CN212992184U - 一种供电电路和复合机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种供电电路和复合机器人。该供电电路包括供电电源、延时控制模块和稳压电源；延时控制模块连接于供电电源和稳压电源之间；供电电源用于向延时控制模块和稳压电源供电；其中，延时控制模块包括控制端、开关输入端和开关输出端，延时控制模块的控制端连接供电电源，开关输入端连接供电电源，开关输出端连接稳压电源；延时控制模块用于在其控制端接通供电电源时，控制开关输入端和开关输出端延迟第一预设时间后导通。实现了供电电源按照一定的时间间隔分别为复合机器人的不同部件进行供电，避免了在复合机器人启动时对供电电源造成过高的负载，保证了供电电源能够正常向复合机器人进行供电，保证复合机器人能够正常启动。

Description

一种供电电路和复合机器人

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种供电电路和复合机器人。

背景技术

随着工厂内部制造复杂程度的日益上升，对于自动化设备柔性化的需求也更加迫切，相比于AGV和机械臂的单一功能，集合了两者特性的复合型机器人显然更具柔性化。

在一复合搬运机器人中，采用平均输出电压50V，容量39Ah的锂电池给该复合搬运机器人、协作机械臂以及其他电气元件提供运行所需的电力。因为锂电池供电电压有波动，不能保持直流48V输出，故采用稳压电源进行直流48V稳压后再给机械臂等供电。当锂电池的输出端同时给复合搬运机器人及稳压电源供电时，出现复合机器人无法正常上电，时常有跳电的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种供电电路和复合机器人，以实现复合搬运机器人及协作机械臂组件的正常供电运行。

为达此目的，本实用新型一方面提供了一种供电电路，包括供电电源、延时控制模块和稳压电源；

所述延时控制模块连接于所述供电电源和所述稳压电源之间；所述供电电源用于向所述延时控制模块和所述稳压电源供电；

其中，所述延时控制模块包括控制端、开关输入端和开关输出端，所述延时控制模块的控制端连接所述供电电源，开关输入端连接所述供电电源，开关输出端连接所述稳压电源；所述延时控制模块用于在其控制端接通所述供电电源时，控制所述开关输入端和所述开关输出端延迟预设时间后导通。

可选的，所述延时控制模块包括第一延时单元和开关单元；

所述第一延时单元包括第一线圈和第一常开触点；所述第一延时单元的第一线圈由所述供电电源供电，所述第一线圈得电后控制所述第一常开触点延迟第一预设时间后导通；

所述开关单元包括第二线圈和第二常开触点，所述开关单元的第二线圈通过所述第一延时单元的第一常开触点连接至所述供电电源，所述第二常开触点连接于所述供电电源和所述稳压电源之间，所述开关单元用于在所述第二线圈得电后控制所述第二常开触点导通，以使所述供电电源向所述稳压电源供电。

可选的，所述第一延时单元包括第一延时继电器；所述开关单元包括直流接触器。

可选的，所述开关单元还包括常闭触点，所述常闭触点在所述第二线圈得电后断开；

所述延时控制模块还包括限流单元，所述限流单元的一端连接所述稳压电源，另一端连接所述常闭触点的第一触点，所述常闭触点的第二触点连接所述开关单元的第二常开触点。

可选的，所述限流单元包括电阻。

可选的，所述供电电源包括第一正极端、第二正极端、第三正极端，以及第一负极端、第二负极端和第三负极端；

所述第一延时单元的第一线圈的正极端连接所述第二正极端，负极端连接所述第二负极端；所述第一延时单元的开关输入端连接所述第一正极端，开关输出端连接所述开关单元的第二线圈正极；

所述开关单元的第二线圈负极连接所述第三负极端，所述开关单元的第二常开触点包括输入常开触点和输出常开触点，其中，所述输入常开触点的正极连接所述第三正极端，所述输入常开触点的负极连接所述第一负极端，所述输出常开触点连接所述稳压电源的正极输入端；所述开关单元的常闭触点的一端连接所述输入常开触点的正极，所述常闭触点的另一端连接所述电阻的第一端；所述电阻的另一端连接所述稳压电源的正极输入端；

所述稳压电源的负极输入端连接所述第一负极端。

可选的，所述延时控制模块还包括第二延时单元；

所述第二延时单元包括第三线圈和第三常开触点；所述第三线圈由所述供电电源供电，所述第三常开触点连接所述稳压电源的输出电流控制端；所述第二延时单元用于在接通所述供电电源时，控制所述稳压电源的第一输出端和第二输出端延迟第二预设时间后导通，且所述第二预设时间大于所述第一预设时间。

可选的，所述第二延时单元包括第二延时继电器。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种复合机器人，包括机器人本体和机械臂，所述复合机器人装配有本实用新型任意实施例所述的供电电路；

所述机器人本体通过所述供电电源进行供电；所述机械臂的电源输入端连接所述稳压电源的输出端，以通过所述稳压电源进行供电。

可选的，所述供电电源为电池。

本实用新型实施例所提供的供电电路，通过设置供电电源为延时控制模块和稳压电源供电，因为稳压电源通过延时控制模块连接供电电源，因而通过延时控制模块可控制稳压电源的得电时间，即通过延时控制模块可以控制稳压电源的工作时间，从而使得供电电源和稳压电源能够按照一定的时间间隔进行输出，而因为稳压电源由供电电源进行供电，因而实现了供电电源按照一定的时间间隔分别为复合机器人的不同部件进行供电，避免了在复合机器人启动时对供电电源造成过高的负载，以此可以保证供电电源能够正常向复合机器人进行供电，保证复合机器人能够正常启动。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种供电电路的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种供电电路的结构框图；

图3为本实用新型实施例提供的一个具体的供电电路结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种供电电路的结构框图；

图5为本实用新型实施例提供的一种复合机器人的结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在一具体示例中，遨博复合机器人供电单元是平均输出电压50V，容量39Ah的锂电池，它同时给搬运机器人和遨博协作机械臂以及其他电气元件提供运行所需的电力。因为电池供电电压有波动，不能保持直流48V输出，故采用稳压电源进行直流48V稳压后再给机械臂等供电。当锂电池的输出端同时给搬运机器人及稳压电源供电时，出现复合机器人无法正常上电，时常有跳电的情况。经测试发现，协作机械臂需要的直流电源功率较大，并且有两段可触发模式，在电池未达到标准输出时，就开始启动，导致瞬时浪涌电流过高，电池触发自保护断电。因而需要对复合机器人的供电模块进行改进，以解决复合机器人无法上电的问题，使复合机器人能够正常工作。

下面结合附图对本实施例所提供的供电电路进行具体介绍。图1为本实用新型实施例提供的一种供电电路的结构框图，该供电电路可用于对复合机器人供电。参考图1，该供电电路100包括：供电电源10、延时控制模块20和稳压电源30；

延时控制模块20连接于供电电源10和稳压电源30之间；供电电源10用于向延时控制模块20和稳压电源30供电；

其中，延时控制模块20包括控制端、开关输入端和开关输出端，延时控制模块20的控制端连接供电电源10，开关输入端连接供电电源10，开关输出端连接稳压电源30；延时控制模块20用于在其控制端接通供电电源10时，控制开关输入端和开关输出端延迟预设时间后导通。

具体地，延时控制模块20用于控制稳压电源30按照一定的延迟时间输出供电信号。其可以是通过对稳压电源30的供电输入端进行延时控制，或者是通过对稳压电源30的输出控制端进行延时控制来实现，还可以是对稳压电源30的供电输入端和输出控制端同时进行控制，以实现稳压电源30的延时输出。

例如，在一些实施例中，延时控制模块20的开关输出端与稳压电源30供电输入端连接，以控制稳压电源30延迟预设时间后得电。

在另一些实施例中，延时控制模块20的开关输出端与稳压电源30的输出控制端连接，以控制稳压电源30在得电后的预设时间内开始输出。

在本实施例的一优选实施方式中，延时控制模块20的控制端包括输入控制端和输出控制端，其中的输入控制端用于控制稳压电源30的上电时间，输出控制端用于控制稳压电源30对负载的输出供电时间。从而实现既对稳压电源30的上电时间进行延迟控制，又对稳压电源30的供电输出进行延迟控制，以更好地控制供电电源10向复合机器人稳定供电。

例如，可通过对延时控制模块20的输入控制端进行一定的时间延迟，使得供电电源10能够先对复合机器人的搬运机器人进行供电，再在延迟一定时间后，稳压电源30上电，延时控制模块20的输出控制端控制稳压电源30的输出端在得电一定时间后再进行输出，以让稳压电源30达到稳定状态后再对复合机器人的机械臂进行供电，避免供电电源10发生触发自保护断电的情况。

本实施例设置延时控制模块20的好处在于，当通过供电电源10为复合机器人的机器人本体供电，以及通过稳压电源30为复合机器人的机械臂供电时，稳压电源30会延迟设定时间后上电，从而使得供电电源10对复合机器人的机器人本体的上电时间和对机械臂的上电时间错开，这样可以降低在复合机器人启动时对供电电源10的负载，从而能保证复合机器人本体和机械臂都能够被正常供电。

本实施例通过设置供电电源10为延时控制模块20和稳压电源30供电，因为稳压电源30通过延时控制模块20连接供电电源10，因而通过延时控制模块20可控制稳压电源30的得电时间，即通过延时控制模块20可以控制稳压电源30的工作时间，从而使得供电电源10和稳压电源30能够按照一定的时间间隔进行输出，而因为稳压电源30由供电电源10进行供电，因而实现了供电电源10按照一定的时间间隔分别为复合机器人的不同部件进行供电，避免了在复合机器人启动时对供电电源10造成过高的负载，以此可以保证供电电源10能够正常向复合机器人进行供电，保证复合机器人能够正常启动。

可选的，图2为本实用新型实施例提供的另一种供电电路的结构框图。在上述实施例的基础上，参考图2。延时控制模块20包括第一延时单元21和开关单元22；

第一延时单元21包括第一线圈和第一常开触点；第一延时单元21的第一线圈由供电电源10供电，第一线圈得电后控制第一常开触点延迟第一预设时间后导通；

开关单元22包括第二线圈和第二常开触点，开关单元22的第二线圈通过第一延时单元21的第一常开触点连接至供电电源10，第二常开触点连接于供电电源10和稳压电源30之间，开关单元22用于在第二线圈得电后控制第二常开触点导通，以使供电电源10向稳压电源30供电。

具体地，第一延时单元21能够在其第一线圈接入供电电源10后，等待预先设置的第一延迟时间再接通第一常开触点信号，从而使得开关单元22被接入供电电源10。

开关单元22的第二常开触点作为延时控制模块20的开关输出端。开关单元22能够在其第二线圈得电以后接通第二常开触点信号，给输出触点连接的电路供电。具体到本实施例中，在开关单元22的第二线圈得电后，其可以将稳压电源30接入供电电源10，从而通过第一延时单元21和开关单元22的共同作用，使得稳压电源30得以按照设定的第一延迟时间进行上电。

在一些实施例中，第一延时单元21包括第一延时继电器；开关单元22包括直流接触器。

可选的，在上述实施例的基础上。继续参考图2，开关单元22还包括常闭触点，常闭触点在第二线圈得电后断开；

延时控制模块20还包括限流单元23，限流单元23的一端连接稳压电源30，另一端连接常闭触点的第一触点，常闭触点的第二触点连接开关单元22的第二常开触点。

具体地，开关单元22的常闭触点在第二线圈得电前处于导通状态，在第二线圈得电后处于断开状态。

常闭触点的第二触点连接第二常开触点，而第二常开触点连接供电电源10，因而相当于是常闭触点的第二触点连接于供电电源10。这样，在第二线圈得电之前，因为常闭触点处于导通状态，因而使得稳压电源30通过限流单元23被接入供电电源10，从而在稳压电源30上电前，供电电源10通过限流单元23对稳压电源30进行预充电，这样可以在稳压电源30接通时，降低上电电流大小，保证上电的稳定。

可选的，限流单元23包括电阻。其中，电阻的阻值根据稳压电源30的工作参数进行选择。

可选的，在上述实施例的基础上，图3为本实用新型实施例提供的一个具体的供电电路结构示意图。参考图3，供电电源包括第一正极端P1、第二正极端P2、第三正极端P3，以及第一负极端N1、第二负极端N2和第三负极端N3；

第一延时单元21的第一线圈的正极端211+连接第二正极端P2，负极端211-连接第二负极端N2；第一延时单元21的开关输入端212+连接第一正极端P1，开关输出端212-连接开关单元22的第二线圈正极221；

开关单元22的第二线圈负极222连接第三负极端N3，开关单元22的第二常开触点包括输入常开触点和输出常开触点，其中，输入常开触点的正极3L2连接第三正极端P3，输入常开触点的负极5L3连接第一负极端N1，输出常开触点4T2连接稳压电源30的正极输入端Vi+；开关单元22的常闭触点的一端223连接输入常开触点的正极3L2，常闭触点的另一端224连接电阻R的第一端；电阻R的另一端连接稳压电源30的正极输入端Vi+；

稳压电源30的负极输入端Vi-连接第一负极端N1。

本实施例在上述实施例的基础上，对供电电源与第一延时单元21和开关单元的具体结构进行了介绍，可以看出，在第一延时单元21的第一线圈得电后，第一延时单元21经过第一预设时间后导通与开关单元的连接，从而使得开关单元被延迟第一预设时间后接入供电电源。同时，在开关单元接入供电电源之前，因为常闭触点已经连接供电电源，从而使得供电电源通过电阻连接稳压电源，为稳压电源进行预充电，以此来降低稳压电源的上电电流大小，保证稳压电源的上电稳定，以此实现由供电电源向复合机器人的搬运机器人和协作机械臂组件的正常供电。

可选的，在上述实施例的基础上，图4为本实用新型实施例提供的另一种供电电路的结构框图。参考图4，延时控制模块20还包括第二延时单元24；

第二延时单元24包括第三线圈和第三常开触点；第三线圈由供电电源10供电，第三常开触点连接稳压电源30的输出电流控制端；第二延时单元24用于在接通供电电源10时，控制稳压电源30的第一输出端和第二输出端延迟第二预设时间后导通，且第二预设时间大于第一预设时间。

具体地，第二延时单元24的第三常开触点作为延时控制模块的输出控制端，用于控制稳压电源30的输出控制端。即在稳压电源30上电后，再经过第二预设时间后稳压电源30开始输出供电信号，为负载供电。

第二预设时间大于第一预设时间，以使得稳压电源30能够先得电，再等待既定时间后开始向负载供电。在一个实施例中，第一预设时间设置为1s，第二预设时间设置为2s，这样，供电电源10在经过3s延迟后开始向复合机器人的机械臂供电。

本实施例通过设置第二延时单元24对稳压电源30进行输出控制，以使得稳压电源30在运行稳定后再开始向所连接的负载供电，具体到本实施例中即为向复合机器人的协作机械臂供电，从而在第一延时单元、开关单元和第二延时单元24的共同作用下，实现复合机器人的搬运机器人和协作机械臂都得以被正常供电，解决了现有技术中供电电源10同时给搬运机器人和稳压电源30供电时，复合机器人无法正常上电的问题。

可选的，第二延时单元24包括第二延时继电器。

其中的第二延时继电器具有与第一延时继电器不同的延时时间。

可选的，继续参考图3，在延时控制模块包括第二延时单元24的情况下，此时，第二延时单元24的第三线圈241的正极连接供电电源的第三正极端P3，第三线圈241的负极连接供电电源的第三负极端N3。第二延时单元24的第三常开触点242连接稳压电源的输出电流控制端301，从而实现稳压电源在第二延时单元24的控制下，延时第二预设时间导通输出端Vo+和Vo-的连接，开始向复合机器人的机械臂供电。

可选的，本实用新型实施例还提供了一种复合机器人。图5为本实用新型实施例提供的一种复合机器人的结构框图，该复合机器人200装配有本实用新型任意实施例所提供的供电电路100；

机器人本体201通过供电电源进行供电；机械臂202的电源输入端连接稳压电源的输出端，以通过稳压电源进行供电。

具体地，机器人本体201例如可以为搬运机器人，从而通过供电电源为搬运机器人供电。机械臂202由稳压电源进行供电。从而使得机器人本体201和机械臂202都能够被正常供电。

可选的，供电电源为电池。

示例性的，在本实施例的一具体实施方式中，供电电源为平均输出电压50V，容量39Ah的锂电池。所配置的供电电路100包括1个直流48V稳压电源、2个延时中间继电器、1个直流接触器、1个电阻以及若干连接线缆。通过这些电气元件组成的供电电路100，实现复合机器人200电池给搬运机器人及协作机械臂202组件的正常供电运行。

本实施例所提供的复合机器人200包括了本实用新型任意实施例所提供的供电电路100，因而本实施例所提供的复合机器人200也具备上述任意实施例中所描述的有益效果。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种供电电路，其特征在于，包括供电电源、延时控制模块和稳压电源；

所述延时控制模块连接于所述供电电源和所述稳压电源之间；所述供电电源用于向所述延时控制模块和所述稳压电源供电；

其中，所述延时控制模块包括控制端、开关输入端和开关输出端，所述延时控制模块的控制端连接所述供电电源，开关输入端连接所述供电电源，开关输出端连接所述稳压电源；所述延时控制模块用于在其控制端接通所述供电电源时，控制所述开关输入端和所述开关输出端延迟预设时间后导通。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述延时控制模块包括第一延时单元和开关单元；

所述第一延时单元包括第一线圈和第一常开触点；所述第一延时单元的第一线圈由所述供电电源供电，所述第一线圈得电后控制所述第一常开触点延迟第一预设时间后导通；

所述开关单元包括第二线圈和第二常开触点，所述开关单元的第二线圈通过所述第一延时单元的第一常开触点连接至所述供电电源，所述第二常开触点连接于所述供电电源和所述稳压电源之间，所述开关单元用于在所述第二线圈得电后控制所述第二常开触点导通，以使所述供电电源向所述稳压电源供电。

3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述第一延时单元包括第一延时继电器；所述开关单元包括直流接触器。

4.根据权利要求2或3所述的供电电路，其特征在于，所述开关单元还包括常闭触点，所述常闭触点在所述第二线圈得电后断开；

所述延时控制模块还包括限流单元，所述限流单元的一端连接所述稳压电源，另一端连接所述常闭触点的第一触点，所述常闭触点的第二触点连接所述开关单元的第二常开触点。

5.根据权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述限流单元包括电阻。

6.根据权利要求5所述的供电电路，其特征在于，

所述供电电源包括第一正极端、第二正极端、第三正极端，以及第一负极端、第二负极端和第三负极端；

所述第一延时单元的第一线圈的正极端连接所述第二正极端，负极端连接所述第二负极端；所述第一延时单元的开关输入端连接所述第一正极端，开关输出端连接所述开关单元的第二线圈正极；

所述开关单元的第二线圈负极连接所述第三负极端，所述开关单元的第二常开触点包括输入常开触点和输出常开触点，其中，所述输入常开触点的正极连接所述第三正极端，所述输入常开触点的负极连接所述第一负极端，所述输出常开触点连接所述稳压电源的正极输入端；所述开关单元的常闭触点的一端连接所述输入常开触点的正极，所述常闭触点的另一端连接所述电阻的第一端；所述电阻的另一端连接所述稳压电源的正极输入端；

所述稳压电源的负极输入端连接所述第一负极端。

7.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述延时控制模块还包括第二延时单元；

所述第二延时单元包括第三线圈和第三常开触点；所述第三线圈由所述供电电源供电，所述第三常开触点连接所述稳压电源的输出电流控制端；所述第二延时单元用于在接通所述供电电源时，控制所述稳压电源的第一输出端和第二输出端延迟第二预设时间后导通，且所述第二预设时间大于所述第一预设时间。

8.根据权利要求7所述的供电电路，其特征在于，所述第二延时单元包括第二延时继电器。

9.一种复合机器人，包括机器人本体和机械臂，其特征在于，所述复合机器人装配有权利要求1-8任一项所述的供电电路；

所述机器人本体通过所述供电电源进行供电；所述机械臂的电源输入端连接所述稳压电源的输出端，以通过所述稳压电源进行供电。

10.根据权利要求9所述的复合机器人，其特征在于，所述供电电源为电池。

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