CN213999478U - 一种工业机器人供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工业机器人供电装置，包括交流电输入接口、发电机、第一AC/DC转换电路、第二AC/DC转换电路、蓄电池、选通开关、电能输出接口、电流采集器和安全保护电路，选通开关用于选通交流电输入接口或者发电机，交流电输入接口用于输入市电，通过第一AC/DC转换电路转换成直流电，发电机用于发出交流电，通过第二AC/DC转换电路转换成直流电，再加上蓄电池，三种电能输入方式能够提高供电可靠性，而且电流采集器采集供电装置中的电能输出线路的电流，安全保护电路根据电能输出线路的电流实现导通/断开，能够实现电能输出线路过流时进行断电保护，提升供电可靠性和安全性。

Description

一种工业机器人供电装置

技术领域

本实用新型涉及一种工业机器人供电装置。

背景技术

随着经济和控制技术的不断发展，工业机器人被应用于越来越多的领域，得到了用户越来越多的关注，比如工厂流水线中的物品搬运机械手臂。相应地，为了保证工业机器人的正常可靠运行，工业机器人的供电装置需要保证能够为工业机器人提供可靠稳定的电能，但是，现有的工业机器人的供电装置无法满足这一要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种工业机器人供电装置，用于解决现有的工业机器人的供电装置的供电可靠性较差的问题。

一种工业机器人供电装置，包括交流电输入接口、发电机、第一AC/DC转换电路、第二AC/DC转换电路、蓄电池、选通开关、电能输出接口、电流采集器和安全保护电路；

所述交流电输入接口连接所述第一AC/DC转换电路的输入端，所述发电机连接所述第二AC/DC转换电路的输入端，所述第一AC/DC转换电路的输出端连接所述选通开关的第一输入端，所述第二AC/DC转换电路的输出端连接所述选通开关的第二输入端，所述选通开关的输出端和所述蓄电池的供电端相连接，所述选通开关的输出端与所述蓄电池的供电端的连接点通过电能输出线路连接所述电能输出接口；

所述电流采集器设置在所述电能输出线路中，用于采集所述电能输出线路的电流，所述电流采集器的输出端连接所述安全保护电路的输入端，所述安全保护电路用于根据所述电能输出线路的电流控制所述电能输出线路导通/断开。

进一步地，所述交流电输入接口与所述第一AC/DC转换电路的输入端之间的连接线路上串联设置有第一自恢复熔断器；所述发电机与所述第二AC/DC转换电路的输入端之间的连接线路上串联设置有第二自恢复熔断器。

进一步地，所述安全保护电路包括电流转电压转换电路、比较电路和断电保护电路，所述电流转电压转换电路的输入端为所述安全保护电路的输入端，所述电流转电压转换电路的输出端连接所述比较电路的第一输入端，所述比较电路的第二输入端用于接入一比较电压；

所述断电保护电路包括开关管和继电器，所述继电器包括控制线圈和常闭触点开关，所述比较电路的输出端连接所述开关管的控制端，所述控制线圈的一端用于连接一供电电源，所述控制线圈的另一端连接所述开关管的输入端，所述开关管的输出端接地，所述常闭触点开关串联设置在所述电能输出线路中。

进一步地，所述安全保护电路还包括报警器，所述继电器还包括常开触点开关，所述开关管的输入端通过一自锁线路接地，所述常开触点开关和报警器串联设置在所述自锁线路中。

本实用新型的有益效果为：交流电输入接口用于输入市电，通过第一AC/DC转换电路转换成直流电，发电机用于发出交流电，通过第二AC/DC转换电路转换成直流电，再加上蓄电池，本实用新型提供的工业机器人供电装置具有三种电能输入方式，当其中部分出现异常时，可以投入正常的电能输入方式，提高供电可靠性；而且，电流采集器采集电能输出线路的电流，根据电能输出线路的电流控制电能输出线路导通/断开，能够实现电能输出线路过流时进行断电保护，提升供电可靠性和安全性，防止因过流损坏工业机器人的相关器件。

附图说明

图1是工业机器人供电装置的结构图；

图2是安全保护电路的电路图；

图3是断电保护电路的电路图。

具体实施方式

本实施例提供一种工业机器人供电装置，如图1所示，包括交流电输入接口、发电机、第一AC/DC转换电路、第二AC/DC转换电路、蓄电池、选通开关T1、电能输出接口、电流采集器和安全保护电路。

交流电输入接口用于连接市电（即220V交流电），根据实际的需要设置具体接口类型，比如电源插头。发电机可以为常规的柴油发电机或者汽油发电机，发出的电也为交流电。第一AC/DC转换电路和第二AC/DC转换电路均可以为常规的交流转直流转换电路，这两个AC/DC转换电路的输入端的交流电压由实际情况决定，一个与交流电输入接口连接的市电电压相适配，另一个与发电机输出的交流电压相适配。蓄电池可以为常规的储能电源。电能输出接口用于输出电能，根据实际的需要设置具体接口类型，比如电源插头。

选通开关T1包括第一输入端、第二输入端和输出端，能够实现第一输入端或者第二输入端与输出端的选通。选通开关T1为手动操作开关，可以为具有两个选通档位的翘板开关或者旋钮开关。

如图1所示，交流电输入接口连接第一AC/DC转换电路的输入端，发电机连接第二AC/DC转换电路的输入端，第一AC/DC转换电路的输出端连接选通开关T1的第一输入端，第二AC/DC转换电路的输出端连接选通开关T1的第二输入端，选通开关T1的输出端和蓄电池的供电端相连接，选通开关T1的输出端与蓄电池的供电端的连接点通过电能输出线路连接电能输出接口。因此，第一AC/DC转换电路的输出端的直流电压、第二AC/DC转换电路的输出端的直流电压以及蓄电池输出的直流电压相同，为工业机器人的工作电压。

电流采集器设置在电能输出线路中，用于采集电能输出线路的电流。电流采集器可以为常规的直流电流采集器件。电流采集器的输出端连接安全保护电路的输入端，安全保护电路用于根据电能输出线路的电流控制电能输出线路导通/断开，起到过流保护作用。

本实施例中，为了提升交流电输入接口所在交流支路的安全性，交流电输入接口与第一AC/DC转换电路的输入端之间的连接线路上串联设置有第一自恢复熔断器H1。为了提升发电机所在交流支路的安全性，发电机与第二AC/DC转换电路的输入端之间的连接线路上串联设置有第二自恢复熔断器H2。而且，自恢复熔断器还能够在断开之后自恢复，可以实现多次断开，避免每断开一次就更换的情况，提升电路可靠性，降低电路修复频率。

作为一个具体实施方式，如图2所示，安全保护电路包括电流转电压转换电路、比较电路和断电保护电路。

电流转电压转换电路的输入端为安全保护电路的输入端，即电流采集器的输出端连接电流转电压转换电路的输入端。电流转电压转换电路用于将电流采集器采集到的直流电流信号转换成对应的电压信号，可以为常规的转换电路或者转换器件，比如电流转电压转换电路为一个转换支路，该转换支路上串联设置有分压电阻，该转换支路的一端接地，该转换支路中的分压电阻的电压为电流信号转换得到的电压信号。

电流转电压转换电路的输出端连接比较电路的第一输入端，比较电路的第二输入端用于接入比较电压Vref。作为一个具体实施方式，比较电路为一个比较器，则电流转电压转换电路的输出端连接比较器的第一输入端，比较器的第二输入端用于接入比较电压Vref，当电流转电压转换电路的输出端输出的电压大于比较电压Vref时，比较器输出高电平信号，当电流转电压转换电路的输出端输出的电压小于比较电压Vref时，比较器输出低电平信号。

如图3所示，断电保护电路包括开关管Q1和继电器，继电器包括控制线圈K1和常闭触点开关S1，常闭触点开关S1串联设置在电能输出线路中。开关管Q1的控制端为断电保护电路的输入端，比较电路的输出端连接开关管Q1的控制端，比较电路的输出端输出的电压信号输出给开关管Q1的控制端。本实施例中，当开关管Q1的控制端为高电平信号时，开关管Q1导通，当开关管Q1的控制端为低电平信号时，开关管Q1断开。

控制线圈K1的一端用于连接供电电源VCC，供电电源VCC可以为专门设置的电源，本实施例中，该供电电源VCC为+24V。控制线圈K1的另一端连接开关管Q1的输入端，开关管Q1的输出端接地。进一步地，控制线圈K1反向并联有二极管D1，通过二极管D1提升控制线圈K1中电流泄放速率。

为了在继电器的常闭触点开关S1断开之后自锁，以实现持续断开，继电器还包括常开触点开关S2，而且，安全保护电路还包括报警器L1（比如声光报警器），开关管Q1的输入端通过一自锁线路接地，常开触点开关S2和报警器L1串联设置在该自锁线路中。那么，当控制线圈K1得电之后，常开触点开关S2导通，使得控制线圈K1持续得电，完成自锁功能，使控制线圈K1持续处于得电状态，报警器L1持续报警，常闭触点开关S1持续断开，只有断开供电电源VCC才能正常工作。

正常情况下，交流电输入接口接入市电，选通开关切换到第一输入端和输出端选通，该工业机器人供电装置由市电经过第一AC/DC转换电路转换成直流电进行供电，并能够为蓄电池充电。当市电故障时，发电机运行发电，选通开关切换到第二输入端和输出端选通，该工业机器人供电装置由发电机发出的交流电经过第二AC/DC转换电路转换成直流电进行供电，并能够为蓄电池充电。蓄电池作为应急电源，当市电和发电机均故障时，蓄电池提供电能，该工业机器人供电装置具有三种电能输入方式，供电可靠性较高。而且，在交流电输入接口和发电机切换过程中，蓄电池可以持续供电，实现工业机器人的供电连续性，防止工业机器人供电中断导致的安全事故。

而且，电流采集器采集电能输出线路中的电流，并通过电流转电压转换电路转换成对应的电压信号，在比较电路中与比较电压Vref进行比较，当电流转电压转换电路的输出端输出的电压大于比较电压Vref时，表示电能输出线路过流，比较电路输出高电平信号，该高电平信号驱动开关管Q1导通，控制线圈K1得电，常闭触点开关S1断开，断开电能输出线路，完成过流保护功能，而且，常开触点开关S2导通，完成自锁功能，使控制线圈K1持续得电，报警器L1持续报警。

Claims (4)

1.一种工业机器人供电装置，其特征在于，包括交流电输入接口、发电机、第一AC/DC转换电路、第二AC/DC转换电路、蓄电池、选通开关、电能输出接口、电流采集器和安全保护电路；

所述交流电输入接口连接所述第一AC/DC转换电路的输入端，所述发电机连接所述第二AC/DC转换电路的输入端，所述第一AC/DC转换电路的输出端连接所述选通开关的第一输入端，所述第二AC/DC转换电路的输出端连接所述选通开关的第二输入端，所述选通开关的输出端和所述蓄电池的供电端相连接，所述选通开关的输出端与所述蓄电池的供电端的连接点通过电能输出线路连接所述电能输出接口；

所述电流采集器设置在所述电能输出线路中，用于采集所述电能输出线路的电流，所述电流采集器的输出端连接所述安全保护电路的输入端，所述安全保护电路用于根据所述电能输出线路的电流控制所述电能输出线路导通/断开。

2.根据权利要求1所述的工业机器人供电装置，其特征在于，所述交流电输入接口与所述第一AC/DC转换电路的输入端之间的连接线路上串联设置有第一自恢复熔断器；所述发电机与所述第二AC/DC转换电路的输入端之间的连接线路上串联设置有第二自恢复熔断器。

3.根据权利要求1所述的工业机器人供电装置，其特征在于，所述安全保护电路包括电流转电压转换电路、比较电路和断电保护电路，所述电流转电压转换电路的输入端为所述安全保护电路的输入端，所述电流转电压转换电路的输出端连接所述比较电路的第一输入端，所述比较电路的第二输入端用于接入一比较电压；

所述断电保护电路包括开关管和继电器，所述继电器包括控制线圈和常闭触点开关，所述比较电路的输出端连接所述开关管的控制端，所述控制线圈的一端用于连接一供电电源，所述控制线圈的另一端连接所述开关管的输入端，所述开关管的输出端接地，所述常闭触点开关串联设置在所述电能输出线路中。

4.根据权利要求3所述的工业机器人供电装置，其特征在于，所述安全保护电路还包括报警器，所述继电器还包括常开触点开关，所述开关管的输入端通过一自锁线路接地，所述常开触点开关和报警器串联设置在所述自锁线路中。

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