CN211684740U - 应用于自动导引车的无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种应用于自动导引车的无线充电装置，它包括压力传感器、计时器、无线充电发射器、移动平台、第一反射式光电传感器、第二反射式光电传感器、反光板和控制器，所述压力传感器与所述计时器电连接，所述计时器与所述控制器电连接；所述无线充电发射器和第二反射式光电传感器均设置在所述移动平台上，所述移动平台与所述控制器电连接。在AGV需要充电时，该应用于自动导引车的无线充电装置才开始工作；在AGV不需充电时，该应用于自动导引车的无线充电装置处于离线模式，不会产生电磁波，也不会对自动导引车周围环境产生干扰、辐射等。

Description

应用于自动导引车的无线充电装置

技术领域

本实用新型涉及无线充电技术，尤其涉及针对自动导引车(AGV)的无线充电技术。

背景技术

AGV是一种以充电电池为能源，自动导引的无人驾驶自动化车辆。它能在计算机的监控下，按路径规划和作业要求精确行走并停靠到指定的地点，完成一系列的作业任务，如取货、送货、充电等。

随着工业自动化的发展，自动化物料输送装备对供电技术提出了更高的要求，传统供电方式由于其固有的局限性已经难以满足新的要求。而无接触供电技术依靠其安全、可靠、高效、灵活等特点，适应了运输自动化发展的最新要求。

按充电的区域来划分，可以分为在线充电和离线充电两种模式。所谓的离线充电便是自动导引车辆停靠在指定充电区进行充电，它需要自动导引车辆在实际应用中检测到电量不足，及时沿着磁带停靠到指定充电位置进行有线充电或者人工充电，这种供电方式由于其固有的局限性已经难以满足新的要求。当下行业内的关于磁带导航型AGV的无线充电技术，是在无线充电位置设置定位磁带，而且需要反复重复定位才能实现精准的定位，很费时。另外现在还有将无线充电发射设备大量铺设在整个AGV停靠的停车位下面的，铺设面积大，整体工程大，并且周围电磁会对其产生干扰，导致充电效率极大降低，尤其是对于磁带导航型的自动导引车辆对环境中的磁干扰非常敏感，如果无线充电设备一直处于待机状态，那么无疑会对工作中的磁带导航型自动导引车辆的路径识别产生严重的干扰，从而产生不必要的损失。而且无线传感技术有很强的辐射性，对整个停车位铺设的无线充电发射器会产生大量的辐射，对加工生产有一定的干扰。目前行业无线充电技术是基于无线传感技术原理而设计，但磁带导航型AGV对周围环境中存在的电磁异常敏感，因此无线充电技术会对磁带导航型AGV产生干扰。

发明内容

针对背景技术中提到的问题，本实用新型提供一种应用于自动导引车的无线充电装置。

本实用新型提供的一种应用于自动导引车的无线充电装置，包括压力传感器、计时器、无线充电发射器、移动平台、第一反射式光电传感器、第二反射式光电传感器、反光板和控制器，所述压力传感器与所述计时器电连接，所述计时器与所述控制器电连接；所述无线充电发射器和第二反射式光电传感器均设置在所述移动平台上，所述移动平台与所述控制器电连接。在使用时，所述反光板设置在自动引导车的无线充电接收器旁边，所述压力传感器设置在自动引导车通行的地面上，所述移动平台设置在地面下方(地面下方设置空腔，以便设置所述移动平台)；当自动引导车停放在所述压力传感器所在地面上时，所述压力传感器传输信号给所述定时器，所述定时器开始计时；根据所述定时器的计时情况，并通过所述第一反射式光电传感器、第二反射式光电传感器、反光板进行定位，所述控制器控制所述移动平台移动，使得所述移动平台上的所述无线充电发射器移动到自动引导车的无线充电接收器下方，并控制所述无线充电发射器对自动引导车进行充电。

进一步地，所述移动平台包括第一Y轴滑轨、第一Y轴底座、第二Y轴滑轨、第二Y轴底座、X轴滑轨、X轴底座，所述第一Y轴底座、第二Y轴底座平行设置，所述第一Y轴滑轨设置在所述第一Y轴底座上，所述第二Y轴滑轨设置在所述第二Y轴底座上；所述X轴底座一端设置在所述第一Y轴滑轨上，所述X轴底座另一端设置在所述第二Y轴滑轨上，所述X轴滑轨、所述第一反射式光电传感器均设置在所述X轴底座上，所述无线充电发射器和第二反射式光电传感器均设置在所述X轴滑轨上；所述无线充电发射器、第一反射式光电传感器和第二反射式光电传感器均与所述控制器电连接。在所述控制器的控制下，所述X轴底座沿Y轴方向(所述第一Y轴滑轨、第二Y轴滑轨的长度方向)运动，所述无线充电发射器和第二反射式光电传感器均沿X轴方向(所述X轴滑轨的长度方向)运动；因此，根据所述第一反射式光电传感器、第二反射式光电传感器发出的光信号被所述反光板反射的情况，即可实现定位。

进一步地，所述第一Y轴滑轨、第二Y轴滑轨和X轴滑轨的结构相同，均包括丝杠支撑座、滚珠丝杠、螺母座、电机座、联轴器和步进电机，所述丝杠支撑座与所述电机座连接，所述滚珠丝杠设置在所述丝杠支撑座上，所述步进电机设置在所述电机座上，所述滚珠丝杠与所述步进电机的输出轴通过所述联轴器连接，所述螺母座设置在所述滚珠丝杠上；所述步进电机与所述控制器电连接。在所述控制器的控制下，所述步进电机带动所述滚珠丝杠做旋转运动，从而所述滚珠丝杠带动所述螺母座直线运动。

进一步地，所述第一反射式光电传感器的数量为46个，分布在所述X轴底座边缘；所述第二反射式光电传感器的数量为8个，位于所述无线充电发射器两侧，每侧4个。

进一步地，所述反光板为长条状，用于设置在自动引导车的无线充电接收器四边的边缘。

本实用新型的有益效果：在AGV需要充电时，该应用于自动导引车的无线充电装置才开始工作；在AGV不需充电时，该应用于自动导引车的无线充电装置处于离线模式，不会产生电磁波，也不会对自动导引车周围环境产生干扰、辐射等。

附图说明

图1为本实用新型应用于自动导引车的无线充电装置的安装结构示意图。

图2为本实用新型应用于自动导引车的无线充电装置的移动平台结构示意图。

图3为本实用新型应用于自动导引车的无线充电装置的滑轨结构示意图。

图4为本实用新型应用于自动导引车的无线充电装置的原理图。

图5为本实用新型应用于自动导引车的无线充电装置的电量检测流程图。

图6为本实用新型应用于自动导引车的无线充电装置的装配示意图。

图中主要元件符号说明：

移动平台	1	无线充电发射器	2
				地面	3	自动导引车	4
无线充电接收器	5	反光板	6
				压力传感器	7	信号输入端	8
计时器	9	信号输出端	10
				第一反射式光电传感器	11	第一Y轴滑轨	12
第一Y轴底座	13	移动平台底座	14
				控制器外接线接口	15	X轴底座	16
第二Y轴滑轨	17	X轴滑轨	18
				第二反射式光电传感器	19	控制器	20
丝杠支撑座	21	滚珠丝杠	22
				螺母座	23	电机座	24
联轴器	25	步进电机	26

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图3所示，本实用新型的一种应用于自动导引车的无线充电装置包括压力传感器7、计时器9、无线充电发射器2、移动平台1、第一反射式光电传感器11、第二反射式光电传感器19、反光板6和控制器20。压力传感器7设置在自动导引车4通行的地面3上，并通过信号输入端8连接计时器9。计时器9通过信号输出端10连接控制器20。当自动导引车4停靠在地面3上时，压力传感器7接收到停靠信号并通过信号输入端8将信号传递给计时器9；计时器9开始计时工作，在计时10s后，通过信号输出端10将信息传递给控制器20，控制器20开始控制移动平台1开始定位。反光板6的数量为四条，分为横向(X方向)两条、纵向(Y方向)两条，设置在自动导引车4底部无线充电接收器5四边的边缘，并超出无线充电接收器5底面20mm。

在地面3以下，移动平台1设置在一个移动平台底座14上。移动平台1包括第一Y轴滑轨12、第一Y轴底座13、第二Y轴滑轨17、第二Y轴底座、X轴滑轨18、X轴底座16。其中，第一Y轴滑轨12、第二Y轴滑轨17、X轴滑轨18的结构相同，均包括丝杠支撑座21、滚珠丝杠22、螺母座23、电机座24、联轴器25和步进电机26，丝杠支撑座21与电机座24连接，滚珠丝杠22活动设置在丝杠支撑座21上，使得滚珠丝杠22能够自由转动；步进电机26设置在电机座24上，步进电机26的输出轴通过联轴器25连接滚珠丝杠22，使得滚珠丝杠22在步进电机26的驱动下转动；螺母座23设置在滚珠丝杠22上，使得在滚珠丝杠22转动时螺母座23沿滚珠丝杠22的长度方向运动；步进电机26与控制器20电连接，接受控制器20的控制信号。第一Y轴底座13、第二Y轴底座平行设置，分别与移动平台底座14连接；第一Y轴滑轨12设置在第一Y轴底座13上，第二Y轴滑轨17设置在第二Y轴底座上；X轴底座16一端设置在第一Y轴滑轨12的螺母座23上，X轴底座16另一端设置在第二Y轴滑轨17的螺母座23上。X轴滑轨18、第一反射式光电传感器11均设置在X轴底座16上；第一反射式光电传感器11的数量为四十六个，朝上分布在X轴底座16边缘。无线充电发射器2和第二反射式光电传感器19均设置在X轴滑轨18的螺母座23上；第二反射式光电传感器19的数量为八个，朝上分布在无线充电发射器2两侧。无线充电发射器2、第一反射式光电传感器11和第二反射式光电传感器19均与控制器20电连接。

三个螺母座23初始位置均在靠近联轴器25的一端，步进电机26运行后开始运动；控制器20控制第一Y轴滑轨12、第二Y轴滑轨17的步进电机26同步运行，安装在X轴底座16上的四十六个第一反射式光电传感器11发出红外光，并随X轴底座16沿Y轴方向开始作直线运动；由于反射式光电传感器内部自带一个红外光源和一个光接收装置，所以当第一反射式光电传感器11发出的红外光途经横向反光板6时，红外光被反射，反射光被第一反射式光电传感器14的光接收装置接收，再经过其内部相关电路的处理得到所需要的位置信息，将收到位置信息传递给控制器20；控制器20控制第一Y轴滑轨12、第二Y轴滑轨17的步进电机26同步停止运行，由此完成Y轴方向定位。当Y轴方向定位完成后，控制器20控制X轴滑轨18的步进电机26运行，无线充电发射器2、第二反射式光电传感器19随着X轴滑轨18的螺母座23运动，当第二反射式光电传感器19发出的红外光途经纵向反光板6时，同理可以将位置信息反馈给控制器20；控制器20控制X轴滑轨18的步进电机26停止运行，由此完成X轴方向定位。无线充电发射器2在移动平台1开始工作时就开始工作，因此此时不需再执行其他操作，只需等待自动导引车的电池充满电，自动导引车驶离。在自动导引车离开充电区后，在控制器20的控制下，步进电机26反向运行，使得三个螺母座23移动至初始位置。

如图5所示，在充电的过程中，自动导引车4蓄电池上的闭合回路会自动检测蓄电池的电量，当电压大于等于24V(即蓄电池电量充满)时电磁开关闭合，回路中产生电流，流过信号处理器时将电信号传递给主控器，主控器发出命令，令自动导引车4启动并回到工作区。当电量低于24V时磁力不足以支撑电磁开关继续闭合，此时自动断开。此外，在自动导引车4驶离后，由于压力传感器7上无物体，因此系统自动断电，充电结束。此后该应用于自动导引车的无线充电装置处于离线模式，即断电状态，无线充电发射器2不会产生电磁波，也不会对自动导引车4周围环境产生干扰、辐射等。

Claims (5)

1.一种应用于自动导引车的无线充电装置，其特征在于：包括压力传感器、计时器、无线充电发射器、移动平台、第一反射式光电传感器、第二反射式光电传感器、反光板和控制器，所述压力传感器与所述计时器电连接，所述计时器与所述控制器电连接；所述无线充电发射器和第二反射式光电传感器均设置在所述移动平台上，所述移动平台与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的应用于自动导引车的无线充电装置，其特征在于：所述移动平台包括第一Y轴滑轨、第一Y轴底座、第二Y轴滑轨、第二Y轴底座、X轴滑轨、X轴底座，所述第一Y轴底座、第二Y轴底座平行设置，所述第一Y轴滑轨设置在所述第一Y轴底座上，所述第二Y轴滑轨设置在所述第二Y轴底座上；所述X轴底座一端设置在所述第一Y轴滑轨上，所述X轴底座另一端设置在所述第二Y轴滑轨上，所述X轴滑轨、所述第一反射式光电传感器均设置在所述X轴底座上，所述无线充电发射器和第二反射式光电传感器均设置在所述X轴滑轨上；所述无线充电发射器、第一反射式光电传感器和第二反射式光电传感器均与所述控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的应用于自动导引车的无线充电装置，其特征在于：所述第一Y轴滑轨、第二Y轴滑轨和X轴滑轨的结构相同，均包括丝杠支撑座、滚珠丝杠、螺母座、电机座、联轴器和步进电机，所述丝杠支撑座与所述电机座连接，所述滚珠丝杠设置在所述丝杠支撑座上，所述步进电机设置在所述电机座上，所述滚珠丝杠与所述步进电机的输出轴通过所述联轴器连接，所述螺母座设置在所述滚珠丝杠上；所述步进电机与所述控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的应用于自动导引车的无线充电装置，其特征在于：所述第一反射式光电传感器的数量为46个，分布在所述X轴底座边缘；所述第二反射式光电传感器的数量为8个，位于所述无线充电发射器两侧，每侧4个。

5.根据权利要求1～4任一权利要求所述的应用于自动导引车的无线充电装置，其特征在于：所述反光板为长条状，用于设置在自动引导车的无线充电接收器四边的边缘。

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