CN211556919U - 充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种充电装置。本实用新型所述的充电装置包括：供电端电极，其用于与外界电源电性连接；接电端电极，其用于与机器人电性连接；伸缩模块，其用于驱动所述供电端电极从所述壳体内水平移动至所述接电端电极的正下方；升降模块，其用于驱动所述供电端电极竖直向上移动以与所述接电端电极相接触，实现所述供电端电极与所述接电端电极电性连接。本实用新型所述的充电装置具有自动充电、安全性能较高的优点。

Description

充电装置

技术领域

本实用新型涉及机器人自动充电领域，特别是涉及一种充电装置。

背景技术

目前，为了实现扫地机器人自动充电，所以扫地机器人的充电装置的导电部分一般外露。导电部分外露容易附着有灰尘等微小颗粒，安全性能较低。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种充电装置，其具有自动充电、安全性能较高的优点。

一种充电装置包括：供电端电极，其用于与外界电源电性连接；接电端电极，其用于与机器人电性连接；伸缩模块，其用于驱动所述供电端电极从所述壳体内水平移动至所述接电端电极的正下方；升降模块，其用于驱动所述供电端电极竖直向上移动以与所述接电端电极相接触，实现所述供电端电极与所述接电端电极电性连接。

进一步地，所述伸缩模块包括伸缩滑轨、伸缩滑块、伸缩动力源，所述伸缩滑轨安装在所述升降模块上，所述伸缩滑块滑移安装在所述伸缩滑轨上，所述伸缩动力源用于驱动所述伸缩滑块沿着所述伸缩滑轨水平移动，所述供电端电极设置在所述伸缩滑块上且与所述伸缩滑块同步运动。

进一步地，所述升降模块包括升降滑轨、升降板、升降动力源，所述升降滑轨竖直设置，所述升降板滑移安装在所述升降滑轨上，所述升降动力源用于驱动所述升降板沿着所述升降滑轨竖直上下移动，所述伸缩滑轨设置在所述升降板上。

进一步地，所述升降模块还包括调节件，所述调节件上设有两道相互平行且竖直设置的调节槽，所述升降动力源的输出端与所述调节件通过螺栓进行固定连接，所述螺栓滑移设置在所述调节槽内。

进一步地，所述供电端电极包括电刷连接轴、供电端电极座、供电端导电片，所述电刷连接轴的一端安装在所述伸缩滑块上，所述电刷连接轴的一端与所述供电端电极座连接，所述电刷连接轴内设有供电线穿过的管道，所述供电端导电片安装在所述供电端电极座的顶面。

进一步地，所述接电端电极包括安装座、接电端电极座、接电端导电片、复位件，所述安装座用于安装在机器人上，所述接电端电极座竖直滑移安装在所述安装座上，所述接电端导电片安装在所述接电端电极座的底面，所述复位件用于驱动所述接电端电极座竖直向下移动。

进一步地，所述接电端导电片的面积小于所述供电端导电片的面积。

进一步地，还包括自动对接模块，所述自动对接模块用于确定机器人与充电装置的相对位置并让机器人自动校准。

进一步地，所述自动对接模块包括第一红外发射器、第二红外发射器、第三红外发射器以及用于安装在机器人上且分别与第一红外发射器、第二红外发射器、第三红外发射器配合的第一红外接收器、第二红外接收器、第三红外接收器，所述第一红外发射器、所述第二红外发射器设置在所述第三红外发射器的左右两侧，所述第一红外发射器、所述第二红外发射器的红外信号用于纠正机器人的左右方向以使所述第三红外发射器与所述第三红外接收器正对应上，所述第三红外发射器的红外信号用于检测机器人与充电装置之间的垂直距离。

相对于现有技术，本实用新型所述的充电装置待机器人到位后，伸缩模块将供电端电极水平移动至接电端电极的正下方，然后升降模块将供电端电极竖直向上移动，使得供电端电极与接电端电极相互接触，实现机器人自动充电。并且，当不需要充电时，伸缩模块将供电端电极移动至壳体内，避免供电端电极附着灰尘，提高安全性能。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为实施例所述的充电装置的外部结构示意图；

图2为实施例所述的充电装置的内部结构示意图一；

图3为实施例所述的充电装置的内部结构示意图二；

图4为实施例所述的自动对接模块的结构示意图；

附图标记：

100、壳体；110、电箱；200、供电端电极；210、电刷连接轴；220、供电端电极座；230、供电端导电片；300、接电端电极；310、安装座；311、导向槽；320、接电端电极座；321、导向件；400、伸缩模块；410、伸缩滑轨；420、伸缩滑块；430、伸缩动力源；500、升降模块；510、升降滑轨；520、升降板；530、调节件；531、调节槽；540、升降动力源；600、自动对接模块；610、第一红外发射器；620、第二红外发射器；630、第三红外发射器。

具体实施方式

一种充电装置，参见图1至图4，包括壳体100、供电端电极200、接电端电极300、伸缩模块400、升降模块500、自动对接模块600。供电端电极200通过电线与外界电源电性连接。接电端电极300设置在机器人的底部。伸缩模块400安装在壳体100内，其用于驱动供电端电极200水平移动，以使供电端电极200能从壳体100内水平移向接电端电极300的正下方。升降模块500安装在壳体100内，其用于驱动供电端电极200、伸缩模块400整体上下移动，以使供电端电极200能向上移动并与接电端电极300连接。自动对接模块600用于确定机器人与充电装置的相对位置并让机器人自动校准。

参见图1至图4，壳体100为长方体状，壳体100内腔安装有电箱110，电箱110与外界电源电性连接，电箱110通过电线与供电端电极200电性连接。

参见图1至图4，在本实施例中，充电装置采用两个供电端电极200，一个供电端电极200为供电端的正极，另一个供电端电极200为供电端的负极。具体地，供电端电极200包括电刷连接轴210、供电端电极200座、供电端导电片230。其中，电刷连接轴210的一端通过螺栓安装在伸缩模块400上，电刷连接轴210的一端与供电端电极200座螺栓连接，电刷连接轴210内设有供电线穿过的管道，该电线通过该管道穿过电刷连接轴210并连接至供电端导电片230。供电端导电片230安装在供电端电极200座的顶面，供电端导电片230为方形状的金属片。

参见图1至图4，在本实施例中，充电装置采用两个接电端电极300，一个接电端电极300为接电端的正极，另一个接电端电极300为接电端的负极，接电端的正极与供电端的正极连接，接电端的负极与供电端的负极连接。具体地，接电端电极300包括安装座310、接电端电极300座、接电端导电片(图未示)、复位件(图未示)。其中，安装座310通过螺栓安装在机器人的底部，在安装座310的左右侧面上分别设有两道相互平行的导向槽311，导向槽311的长度方向为竖直方向。接电端电极300座滑移安装在安装座310内，接电端电极300座的左右侧面上对应导向槽311的位置分别设有两个导向件321，该导向件321滑移设置在导向槽311内，使得接电端电极300座能够沿着导向槽311在安装座310内上下移动。接电端导电片安装在接电端电极300座的底面，接电端导电片与机器人自带的电池电性连接，接电端导电片为方形状的金属片，接电端导电片的面积小于供电端导电片230，以确保供电端导电片230能与接电端导电片相接触。复位件设置在接电端电极300座与安装座310之间，复位件用于驱动接电端电极300座竖直向下移动，在本实施例中，该复位件为弹簧，弹簧的一端固定在安装座310的内顶面，弹簧的另一端相抵于接电端电极300座的顶面。

参见图1至图4，伸缩模块400包括伸缩滑轨410、伸缩滑块420、伸缩动力源430。其中，伸缩滑轨410固定安装在升降模块500上，伸缩滑轨410水平设置，伸缩滑轨410用于限制伸缩滑块420的滑移方向；在本实施例中，该伸缩滑轨410由两根相互平行的光杆构成。伸缩滑块420滑移安装在伸缩滑轨410上，伸缩滑块420与电刷连接轴210通过螺栓进行连接。伸缩动力源430安装在升降模块500上，伸缩动力源430用于驱动伸缩滑块420沿着伸缩滑轨410水平移动，以使供电端电极200能从壳体100内伸出至壳体100外的接电端电极300的正下方；在本实施例中，该伸缩动力源430采用丝杆电机，丝杆电机与伸缩滑块420螺纹连接，此外，该伸缩动力源430还可以是气缸、具有齿轮齿条传动的电机等。

参见图1至图4，升降模块500包括升降滑轨510、升降板520、调节件530、升降动力源540。升降滑轨510通过螺栓固定安装在壳体100的内壁，升降滑轨510竖直设置，升降滑轨510用于限制升降板520的上下移动方向；在本实施例中，该升降滑轨510由两个相互平行且竖直设置的直线导轨构成。升降板520滑移安装在升降滑轨510上，升降板520与伸缩滑轨410、伸缩动力源430通过螺栓进行连接。调节件530通过螺栓安装在升降板520的顶面，在调节件530上设有两道相互平行且竖直设置的调节槽531。升降动力源540安装壳体100的内顶面，升降动力源540用于驱动升降板520沿着升降滑轨510竖直上下移动，以使供电端电极200能从接电端电极300的正下方向上移动并与接电端电极300相接触；具体地，升降动力源540的输出端与调节件530通过螺栓固定连接，该螺栓滑移设置在调节槽531内，通过调节槽531与螺栓的配合来调节升降动力源540与升降板520的相对距离；在本实施例中，该升降动力源540采用气缸，气缸的伸缩杆与调节件530通过螺栓固定连接。

参见图1至图4，自动对接模块600包括第一红外发射器610、第二红外发射器620、第三红外发射器630以及用于安装在机器人上且分别与第一红外发射器610、第二红外发射器620、第三红外发射器630配合的第一红外接收器(图未示)、第二红外接收器(图未示)、第三红外接收器(图未示)。其中，第一红外发射器610、第二红外发射器620、第三红外发射器630设置在壳体100的外侧面上，第一红外发射器610、第二红外发射器620、第三红外发射器630位于同一水平线上，第一红外发射器610、第二红外发射器620设置在第三红外发射器630的左右两侧且关于第三红外发射器630对称。第一红外发射器610、第二红外发射器620、第三红外发射器630分别发射出左、中、右三组红外信号，第一红外发射器610、第二红外发射器620的红外信号用于纠正机器人的左右方向以使第三红外发射器630与第三红外接收器正对应上，第三红外发射器630的红外信号用于检测机器人与充电装置之间的垂直距离。

工作过程：首先，通过第一红外发射器610、第二红外发射器620来调整机器人的左右方向，当第一红外接收器、第二红外接收器中的一个收到信号，则反方向调整预设角度(例如90度)并试图寻找中间的第三红外线发射器的信号，直到第一红外接收器、第二红外接收器收到信号，则机器人调整到中间直行，并且通过第三红外发射器630与第三红外接收器的配合来确定机器人与充电装置之间的垂直距离；然后，待机器人到位后，伸缩动力源430驱动伸缩滑移向外水平移动，从而带动供电端电极200从壳体100的内腔水平移动至接电端电极300的正下方；接着，升降动力源540驱动升降板520竖直向上移动，从而带动伸缩模块400、供电端电极200整体竖直向上移动，使得供电端电极200与接电端电极300相接触，实现自动充电。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种充电装置，其特征在于，所述充电装置包括：

壳体(100)；

供电端电极(200)，其用于与外界电源电性连接；

接电端电极(300)，其用于与机器人电性连接；

伸缩模块(400)，其用于驱动所述供电端电极(200)从所述壳体(100)内水平移动至所述接电端电极(300)的正下方；

升降模块(500)，其用于驱动所述供电端电极(200)竖直向上移动以与所述接电端电极(300)相接触，实现所述供电端电极(200)与所述接电端电极(300)电性连接。

2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于：所述伸缩模块(400)包括伸缩滑轨(410)、伸缩滑块(420)、伸缩动力源(430)，所述伸缩滑轨(410)安装在所述升降模块(500)上，所述伸缩滑块(420)滑移安装在所述伸缩滑轨(410)上，所述伸缩动力源(430)用于驱动所述伸缩滑块(420)沿着所述伸缩滑轨(410)水平移动，所述供电端电极(200)设置在所述伸缩滑块(420)上且与所述伸缩滑块(420)同步运动。

3.根据权利要求2所述的充电装置，其特征在于：所述升降模块(500)包括升降滑轨(510)、升降板(520)、升降动力源(540)，所述升降滑轨(510)竖直设置，所述升降板(520)滑移安装在所述升降滑轨(510)上，所述升降动力源(540)用于驱动所述升降板(520)沿着所述升降滑轨(510)竖直上下移动，所述伸缩滑轨(410)设置在所述升降板(520)上。

4.根据权利要求3所述的充电装置，其特征在于：所述升降模块(500)还包括调节件(530)，所述调节件(530)上设有两道相互平行且竖直设置的调节槽(531)，所述升降动力源(540)的输出端与所述调节件(530)通过螺栓进行固定连接，所述螺栓滑移设置在所述调节槽(531)内。

5.根据权利要求2所述的充电装置，其特征在于：所述供电端电极(200)包括电刷连接轴(210)、供电端电极(200)座、供电端导电片(230)，所述电刷连接轴(210)的一端安装在所述伸缩滑块(420)上，所述电刷连接轴(210)的一端与所述供电端电极(200)座连接，所述电刷连接轴(210)内设有供电线穿过的管道，所述供电端导电片(230)安装在所述供电端电极(200)座的顶面。

6.根据权利要求5所述的充电装置，其特征在于：所述接电端电极(300)包括安装座(310)、接电端电极(300)座、接电端导电片、复位件，所述安装座(310)用于安装在机器人上，所述接电端电极(300)座竖直滑移安装在所述安装座(310)上，所述接电端导电片安装在所述接电端电极(300)座的底面，所述复位件用于驱动所述接电端电极(300)座竖直向下移动。

7.根据权利要求6所述的充电装置，其特征在于：所述接电端导电片的面积小于所述供电端导电片(230)的面积。

8.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于：还包括自动对接模块(600)，所述自动对接模块(600)用于确定机器人与充电装置的相对位置并让机器人自动校准。

9.根据权利要求8所述的充电装置，其特征在于：所述自动对接模块(600)包括第一红外发射器(610)、第二红外发射器(620)、第三红外发射器(630)以及用于安装在机器人上且分别与第一红外发射器(610)、第二红外发射器(620)、第三红外发射器(630)配合的第一红外接收器、第二红外接收器、第三红外接收器，所述第一红外发射器(610)、所述第二红外发射器(620)设置在所述第三红外发射器(630)的左右两侧，所述第一红外发射器(610)、所述第二红外发射器(620)的红外信号用于纠正机器人的左右方向以使所述第三红外发射器(630)与所述第三红外接收器正对应上，所述第三红外发射器(630)的红外信号用于检测机器人与充电装置之间的垂直距离。

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