CN217623203U - 一种自动充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及充电领域，尤其涉及一种自动充电装置，尤其适用于对重型轨道牵引车进行自动充电。一种自动充电装置，包括：箱体；机械臂，所述机械臂包括固定臂和伸缩臂，所述固定臂装配在所述箱体内，所述固定臂和所述伸缩臂之间装配有丝杠组件，所述伸缩臂在所述丝杠组件的带动下可相对于所述固定臂做伸缩运动；柔性单元；充电头，所述充电头通过所述柔性单元装配在所述伸缩臂的伸缩端，在所述伸缩臂的带动下，所述充电头可自所述箱体内伸出进行充电；充电完毕后，可缩回箱体内。解决了现有技术中的充电装置的伸缩组件采用剪刀叉作为水平运动机构，重力大且刚性不足，易造成整机笨重和运行不可靠的技术问题。

Description

一种自动充电装置

技术领域

本实用新型涉及充电领域，尤其涉及一种自动充电装置，尤其适用于对重型轨道牵引车进行自动充电。

背景技术

在电动化大趋势下，越来越多的特种交通包括无人驾驶车辆、港口AGV和集卡、电动矿卡、机场车辆等均搭载了能量密度极高的储能电池。储能电池在使用过程中是一个反复充放电的过程，因此对充电设备尤其是自动和智能充电设备需求越来越大。相比于民用乘用车充电桩，目前国内在特种交通领域的自动充电发展较慢，设备性能指标差，使用不可靠等问题一直存在。有些甚至是领域内空白而只能依靠国外设备进口，价格昂贵。因此新能源交通运输装备的自动对接充电设备的研制已经成了一个亟待解决的问题。

与民用充电桩不同，新能源特种交通运输车辆对设备的工作环境、防护性能、自动化水平等都有更高的要求。如申请号为CN202121308409.1的文件公开了一种自动对接充电装置，该自动对接充电装置用于对铁路运输的牵引车进行自动充电，文件具体公开了：该自动对接充电装置用于和待充电装置的受电箱对接，受电箱包括第一对接件和第二对接件，自动对接充电装置包括支架、伸缩组件、升降组件、充电组件、第三对接件和第四对接件；其中，伸缩组件设于支架，且能沿第一方向X伸缩；升降组件设于伸缩组件的输出端，且能沿第二方向Z升降；充电组件设于升降组件的输出端，充电组件用于和受电箱的充电端子对接；自动对接充电装置还包括导向座，导向座设有导向槽，导向座设于升降组件的输出端，导向杆水平设置，导向杆具有伸入导向槽的对接位置和与导向槽分离的分离位置，第四对接件设于导向槽的底部，即导向杆伸入导向槽底部时触发第四对接件。该设置使得导向杆和导向槽对接后能提高充电组件的稳定性，避免充电组件上下。

上述的自动对接充电装置，需要设置升降组件和伸缩组件两个运动机构来实现充电组件在竖直方向和水平方向的移动和定位以完成自动充电。伸缩组件采用剪刀叉结构作为水平运动机构，由于剪刀叉结构本身刚性不足，且受到较大的自身重力和升降组件重力，需要设计承载较大负载的水平导向机构；升降组件采用配重块，重量较大且只能上下运动无法左右运动调节。因此，升降组件和伸缩组件两个方向的运动机构设计复杂，造成整机笨重和运行不可靠，制造成本高。

实用新型内容

为了解决现有技术中的充电装置的伸缩组件采用剪刀叉作为水平运动机构，重力大且刚性不足，易造成整机笨重和运行不可靠的技术问题，本实用新型提供了一种自动充电装置，解决了上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种自动充电装置，包括：

箱体；

机械臂，所述机械臂包括固定臂和伸缩臂，所述固定臂装配在所述箱体内，所述固定臂和所述伸缩臂之间装配有丝杠组件，所述伸缩臂在所述丝杠组件的带动下可相对于所述固定臂做伸缩运动；

柔性单元；

充电头，所述充电头通过所述柔性单元装配在所述伸缩臂的伸缩端，在所述伸缩臂的带动下，所述充电头可自所述箱体内伸出进行充电；充电完毕后，可缩回箱体内。

本实用新型的自动充电装置，通过设置机械臂采用丝杠组件驱动，相较于现有技术中的剪叉结构，丝杠组件结构轻便紧凑且刚性强，成本低；充电头通过柔性单元装配在伸缩臂的伸缩端，则可方便充电头自动调整位置，与对接结构的准确插接；充电头、柔性单元和机械臂可收纳在箱体内，工作时，机械臂带动充电头从箱体内伸出，防护性好，可适应户外和复杂环境下作业。

根据本实用新型的一个实施例，所述充电头包括导向件和充电电极，所述导向件和所述充电电极均装配在安装板上，所述导向件装配在所述安装板的中部，所述充电电极包括正电极和负电极，所述正电极和所述负电极分别位于所述导向件的两侧。

根据本实用新型的一个实施例，所述充电电极还包括信号电极和零线电极，所述信号电极和所述零线电极分别位于所述导向件的两侧，所述正电极和所述负电极对角设置。

根据本实用新型的一个实施例，所述导向件通过第一连接杆被直线滑动地装配，所述第一连接杆上套设有第一弹性件，所述导向件与所述安装板之间设置有导向压力检测开关，当所述导向压力检测开关被触发，所述机械臂停止工作。

根据本实用新型的一个实施例，所述充电电极装配在电极板上，所述电极板通过第二连接杆直线滑动地装配在所述安装板上，所述第二连接杆上套设有第二弹性件，所述电极板与所述安装板之间设置有充电压力检测结构以检测充电压力。

根据本实用新型的一个实施例，所述充电压力检测结构包括压力传感器和接触件，所述压力传感器装配在所述电极板上，所述接触件被弹性装配在所述安装板上。

根据本实用新型的一个实施例，所述电极板和所述安装板之间还设置有充电限位检测开关，当所述充电限位检测开关被触发，所述机械臂停止工作。

根据本实用新型的一个实施例，所述固定臂和所述伸缩臂之间还设置有滑动组件，所述滑动组件平行于所述丝杠组件设置。

根据本实用新型的一个实施例，所述箱体通过底部调整架被装配，所述底部调整架可沿竖直方向和水平方向调整所述箱体的位置，所述水平方向与所述机械臂的伸缩方向垂直。

根据本实用新型的一个实施例，所述柔性单元包括滑移台和万向调节座，所述万向调节座通过所述滑移台可滑动地装配在所述机械臂上，所述充电头装配在所述万向调节座上。

基于上述技术方案，本实用新型所能实现的技术效果为：

1.本实用新型的自动充电装置，通过设置机械臂采用丝杠组件驱动，相较于现有技术中的剪叉结构，丝杠组件结构轻便紧凑且刚性强，成本低；充电头通过柔性单元装配在伸缩臂的伸缩端，则可方便充电头自动调整位置，与车端受电装置的准确插接；充电头、柔性单元和机械臂可收纳在箱体内，工作时，机械臂带动充电头从箱体内伸出，防护性好，可适应户外和复杂环境下作业；

2.本实用新型的自动充电装置，充电头包括导向件和充电电极，导向件的设置可用于在充电前进行导向和定位，保证充电电极和车端受电装置准确对接；设置导向件装配在中部，充电电极中的正电极和负电极分别位于导向件的两侧，可通过导向件隔开正电极和负电极，增加两者之间的间距保证安全性；进一步设置正电极和负电极位于四个电极形成的四边形的对角线上，则在最大程度上增加了正电极和负电极之间的间距，保证了充电的安全性。由于本申请的自动充电装置用于为新能源特种交通运输车辆(如铁路运输的牵引车)充电，其充电电压高，如正电极和负电极之间距离较短，容易产生短路现象，且插拔过程中可能产生拉弧情况，通过将正电极和负电极被导向件隔开，既不影响导向和充电功能的正常使用，还可优化布局，保证充电的安全性；

3.本实用新型的自动充电装置，导向件通过第一连接杆被直线滑动地装配，第一连接杆上套设有第一弹性件，并设置有导向压力检测开关，第一弹性件可为导向件提供弹性力防止其回退；如果车端受电装置与充电头实际位置偏差过大，导致导向件位于车端导向口的外围，机械臂会带动充电头和导向件强制进给，直到克服第一弹性件的弹性力后触碰到导向压力检测开关，机械臂停止进给，防止进一步造成结构损坏；

4.本实用新型的自动充电装置，设置充电电极的装配方式，并对应设置充电压力检测结构，方便对充电压力进行检测，保证充电电极与车端受电装置之间的充电压力达到要求的压力之后，再进行充电，保证了充电的稳定性和安全性。电极板和安装板之间还设置充电限位检测开关，如充电压力检测结构失效，达到充电压力后，充电头仍会继续进给微小位移量直到触碰到充电限位检测开关，充电限位检测开关被触发，充电限位检测开关发送电信号以让机械臂的电机停转；

5.本实用新型的自动充电装置，固定臂和伸缩臂之间还设置有滑动组件，滑动组件平行于丝杠组件设置，则滑动组件可对伸缩臂起到支撑和导向作用，进一步保证伸缩臂相对于固定臂稳定运动；箱体通过底部调整架被固定装配，底部调整架可对箱体的位置进行水平方向和竖直方向的调整，该水平方向与机械臂的伸缩方向垂直，则机械臂的伸缩臂的位置可相对于地面沿XYZ三个方向进行调节，满足充电头在各个方向上位置的调整需求；柔性单元包括滑移台和万向调节座，具备角度和位置的自适应调整功能，防止地面端充电头和车端受电装置存在角度偏差的时候，导向容易产生卡滞现象，进而导致对接充电失败的现象。

附图说明

图1为本实用新型的自动充电装置的整体结构示意图；

图2为自动充电装置在另一视角下的整体结构示意图；

图3为充电头通过柔性单元装配在机械臂上的结构示意图；

图4为机械臂的结构示意图；

图5为固定臂的结构示意图；

图6为伸缩臂的结构示意图；

图7为第一线缆固定架的结构示意图；

图8为柔性单元的结构示意图；

图9为滑移台的结构示意图；

图10为万向调节座的结构示意图；

图11为充电头的结构示意图；

图12为导向件装配在安装板上的结构示意图；

图13为充电电极装配在安装板上的结构示意图；

图中：1-箱体；11-电滑门；2-机械臂；21-固定臂；211-正限位行程开关；212-负限位行程开关；22-伸缩臂；221-第一线缆固定架；2211-安装座；2212-轴；2213-线缆固定座；2214-第三弹性件；2215-压盖；222-限位按压件；23-丝杠组件；231-丝杆；232-螺母；24-滑动组件；241-第一滑轨；242-第一滑块；3-柔性单元；31-滑移台；311-第一板件；3111-第二滑轨；3112-第一连接轴；3113-第一弹簧件；312-第二板件；3121-第二滑块；3122-第三滑轨；3123-第二连接轴；3124-第二弹簧件；3125-第三滑块；32-万向调节座；321-后端板件；3211-连接部；3212-第四滑块；322-中间体；323-前端板件；324-拉簧；4-充电头；41-导向件；411-第一连接杆；412-第一直线轴承；413-第一弹性件；414-导向压力检测开关；415-导向按压件；42-充电电极；421-电极板；4211-第二线缆固定架；422-绝缘子；423-第二连接杆；424-第二直线轴承；425-第二弹性件；426-充电压力检测结构；4261-压力传感器；4262-接触件；427-充电限位检测开关；428-充电按压件；43-安装板；431-安装架；5-底部调整架；6-无线通信模块；7-电箱；8-报警器；9-线缆；20-车端受电装置；201-导向槽；202-铜排；100-地基。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1-13所示，本实施例提供了一种自动充电装置，包括箱体1、机械臂2和充电头4，充电头4通过柔性单元3装配在机械臂2的伸缩端，机械臂2装配在箱体1内，工作时，机械臂2可带动充电头4从箱体1内向外水平伸出，充电头4可与车端受电装置20进行对接充电；充电完毕后，机械臂2可带动充电头4缩回至箱体1内，完全容纳在箱体1内。

箱体1可为方形箱体，其侧面形成有开口，开口处装配有电滑门11，电滑门11可水平滑动开闭，方便机械臂2带动充电头4伸缩，进行充电工作。

机械臂2包括固定臂21和伸缩臂22，固定臂21固定装配在箱体1内，伸缩臂22可相对于固定臂21做伸缩运动。本实施例中，设置固定臂21固定在箱体1的侧壁上，固定臂21与伸缩臂22之间装配有丝杠组件23，伸缩臂22在丝杠组件23的带动下相对于固定臂21做伸缩运动。

具体地，丝杠组件23包括丝杆231和螺母232，丝杆231转动装配在固定臂21上，丝杆231水平延伸，螺母232装配在伸缩臂22上，当丝杆231在电机的带动下转动时，可驱动螺母232带动伸缩臂22沿丝杆231做往复直线运动。

作为本实施例的优选技术方案，为了保证伸缩臂22沿固定臂21稳定伸缩，固定臂21和伸缩臂22之间还设置有滑动组件24，滑动组件24平行于丝杠组件23设置。滑动组件24包括第一滑轨241和第一滑块242，第一滑轨241装配在固定臂21上，第一滑轨241的延伸方向平行于丝杠231的轴线；第一滑块242固定在伸缩臂22上，第一滑块242与第一滑轨241滑动配合，第一滑轨241的两侧还形成有凹槽，第一滑块242可伸入凹槽内，起到防止脱离的作用，反之，凹槽设置在第一滑块242上亦可。本实施例中，设置滑动组件24有两组，两组滑动组件24分别位于丝杠组件23的上下两侧，起到导向和支撑作用。

作为本实施例的优选技术方案，为了对伸缩臂22的行程进行控制，固定臂21上还设置有行程开关，具体包括正限位行程开关211和负限位行程开关212，正限位行程开关211位于固定臂21的前端，用于限位伸缩臂22伸出的最大长度；负限位行程开关212位于固定臂21的后端，用于限位伸缩臂22回缩的最大位置。伸缩臂22上固定有限位按压件222，限位按压件222随伸缩臂22运动，当限位按压件222按压到正限位行程开关211或负限位行程开关212时，正限位行程开关211或负限位行程开关212发出信号，电机停止驱动。

作为本实施例的优选技术方案，伸缩臂22上还设置有第一线缆固定架221，第一线缆固定架221可实现对线缆9的活动固定。第一线缆固定架221包括两个安装座2211，两个安装座2211间隔固定在伸缩臂22上，轴2212的两端分别与两个安装座2211固定，线缆固定座2213滑动装配在轴2212上，轴2212上套设有第三弹性件2214，第三弹性件2214位于一个安装座2211和线缆固定座2213之间，第三弹性件2214的两端分别作用于安装座2211和线缆固定座2213.限位固定座2213的上端固定有压盖2215，固定座2213可配合压盖2215固定线缆9。

柔性单元3包括滑移台31和万向调节座32，滑移台31可实现对充电头4在两个方向上的位置补偿，万向调节座32可实现对充电头4的角度补偿，保证充电头4的准确对接。具体地，滑移台31包括第一板件311和第二板件312，第一板件311和第二板件312层叠滑动装配，第一板件311的朝向第二板件312的一侧装配有第二滑轨3111和第一连接轴3112，第一连接轴3112与第二滑轨3111平行；第二板件312朝向第一板件311的一侧对应装配有第二滑块3121，第二滑块3121与第二滑轨3111滑动配合，同时，第二滑块3121穿过第一连接轴3112，沿第一连接轴3112滑动。

第二板件312的远离第一板件311的一侧装配有第三滑轨3122，第二板件312上还装配有第二连接轴3123，第三滑轨3122与第二连接轴3123平行，第二连接轴3123滑动装配有第三滑块3125，万向调节座32上形成有连接部3211和第四滑块3212，连接部3211与第三滑块3125固定连接，第四滑块3212与第三滑轨3122滑动配合。

作为本实施例的优选技术方案，第一连接轴3112水平延伸，第一连接轴3112上还套设有第一弹簧件3113，每个第一连接轴3112上套设有两个第一弹性件3113，两个第一弹性件3113对称分布在第二滑块3121的两侧，作用于第二滑块3121。优选地，第一连接轴3112、第二滑轨3111和第二滑块3121均分别为两个，分别排布在第一板件311和第二板件312的上下两端。

作为本实施例的优选技术方案，第二连接轴3123竖直延伸，第二连接轴3123上还套设有第二弹性件3124，第二弹性件3124从下方向上支撑第三滑块3125，起到充电头4的在竖直方向上的柔性支撑作用。优选地，第二连接轴3123可设置为多个，优选为偶数个，对称排布在第一板件311和第二板件312之间，起到对充电头的稳定支撑作用。

万向调节座32包括后端板件321、中间体322和前端板件323，后端板件321上设置有前述的连接部3211和第四滑块3212，以与滑移台31连接；中间体322位于后端板件321和前端板件323之间，中间体322与后端板件321、前端板件323铰接，中间体322可相对于后端板件321沿第一轴线偏转；前端板件323可相对于中间体322沿第二轴线偏转，第一轴线和第二轴线垂直，如此，前端板件323可相对于后端板件321沿两个垂直方向偏转。优选地，第一轴线和第二轴线一个沿竖直方向延伸，另一个沿水平方向延伸。

充电头4装配在万向调节座32上，具体装配在万向调节座32的前端板件323上。充电头4包括导向件41和充电电极42，导向件41和充电电极42均装配在安装板43上，安装板43装配在前端板件323上。具体地，导向件41安装在安装板43的中部，充电电极42包括正电极和负电极，正电极和负电极分别位于导向件41的两侧，本实施例中，正电极和负电极分别位于导向件41的上下两侧，通过导向件41隔开正电极和负电极，增加正电极和负电极之间的距离，保证安全性。

作为本实施例的优选技术方案，导向件41的导向头呈V型设置，对应地，车端受电装置20的导向槽201也呈V型设置，方便导向件41与导向槽201之间插接。端受电装置20的导向槽201的外围设置有铜排202，当导向件41与导向槽201对接后，充电电极与铜排202对应连接。

作为本实施例的优选技术方案，导向件41通过第一连接杆411直线滑动地装配在安装板43上，第一连接杆41上套设有第一弹性件413，导向件41与安装板43之间设置有导向压力检测开关414，当导向压力检测开关414被触发，机械臂2停止工作。具体地，安装板43的中部凸起形成有安装架431，第一连接杆411的一端与导向件41固定连接，第一连接杆411的另一端通过第一直线轴承412装配在安装架431上，第一弹性件413套设在第一连接杆411上，第一弹性件413的两端分别作用于导向件41和第一直线轴承412。导向压力检测开关414通过连接件固定在安装架431上，导向件41上对应设置有导向按压件415，当导向件41克服第一弹性件413的作用力运动时，导向按压件415朝向导向压力检测开关414运动，当导向按压件415按压导向压力检测开关414时，导向压力检测开关414被触发，发出信号，机械臂2停止工作。优选地，第一连接杆411为两根，两根第一连接杆411平行设置。第一弹性件413可选但不限于弹簧。

作为本实施例的优选技术方案，充电电极42还包括信号电极和零线电极，信号电极和零线电极也分别位于导向件41的上下两侧，则导向件41的上下两侧分别分布有两个电极，四个电极可连线形成四边形，正电极和负电极对角设置。优选地，四个电极相较于导向件41呈中心对称设置，正电极和负电极位于距离较长的对角线上。

作为本实施例的优选技术方案，充电电极装配在电极板421上，电极板421通过第二连接杆423直线滑动地装配在安装板43上，第二连接杆423上套设有第二弹性件425，电极板421与安装板43之间设置有充电压力检测结构426以检测充电压力。具体地，位于导向件41的上侧的两个电极装配在一个电极板421上，位于导向件41的下侧的两个电极装配在另一个电极板421上，两个电极板421均弹性滑动地装配在安装板43上，每个电极板421与安装板43之间均设置有充电压力检测结构426。

以一个电极板421的装配为例，电极通过绝缘子422装配在电极板421上，第二连接杆423的一端与电极板421固定连接，第二连接杆423的另一端通过第二直线轴承424直线滑动地装配在安装板43上，第二连接杆423上套设有第二弹性件425，第二弹性件425的两端分别作用于电极板421和第二直线轴承424；充电压力检测结构426包括相互配合的压力传感器4261和接触件4262，压力传感器4261固定在电极板421上，接触件4262弹性装配在安装板43上，压力传感器4261可随电极板421运动，接触并按压接触件4262以测量压力。优选地，第二连接杆423为两根，两根第二连接杆423上下平行排布，充电压力检测结构426位于两根第二连接杆423之间。第二弹性件425可选但不限于弹簧。

作为本实施例的优选技术方案，电极板421和安装板43之间还设置有充电限位检测开关427，当充电限位检测开关427被触发，机械臂2停止工作。具体地，充电限位检测开关427被装配在安装板43上，电极板421上对应装配有充电按压件428，当充电按压件428随电动板421运动至按压充电限位检测开关427时，充电限位检测开关427被触发，发出信号，机械臂2停止工作。

为了对充电头4进行竖直方向和水平方向上的调节，可设置箱体1通过底部调整架5被装配在地基100上，底部调整架5可调整沿竖直方向和水平方向调整箱体1的位置，其中的水平方向与机械臂2的伸缩方向垂直。

作为本实施例的优选技术方案，箱体1的远离电滑门11的后端固定有电箱7，电箱7侧壁上装配有报警器8，箱体1的前端侧壁上装配有无线通信模块6。

基于上述结构，本实施例中的自动充电装置为牵引机车充电的工作流程如下：

牵引机车到位后，通过车端受电装置20自带的通信模块和自动充电装置的无线通信模块6进行无线通讯，发送需充电信号。箱体1的电滑门11和车端受电端的折叠对开门同时打开，感应到位后，机械臂2带动充电头4从箱体1内部伸出，开始导向定位过程。根据车端受电装置和地面端自动充电装置的位置误差，导向件41会贴着车端V型导向槽201的表面缓慢进给，直到导向件41进入车端受电装置的导向槽201内后，充电电极42与铜排202逐渐接触，此时充电电极42四个电极的内压力和充电压力检测结构426的检测压力均为0，机械臂2会继续带动充电头4缓慢进给，直到电极的内压力达到充电压力设定值的同时也满足充电压力检测结构426的检测压力值后，信号电极有电信号导通，系统发出充电条件满足信号当前可进行充电。

充电结束后，机械臂2带动充电头4缩回至箱体1内，电滑门11平移关闭后密封，整个充电过程结束。

此外，在导向定位和进给过程中，如果充电压力检测结构426被损坏，充电头4会继续进给微小位移量直到充电按压件428触碰到充电限位检测开关427，充电限位检测开关427发送电信号以让机械臂2的电机停转；如果车端受电装置20与充电头4实际位置偏差过大导致导向件41位于导向槽201的外围，由于充电压力检测结构426的检测压力值始终无法达到，机械臂2会带动充电头4强制进给，直到克服导向第一弹性件413的弹簧力后触碰到导向压力检测开关414，机械臂2停止进给，报警器8开始报警。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型的宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种自动充电装置，其特征在于，包括：

箱体(1)；

机械臂(2)，所述机械臂(2)包括固定臂(21)和伸缩臂(22)，所述固定臂(21)装配在所述箱体(1)内，所述固定臂(21)和所述伸缩臂(22)之间装配有丝杠组件(23)，所述伸缩臂(22)在所述丝杠组件(23)的带动下可相对于所述固定臂(21)做伸缩运动；

柔性单元(3)；

充电头(4)，所述充电头(4)通过所述柔性单元(3)装配在所述伸缩臂(22)的伸缩端，在所述伸缩臂(22)的带动下，所述充电头(4)可自所述箱体(1)内伸出进行充电；充电完毕后，可缩回箱体(1)内。

2.根据权利要求1所述的一种自动充电装置，其特征在于，所述充电头(4)包括导向件(41)和充电电极(42)，所述导向件(41)和所述充电电极(42)均装配在安装板(43)上，所述导向件(41)装配在所述安装板(43)的中部，所述充电电极(42)包括正电极和负电极，所述正电极和所述负电极分别位于所述导向件(41)的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种自动充电装置，其特征在于，所述充电电极(42)还包括信号电极和零线电极，所述信号电极和所述零线电极分别位于所述导向件(41)的两侧，所述正电极和所述负电极对角设置。

4.根据权利要求2-3任一项所述的一种自动充电装置，其特征在于，所述导向件(41)通过第一连接杆(411)被直线滑动地装配，所述第一连接杆(411)上套设有第一弹性件(413)，所述导向件(41)与所述安装板(43)之间设置有导向压力检测开关(414)，当所述导向压力检测开关(414)被触发，所述机械臂(2)停止工作。

5.根据权利要求2-3任一项所述的一种自动充电装置，其特征在于，所述充电电极(42)装配在电极板(421)上，所述电极板(421)通过第二连接杆(423)直线滑动地装配在所述安装板(43)上，所述第二连接杆(423)上套设有第二弹性件(425)，所述电极板(421)与所述安装板(43)之间设置有充电压力检测结构(426)以检测充电压力。

6.根据权利要求5所述的一种自动充电装置，其特征在于，所述充电压力检测结构(426)包括压力传感器(4261)和接触件(4262)，所述压力传感器(4261)装配在所述电极板(421)上，所述接触件(4262)被弹性装配在所述安装板(43)上。

7.根据权利要求5所述的一种自动充电装置，其特征在于，所述电极板(421)和所述安装板(43)之间还设置有充电限位检测开关(427)，当所述充电限位检测开关(427)被触发，所述机械臂(2)停止工作。

8.根据权利要求1所述的一种自动充电装置，其特征在于，所述固定臂(21)和所述伸缩臂(22)之间还设置有滑动组件(24)，所述滑动组件(24)平行于所述丝杠组件(23)设置。

9.根据权利要求1所述的一种自动充电装置，其特征在于，所述箱体(1)通过底部调整架(5)被装配，所述底部调整架(5)可沿竖直方向和水平方向调整所述箱体(1)的位置，所述水平方向与所述机械臂(2)的伸缩方向垂直。

10.根据权利要求1所述的一种自动充电装置，其特征在于，所述柔性单元(3)包括滑移台(31)和万向调节座(32)，所述万向调节座(32)通过所述滑移台(31)可滑动地装配在所述机械臂(2)上，所述充电头(4)装配在所述万向调节座(32)上。

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