CN214728244U - 一种机械臂式的智能充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机械臂式的智能充电桩，属于充电桩技术领域，包括：安装底座；升降台，所述升降台包括底板、升降板以及至少两个升降装置，所述底板与所述安装底座连接，所述升降板通过所述升降装置可升降的连接在所述底板上；机械臂，其与所述升降板连接。本实用新型的有益效果为：克服了某些大型的电动汽车由于充电孔较高，充电桩的机械臂由于伸展高度不足的问题无法给车辆充电的问题。

Description

一种机械臂式的智能充电桩

技术领域

本实用新型属于充电桩技术领域，涉及一种机械臂式的智能充电桩。

背景技术

由于全球的环境污染日渐严重，我国提倡使用新能源动力的车辆。在使用新能源动力的车辆中，大多数汽车主要使用电力，通过车用电池驱动以保证整部车辆的运作。

为了方便这种电动汽车的使用，各类公共建筑以及小区都设立了充电桩。充电桩类似于加油站，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。由于电动汽车的大小型号不同，充电孔的位置也不同。为了实现充电桩的智能化，市场上出现了许多带有机械手的智能充电桩。这些充电桩通过摄像头判断电动汽车充电孔的位置来进行智能充电。

例如一种公开号为CN108146283A的发明专利，提供了一种机械手式智能充电桩，包括充电本体、充电枪和机械手，所述充电枪包括电缆及与所述电缆连接的充电头，所述电缆缠绕于所述机械手且电连接于所述充电本体，所述充电头安装所述机械手的端部，所述机械手的端部设置有用于识别汽车充电接口的3D视觉检测摄像头。

综上所述，虽然现有的一些技术方案解决了充电桩智能寻找充电孔的问题，但仍然存在有些大型电动汽车由于充电孔较高，充电桩的机械臂由于伸展高度不足无法给车辆充电等的问题，在此为基础上有较大的改进空间。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种机械臂式的智能充电桩。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种机械臂式的智能充电桩，包括：安装底座；升降台，其包括底板、升降板以及至少两个升降装置，所述底板与所述安装底座连接，所述升降板通过所述升降装置可升降的连接在所述底板上；机械臂，其与所述升降板连接。

较佳的，所述升降装置包括第一支撑杆、第二支撑杆以及铰接轴，所述第一支撑杆与所述第二支撑杆呈X形交叉设置并且两者通过所述铰接轴铰接，所述第一支撑杆一端与所述升降板铰接，所述第一支撑杆另一端与所述底板滑动连接，所述第二支撑杆的一端与所述底板铰接，所述第二支撑杆另一端与所述升降板滑动连接。

较佳的，所述升降台还包括驱动装置，所述驱动装置设置在所述底板上，并且所述驱动装置与所述第一支撑杆连接从而推动所述第一支撑杆在所述底板上滑动。

较佳的，还包括齿条，所述安装底座设置有驱动电机，所述驱动电机设置有齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合。

较佳的，所述安装底座还设置有移动轮。

较佳的，所述机械臂包括第一旋转座以及第一旋转电机，所述第一旋转座通过所述第一旋转电机可转动的连接在所述升降板上。

较佳的，所述机械臂还包括第二旋转座以及第二旋转电机，所述第二旋转电机与所述第二旋转座连接。

较佳的，还包括充电装置，所述充电装置与所述机械臂连接，所述充电装置设置有摄像头。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、使用了升降台，所以机械臂也可以上下移动，使充电桩可以克服机械臂伸展高度不足的问题，不只可以为充电孔位置较低的电动车辆充电，也可以为充电孔位置较高的电动车辆充电。

2、驱动电机在运作时通过齿轮与固定在地面上的齿条的啮合可以在齿条的上方沿安装底座的宽度方向前后移动，从而带动安装底座一起前后移动，使得整个智能充电桩可以前后移动。

3、第一旋转座与第一旋转电机使得机械臂除了原有三个自由度的变化，又多增加了围绕充电桩高度方向的转动自由度。并且第二旋转电机可以带动第二旋转座旋转，使得第二旋转座可以在第一旋转座旋转改变方向后使机械臂的末端仍然可以围绕充电桩高度方向旋转，从而对准充电孔的方向。

附图说明

图1为本实用新型的充电桩的结构示意图。

图2为本实用新型的充电桩的主视图。

图3为本实用新型的充电桩的俯视图。

图4为本实用新型的升降台的爆炸示意图。

图5为本实用新型的机械臂的爆炸示意图。

图中，100、安装底座；110、驱动电机；111、齿轮；200、升降台；210、底板；220、升降板；230、升降装置；231、第一支撑杆；232、第一支撑杆；233、铰接轴；240、驱动装置；300、机械臂；310、第一连接臂；311、第一转向电机；320、第二连接臂；321、第二转向电机；330、第三连接臂；331、第三转向电机；340、第一旋转座；350、第一旋转电机；360、外壳；370、第二旋转座；380、第二旋转电机；400、齿条；500、移动轮；600、充电装置；610、摄像头；700、电箱。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种机械臂式的智能充电桩，包括：安装底座100，其用于安装固定电箱700；

升降台200，其包括底板210、升降板220以及至少两个升降装置230，优选的，可以设置两个升降装置230，升降装置230呈对称分布。底板210安装在安装底座100上，升降板230通过升降装置220可升降的连接在底板210上，从而使升降板230可沿着充电桩的高度方向上下升降；

机械臂300，其与升降板220连接。机械臂300就是三自由度机械臂，机械臂300包括第一连接臂310、第一转向电机311、第二连接臂320、第二转向电机321、第三连接臂330以及第三转向电机331。第一连接臂310与第一转向电机311连接，第二转向电机321与第一连接臂310连接，第二连接臂320与第二转向电机321连接，第三转向电机331与第二连接臂320连接，第三连接臂330与第三转向电机331连接。

在工作时，充电桩通过第一转向电机311控制第一连接臂310的转动，通过第二转向电机321控制第二连接臂320的转动，通过第三转向电机331控制第三连接臂330的转动，此时机械臂具有三个自由度的改变。并且，充电桩可以通过升降装置230控制升降板220的升降，从而控制机械臂300的升降。

需要特别说明的是，现有技术中的智能充电桩只能通过机械手300的转动对准充电孔，因此只能针对小型电动汽车或其他充电孔位置较低的电动车辆。而在上述实施例中升降板230通过升降装置220可升降的连接在底板210上，使得机械臂300也可以上下移动，使充电桩可以克服机械臂300伸展高度不足的问题，可以为充电孔较高的电动车辆充电。

如图1、图2、图3、图4所示，在上述实施方式的基础上，升降装置230包括第一支撑杆231、第二支撑杆232以及铰接轴233，第一支撑杆231与第二支撑杆232呈X形交叉设置并且两者通过铰接轴233铰接，铰接轴233位于第一支撑杆231的杆体中心点与第二支撑杆232的杆体中心点。第一支撑杆231一端与升降板220铰接，第一支撑杆231另一端与底板210滑动连接，第二支撑杆232的一端与底板210铰接，第二支撑杆232另一端与升降板220滑动连接。

优选的，当第一支撑杆231的下端受到向内的水平作用力时，由于第一支撑杆231与第二支撑杆232铰接并且第二支撑杆232与底板210铰接，因此第一支撑杆231的下端会与第二支撑杆232的下端靠近，升降板220上升。反之，当第一支撑杆231的下端受到向外的水平作用力时，第一支撑杆231的下端会与第二支撑杆的下端远离，升降板220下降。

如图1、图2、图3、图4所示，在上述实施方式的基础上，升降台200还包括驱动装置240，驱动装置240设置在底板210上，并且驱动装置240与第一支撑杆231的下端连接从而推动第一支撑杆231在底板210上滑动，驱动装置240可以为液压缸，也可以为电机，只要能起到驱动作用即可。

优选的，驱动装置240可以控制升降板220的升降。以液压缸为例，当驱动装置240内的伸缩杆伸长，则第一支撑杆231的下端会与第二支撑杆232的下端靠近，升降板220上升。当驱动装置240内的伸缩杆缩短，则第一支撑杆231的下端会与第二支撑杆232的下端远离，升降板220下降。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，还包括齿条400，齿条400的数量为两条。齿条400位于安装底座100下方或者旁边，沿安装底座100的宽度方向安装在地面上。安装底座100设置有驱动电机110，驱动电机110设置有齿轮111，齿轮111与齿条400啮合。

优选的，驱动电机110在运作时通过齿轮111与固定在地面上的齿条400的啮合可以在齿条400的上方沿安装底座100的宽度方向前后移动。而驱动电机110与安装底座100连接使得驱动电机110在齿条400上移动时可以带动安装底座100一起前后移动，从而使得整个智能充电桩可以前后移动。

进一步优选的，设置两条齿条400可以起到一定的定位作用，防止齿轮111与齿条400的制造精度和啮合重合度不高导致整个智能充电桩在移动时移动方向发生偏移。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，安装底座100还设置有移动轮500。移动轮500为万向轮，移动轮500可以安装在安装底座100的侧部，也可以安装在安装底座100的底部，只要保证安装底座100可以地面上滑动即可。

优选的，安装底座100设置的移动轮500是为了方便安装底座100在地面上滑动，从而方便整个智能充电桩在地面上滑动，并且起到支撑作用。由于齿轮111与齿条400的啮合起到的导向作用，移动轮500的方向其实也是固定的。

如图1、图2、图3、图5所示，在上述实施方式的基础上，机械臂300还包括第一旋转座340、第一旋转电机350以及外壳360，第一旋转电机350与外壳360连接，第一旋转座340设置在外壳360内，第一旋转座340通过第一旋转电机350可旋转的连接在安装底座100上。

优选的，上述的实施方式中，机械臂300除了原有三个自由度的变化，又多增加了围绕充电桩高度方向的转动自由度。并且，由于机械臂300较大，在第一旋转座340外设置用于保护的外壳360，防止第一旋转座340遭到破坏。

进一步优选的，可以利用外壳360将第一旋转电机350固定，防止由于机械臂300的重心没有位于第一旋转电机350的旋转轴上而导致的第一旋转电机350旋转方向歪斜。

如图1、图2、图3、图5所示，在上述实施方式的基础上，机械臂还包括第二旋转座370以及第二旋转电机380，第二旋转电机380与第二旋转座370连接，第二旋转电机380可以带动第二旋转座370旋转。第一旋转座340设置在机械臂300的一端，第二旋转座370设置在机械臂300的另一端。

优选的，上述的实施方式中，第二旋转电机380可以带动第二旋转座370旋转使得第二旋转座370可以在第一旋转座340旋转改变方向后使机械臂300的末端仍然可以围绕充电桩高度方向旋转，对准充电孔的方向。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，还包括充电装置600，充电装置600与第二旋转座370连接，充电装置600设置有摄像头610，摄像头610为3D视觉摄像头。

优选的，充电装置600就是给电动汽车充电孔充电的装置。充电装置600上设置的摄像头610可以拍摄电动汽车的照片并判断位置。进一步优选的，将摄像头610设置为可以实时拍摄电动汽车的照片并判断位置，方便位置校对调整。

在摄像头610拍摄位置后，先判断充电孔的位置并通过驱动装置240驱动升降装置230的升降，从而抬升或降低机械臂300的位置，再通过第一旋转电机350控制第一旋转座340旋转，再进一步通过机械臂300上三个转向电机分别控制的三个转动臂转向，最后通过第二旋转电机380控制第二旋转座370旋转来校准充电装置600的对于充电孔的朝向。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种机械臂式的智能充电桩，其特征在于，包括：

安装底座；

升降台，其包括底板、升降板以及至少两个升降装置，所述底板与所述安装底座连接，所述升降板通过所述升降装置可升降的连接在所述底板上；

机械臂，其与所述升降板连接。

2.如权利要求1所述的一种机械臂式的智能充电桩，其特征在于：所述升降装置包括第一支撑杆、第二支撑杆以及铰接轴，所述第一支撑杆与所述第二支撑杆呈X形交叉设置并且两者通过所述铰接轴铰接，所述第一支撑杆一端与所述升降板铰接，所述第一支撑杆另一端与所述底板滑动连接，所述第二支撑杆的一端与所述底板铰接，所述第二支撑杆另一端与所述升降板滑动连接。

3.如权利要求2所述的一种机械臂式的智能充电桩，其特征在于：所述升降台还包括驱动装置，所述驱动装置设置在所述底板上，并且所述驱动装置与所述第一支撑杆连接从而推动所述第一支撑杆在所述底板上滑动。

4.如权利要求1所述的一种机械臂式的智能充电桩，其特征在于：还包括齿条，所述安装底座设置有驱动电机，所述驱动电机设置有齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合。

5.如权利要求4所述的一种机械臂式的智能充电桩，其特征在于：所述安装底座还设置有移动轮。

6.如权利要求1所述的一种机械臂式的智能充电桩，其特征在于：所述机械臂包括第一旋转座以及第一旋转电机，所述第一旋转座通过所述第一旋转电机可转动的连接在所述升降板上。

7.如权利要求6所述的一种机械臂式的智能充电桩，其特征在于：所述机械臂还包括第二旋转座以及第二旋转电机，所述第二旋转电机与所述第二旋转座连接。

8.如权利要求1所述的一种机械臂式的智能充电桩，其特征在于：还包括充电装置，所述充电装置与所述机械臂连接，所述充电装置设置有摄像头。

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