块设置在能调节的充电刷块固定板上，充电刷块固定板设置在箱体外侧。

充电刷块固定板为相对于箱体做能上下调整移动的结构。方便安装与充电接触位置调整。

充电刷块固定板的两侧设置有条形滑孔，螺杆穿过该条形滑孔固定在箱体外侧，螺杆上设置有螺母，螺母与螺杆螺纹配合，螺母的直径大于条形滑孔的宽度H，充电刷块固定板上下移动时螺杆在条形滑孔内移动，而实际上是螺杆不动而条形滑孔移动，根据运动的相对理论，相当于螺杆在条形滑孔内移动，且需要临时固定时，通过螺母拧紧并夹住充电刷块固定板实现临时固定。

所述充电刷块固定板的两侧各设置一组斜板，每组斜板分为上斜板和下斜板，如图4和5所示，上斜板为上宽下窄的斜面结构，上宽下窄就是从图4所示的充电刷块固定板的侧面看，也就是图5所示的状态来看是上宽下窄的斜面结构（也可以叫上厚下薄），下斜板为下宽上窄的结构（如图5所示，与上斜板相反），上斜板和下斜板的倾斜角度相同，倾斜角度为α，3°＜α＜6°，上斜板和下斜板上各设置一个条形滑孔，上下两个条形滑孔内各穿过一根螺杆，总体一共是四个条形滑孔，对应四根螺杆，在螺杆上套有一个垫片，垫片位于条形滑孔与螺母之间，垫片的直径大于条形滑孔的宽度，垫片对应条形滑孔的一侧设置有与上斜板和下斜板的倾斜角度相同的斜面A，垫片的斜面为能通过拧紧螺母的旋拧挤压而顶住斜板的结构。

使用时，先将充电刷块固定板固定一个位置，然后一只手先按住充电刷块固定板，另一只手分别旋拧四个螺母使得垫片先初步顶触但不顶紧充电刷块固定板，然后观察位置是否合适，如果低了，就将螺母松开调高，高了就调低，然后用手按住充电刷块固定板，然后另一只手用扳手依次将螺母拧紧，旋拧为次序是一侧的上、下螺母，然后另一侧的上、下螺母。之后松开手。

拧紧之后，四个螺母就会将充电刷块固定板很好的固定，因为采用上下两个斜面固定，使得固定的力不再仅仅是横向的力，而是通过上下两个斜向不同的力将整个充电刷块固定板撑住，同时，上下两个斜面始终保持一个对垫片的预紧力，大大减少了螺栓松动的几率，同时，即便在极端的情况下出现螺栓松动的迹象，例如：由于充电刷块的伸缩作用导致充电刷块固定板震动，使得螺母松动，并使得充电刷块固定板产生一个相对于箱体的移动的趋势，那么因为上斜板的斜面的存在，当充电刷块固定板存在向下移动的趋势时，也会被上斜板的斜面卡在一个位置，而不会像以往的平面固定的形式那样，一旦螺栓松动整体就会一直下移至最低点，影响使用。本申请的结构可靠性更高，可以大大提高工作效率，减少检修和维护的成本。

所述充电刷块与AGV车体上设置的刷板相对应。

所述箱体两侧设置有散热孔。防止内部器件过热。

在箱体内设置有继电器电路和电源转换模块，电源转换模块连接外部供电电源和充电刷块，继电器电路包括继电器触点开关KM3和控制继电器触点开关KM3开合的继电器控制电路（现有技术，例如电磁吸合方式等），继电器控制电路连接至充电刷块，在继电器控制电路上设置有两个断开的触点OUTA和OUTB，两个断开的触点分别连接至设置在箱体上的两个继电器触点块；继电器触电开关KM3设置在电源转换模块与外部供电电源连接的线路上。

箱体内还设置有开关电源，箱体上还设置有指示灯，外部供电电源连接继电器触电开关KM3后分别与开关电源和电源转换模块连接，指示灯与开关电源连接。箱体上部设置有充电指示灯，充电指示灯为双色指示灯，指示充电桩充电状态，绿色为充电状态，红色为未充电状态。

优点效果：

本实用新型解决了AGV车体停车后，与充电刷块存在倾斜角度时，也能够实现充电。

本申请的充电刷块固定板的两侧各设置一组斜板，通过斜面固定，使得固定效果更好。

本实用新型的结构简单合理，成本低，利于实现AGV车体充电过程中的散热。

附图说明

图1是充电桩示意图；

图2是一个充电刷块的俯视图；

图3是刷板示意图；

图4是充电刷块固定板示意图；

图5是螺母松时条形滑孔剖视图；

图6是螺母紧时条形滑孔剖视图；

图7是电气原理图；

1、箱体，2、充电刷块，2-1、正极充电刷块，2-2、负极充电刷块，3、充电刷块固定板，3-1、上斜板，3-2、下斜板，4、继电器触点块，5、充电刷块护板，6、刷板，6-1、继电器触点刷板，7、条形滑孔，8、螺杆，8-1、螺母，8-2、垫片，9、散热孔，10、充电指示灯，A、垫片斜面，B、充电刷块平面，C、充电刷块斜面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种低成本AGV自动充电桩，包括箱体1和设置箱体1外侧的充电刷块2，所述充电刷块2包括正极充电刷块2-1和负极充电刷块2-2，每个刷块均可以由两个凸起结构构成，两个凸起结构的底部之间连接，每个刷块的两个凸起结构的纵向外立面为多边形，如图2所示。方便AGV车体停靠存在角度时，也能够保证刷块与AGV车体刷板的接触面积，达到自动充电的目的。

所述充电刷块2凸起为可伸缩结构。即刷板与充电桩刷块接触的位置有一定伸缩弹性，充电刷块凸起为可伸缩结构属于现有技术（现有的充电刷块都是这种可伸缩的），充电刷块凸起内部设置有弹簧，能够缓冲AGV车体停靠时产生的力，避免AGV车体停靠时产生的反作用力使刷板与充电刷块分离，以确保充电刷块与刷板接触。充电刷块的凸起、伸缩和多边形保证了AGV车体充电时车体停止位置在不与充电桩完全平行的情况下的接触面积，满足充电接触要求，也起到一定的防碰撞作用。与刷板接触对AGV进行充电。

所述充电刷块2外周设置有充电刷块护板5，充电刷块护板5的高度低于充电刷块2的高度，当AGV车体停靠至充电桩时，其产生的惯性力会压缩充电刷块2，充电刷块护板5能够限制充电刷块2被压缩的程度。

如图1和图4所示，所述充电刷块2设置在能调节的充电刷块固定板3上，充电刷块固定板3设置在箱体1外侧。充电刷块固定板3上还设置有继电器触点块4。继电器触点块4内部也设置有弹簧，同样为可伸缩结构，充电刷块凸起继电器触点块4的高度低于充电刷块2，高于充电刷块护板5。继电器触点块4的纵向外立面与充电刷块2一致。

充电刷块固定板3为相对于箱体1做能上下调整移动的结构，具备一定余量，方便安装与充电接触位置调整。

如图4-图6所示，充电刷块固定板3的两侧设置有条形滑孔7，螺杆8穿过该条形滑孔7固定在箱体1外侧，螺杆8上设置有螺母8-1，螺母8-1的直径大于条形滑孔7的宽度H，充电刷块固定板3上下移动时螺杆8在条形滑孔7内移动，螺杆8不动而条形滑孔7移动，根据运动的相对理论，相当于螺杆8在条形滑孔7内移动，且需要临时固定时，通过螺母8-1拧紧并夹住充电刷块固定板3实现临时固定。

所述充电刷块固定板3的两侧各设置一组斜板，每组斜板分为上斜板3-1和下斜板3-2，如图4所示，上斜板3-1为上宽下窄的斜面结构，下斜板3-2为下宽上窄的结构，上斜板3-1和下斜板3-2的倾斜角度相同，倾斜角度为α，3°＜α＜6°，上斜板3-1和下斜板3-2上各设置一个条形滑孔7，上下两个条形滑孔7内各穿过一根螺杆8，总体一共是四个条形滑孔，对应四根螺杆，在螺杆8上套有一个垫片8-2，垫片8-2位于条形滑孔7与螺母8-1之间，垫片8-2的直径大于条形滑孔7的宽度H，垫片8-2对应条形滑孔7的一侧设置有与上斜板3-1和下斜板3-2的倾斜角度相同的斜面，垫片8-2的斜面为能通过螺母8-1的旋拧挤压而顶住斜板的结构。

使用时，先大致将充电刷块固定板3固定一个位置，然后一只手先按住充电刷块固定板3，另一只手分别旋拧四个螺母8-1使得垫片8-2先初步顶触但不顶紧充电刷块固定板3，使其先初步保持一个位置，然后根据需要旋拧不同位置的螺母8-1进行细微的局部调整位置，待调整以后，用手按住充电刷块固定板3，然后另一只手用扳手依次将螺母8-1拧紧，旋拧为次序是一侧的上、下螺母8-1，然后另一侧的上、下螺母8-1。

拧紧之后，四个螺母8-1就会将充电刷块固定板3很好的固定，因为采用上下两个斜面固定，使得，固定的力不再仅仅是横向的力，而是通过上下两个方向不同的斜向的力将整个充电刷块固定板3撑住，相比于以往的水平方式，其通过两个方向的力相互制约，不再完全依靠单向的摩擦力，大大减少了螺栓松动的几率，同时，即便在极端的情况下出现螺栓松动的迹象，例如：由于充电刷块2的伸缩作用导致充电刷块固定板3震动，使得拧紧螺母松动，并使得充电刷块固定板3产生一个相对于箱体1的移动的趋势，那么因为上斜板的斜面的存在，当充电刷块固定板3存在向下移动的趋势时，也会被上斜板的斜面卡在一个位置，而由于斜面的存在，该斜面会继续保持一个对垫片的向外的推力，也减少了其继续松动的概率，而不会像以往的平面固定的形式那样，一旦螺栓松动整体就会一直下移至最低点，影响使用。本申请的结构可靠性更高，可以大大提高工作效率，减少检修和维护的成本。

所述充电刷块2与AGV车体上设置的刷板6相对应。继电器触点块4与AGV车体上设置的继电器触点刷板6-1相对应。

所述箱体1两侧设置有散热孔9。防止内部器件过热。

在箱体1内设置有继电器电路和电源转换模块，电源转换模块连接外部供电电源和充电刷块2，继电器电路包括继电器触点开关KM3和控制继电器触点开关KM3开合的继电器控制电路（现有技术，例如电磁吸合方式等），继电器控制电路连接至充电刷块2，在继电器控制电路上设置有两个断开的触点OUTA和OUTB，两个断开的触点分别连接至设置在箱体1上的两个继电器触点块4；继电器触电开关KM3设置在电源转换模块与外部供电电源连接的线路上。

箱体1内还设置有开关电源，箱体1上还设置有指示灯，外部供电电源连接继电器触电开关KM3后分别与开关电源和电源转换模块连接，指示灯与开关电源连接。箱体上部设置有充电指示灯，充电指示灯为双色指示灯，指示充电桩充电状态，绿色为充电状态，红色为未充电状态。

如图7所示，本实用新型的电路系统包括外部供电，开关电源，电源转换模块（可购买于超威电源集团有限公司，220V转48V）和24V继电器（可购买于和泉电器，RJ2S-CL-D24），均设置在箱体1内部。

外部供电电源与开关电源和电源转换模块连接，开关电源与指示灯连接，电源转换模块与充电刷块2连接，充电刷块2还与继电器连接，继电器触点块4连接在继电器的控制电路上，继电器能够控制外部供电的一条线路。

AGV车体程序设定为当电量低于20%时，则执行充电命令，AGV车体内置干电池，干电池与AGV车体上的刷板6连接，当AGV车体与充电桩接触时，即AGV车体上的刷板6与充电桩上的充电刷块2接触，充电刷块2与继电器和电源转换模块连接，同时，AGV车体的继电器触点刷板6-1与继电器触点块4连接，即AGV车体上的继电器触点刷板6-1使得两个断开的触点OUTA和OUTB闭合，进而连通继电器的控制电路，此时，由于AGV车体内的干电池带电，作为继电器的控制电路的电源，使继电器常开触点开关KM3带电闭合，，继电器连通外部供电电源的线路。此时，AGV车体充电电路连通，外部供电电源将电压输送给开关电源和电源转换模块，开关电源将电压转换成24V电压供给指示灯，指示灯亮，充电开始，电源转换模块将电压转换成48V电压供给AGV的干电池充电。实现AGV车体的自动充电。当AGV车体充电完成，根据AGV车体调度系统设定的指令，AGV车体离开，此时继电器失电断开，整个充电回路则断开，即实现AGV车体的自动断电。达到安全防护的目的。

刷板6安装在AGV车体后部，充电桩上充电刷块2的凸起为可伸缩结构，首次使用时，可根据AGV车体实际停车点适当在条形滑孔范围内调节充电刷块固定板3的位置，使充电刷块2能与刷板6接触，最后拧紧螺母8-1，使充电刷块2固定板位置固定。即使在使用过程中，由于AGV车体上的刷板6与充电桩上的充电刷块2多次的接触和断开而产生的力，也不会改变充电刷块固定板3的位置。在使用过程中，在AGV调度系统发出自动充电指令时，AGV车体会自动行驶停到充电桩前的充电指定位置上，AGV刷板6会与充电桩上的充电刷块2自动对接，如图2所示，若AGV车体停靠时与充电刷块2平行，AGV车体上的充电刷板6会与充电刷块2上的平面B自动对接，若AGV车体停靠时与充电刷块存在一定角度，停靠在充电桩左侧时，与充电刷块2上的左侧凸起上的斜面C自动对接，停靠在充电桩右侧时，与充电刷块2上的右侧凸起上的斜面C自动对接。

Claims (10)

1.一种低成本AGV自动充电桩，包括箱体（1）和设置箱体（1）外侧的充电刷块（2），其特征在于：所述充电刷块（2）包括正极充电刷块（2-1）和负极充电刷块（2-2），每个刷块的两个凸起结构的纵向外立面为多边形。

2.根据权利要求1所述的低成本AGV自动充电桩，其特征在于：所述充电刷块（2）凸起为可伸缩结构。

3.根据权利要求1所述的低成本AGV自动充电桩，其特征在于：所述充电刷块（2）设置在充电刷块固定板（3）上，充电刷块固定板（3）设置在箱体（1）外侧。

4.根据权利要求3所述的低成本AGV自动充电桩，其特征在于：充电刷块固定板（3）为能相对于箱体（1）做上下调整移动的结构。

5.根据权利要求4所述的低成本AGV自动充电桩，其特征在于：充电刷块固定板（3）的两侧设置有条形滑孔（7），螺杆（8）穿过该条形滑孔（7）与箱体（1）连接，螺杆（8）上设置有螺母（8-1），螺母（8-1）的直径大于条形滑孔（7）的宽度（H），充电刷块固定板（3）上下移动时，螺杆（8）在条形滑孔（7）内移动，且需要临时固定时，通过螺母（8-1）拧紧并夹住充电刷块固定板（3）实现临时固定。

6.根据权利要求5所述的低成本AGV自动充电桩，其特征在于：所述充电刷块固定板（3）的两侧各设置一组斜板，每组斜板分为上斜板（3-1）和下斜板（3-2），上斜板（3-1）为上宽下窄的斜面结构，下斜板（3-2）为下宽上窄的结构，上斜板（3-1）和下斜板（3-2）上各设置一个条形滑孔（7），上下两个条形滑孔（7）内各穿过一根螺杆（8），在螺杆（8）上套有一个垫片（8-2），垫片（8-2）位于条形滑孔（7）与螺母（8-1）之间，垫片（8-2）的直径大于条形滑孔（7）的宽度（H），垫片（8-2）对应条形滑孔（7）的一侧设置有与上斜板（3-1）和下斜板（3-2）的倾斜角度相同的斜面（A），垫片（8-2）的斜面为使用时在拧紧螺母（8-1）的挤压作用下顶住斜板的结构。

7.根据权利要求1所述的低成本AGV自动充电桩，其特征在于：所述充电刷块（2）的位置与AGV车体上设置的刷板（6）相对应。

8.根据权利要求1所述的低成本AGV自动充电桩，其特征在于：所述箱体（1）两侧设置有散热孔（9）。

9.根据权利要求1所述的低成本AGV自动充电桩，其特征在于：在箱体（1）内设置有继电器电路和电源转换模块，电源转换模块连接外部供电电源和充电刷块（2），继电器电路包括继电器触点开关（KM3）和控制继电器触点开关（KM3）开合的继电器控制电路，继电器控制电路连接至充电刷块（2），在继电器控制电路上设置有两个断开的触点（OUTA和OUTB），两个断开的触点分别连接至设置在箱体（1）上的两个继电器触点块（4）；

继电器触电开关（KM3）设置在电源转换模块与外部供电电源连接的线路上。

10.根据权利要求9所述的低成本AGV自动充电桩，其特征在于：箱体（1）内还设置有开关电源，箱体（1）上还设置有指示灯，外部供电电源连接继电器触电开关（KM3）后分别与开关电源和电源转换模块连接，指示灯与开关电源连接。

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