CN218112381U - 一种新型agv的充电装置 - Google Patents

Abstract

一种新型AGV的充电装置，包括AGV充电设备本体、电动直线滑台、激光测距仪、电动伸缩杆、电源模块、固定壳，还具有控制电路、复位电路、挡板设备；固定壳的上端设置导向槽、限位槽，电动直线滑台安装在固定壳内底部，电动伸缩杆的下端安装在电动直线滑台的滑动块上端；固定壳安装在AGV充电设备本体前端，挡板设备包括档杆和接触开关机构，档杆安装在电动伸缩杆上端，接触开关机构安装在档杆上且联动板朝向后端；电源模块、控制电路、复位电路、激光测距仪安装在AGV充电设备本体内并电性连接。本新型能使AGV后端的触点和充电设备本体前端的接触片能有效接触并电性导通、进而有效为蓄电池充电，充完电后，全部机构回到初始状态，AGV能正常驶离充电工位。

Description

一种新型AGV的充电装置

技术领域

本实用新型涉及充电设备技术领域，特别是一种新型AGV的充电装置。

背景技术

AGV，意即"自动导引运输车"，AGV装备有多种电磁或光学传感器(比如雷达、红外探测开关、激光测距仪等等不一而论)等自动导引装置，在内部控制电路板等作用下，能够沿规定的导引路径行驶，主要用于工业生产或者物流等领域的货物转运工作。目前的AGV和现有家用扫地人结构相近，都具有自动充电功能，内部控制电路板能在AGV搭载的蓄电池电量减少到一定程度时，自动控制车辆行驶到配套的充电装置(电源输入端输入220V交流电源后，电源输出端输出直流24V电源经两只金属充电块输出电源，为AGV充电)附近，并控制车辆自身后外端位置处的两只金属接触片和充电器装置前端的两只金属充电块分别接触，然后充电装置输出的电源为蓄电池进行充电，蓄电池充满电后(充满电后，充电装置的主控板满电提示绿色发光二极管会发光提示蓄电池充满电)，AGV控制电路板控制智能机器人小车(AGV)离开充电工位，完成充电作业。

虽然现有的AGV及充电装置智能化实现了充电管理，但是受到结构所限或多或少还存在一定的缺点。比如我国专利号“201921225598.9”、专利名称“一种AGV自动充电装置”的专利，其记载到“减小了控制电路的复杂度，使整个控制部分集成在一块PCB板上；充电之前采用相机光学对位的方法，提高定位精度；AGV充电刷头与充电桩的充电触头带有光电反馈提高了对位可靠性；AGV在不充电的时候充电刷头是不带电的，避免了因误充引发的短路后果；AGV充电刷头接触与充电桩充电触头在接触之前都是不带电的，避免产生电弧烧坏端子；整机使用寿命长”。上述可见，对比专利虽然相较于现有技术具有一定的优点，但是其和现有所有AGV充电装置工作方式一样，AGV是通过自身触点(充电刷头)与充电装置的充电接触片(充电桩充电触头)接触实现取电、充电目的；充电时，AGV后端的两个触点和充电装置充电接触片接触后，由于AGV在后端的触点接触到充电接触片后就会停止运动，当两者之间的间距不合适时、或者因为各种原因AGV发生向前位移时，都有可能导致触点和接触片接触不良，进而对蓄电池充电效果带来不利影响，甚至两者处于似接非接状态时，容易产生电弧导致触点和接触片烧蚀，造成充电装置或者AGV的损坏，上述问题在触点或者接触片表面脏污或者一定程度氧化、导电性能变差时更为突出。综上，提供一种能保证充电中触点和接触片有效接触且电性导通的充电装置显得尤为必要。

实用新型内容

为了克服现有AGV的充电装置由于结构所限，存在无法可靠保证AGV蓄电池充电的弊端，本实用新型提供了基于AGV充电设备本体，应用中，在相关机构及电路共同作用下，AGV进入充电工位后，电动挡板设备等能自动将AGV前端向后推动，使AGV后端的触点和充电设备本体前端的接触片有效接触并电性导通、为蓄电池充电，充完电后，所有设备能自动回到初始状态，AGV能正常驶离充电工位，由此有效保证了AGV蓄电池充电效果的一种新型AGV的充电装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型AGV的充电装置，包括AGV充电设备本体、电动直线滑台、激光测距仪、电动伸缩杆、电源模块、固定壳，其特征在于还具有控制电路、复位电路、挡板设备；所述固定壳的上端设置导向槽及限位槽，电动直线滑台安装在固定壳内底部，电动伸缩杆的下端安装在电动直线滑台的滑动块上端；所述固定壳安装在AGV充电设备本体的前端充电工位处地面之下；所述挡板设备包括档杆和接触开关机构，档杆安装在电动伸缩杆的上端，接触开关机构包括常闭触点按钮电源开关、弹簧、导向管，电源开关安装在导向管内后端，电源开关前端导向管安装有导向板，导向管最前端安装有前盖，前盖及导向板的导向孔内活动套有活动杆，活动杆位于前盖后导向管内前位置处安装有限位板，弹簧位于限位板后端和导向板前端之间，活动杆位于导向管外端安装有形联动板，导向管安装在档杆上且联动板朝向后端；所述电源模块、控制电路、复位电路、激光测距仪安装在AGV充电设备本体内，且激光测距仪探测头位于AGV充电设备本体的外壳前端外；所述激光测距仪的信号输出端和控制电路的信号输入端电性连接，AGV充电设备本体的主控板绿色发光二极管的正极和复位电路的信号输入端电性连接；所述控制电路、复位电路的电源输出端和电动直线滑台、电动伸缩杆的电源输入端分别电性连接；所述电源开关两个接线端电性串联在控制电路的其中一个电源输出端和电动直线滑台的其中一个电源输入端之间。

进一步地，所述导向槽和电动伸缩杆的活动杆处于一个垂直面，限位槽的长宽度大于挡杆的长宽度，电动伸缩杆的活动杆下降到止点时，档杆上端和固定壳上端处于一个水平面，限位槽到AGV充电设备本体前端之间的间距大于AGV的前后长度。

进一步地，所述电动直线滑台的滑动块侧端安装有磁铁，电动直线滑台的壳体侧端安装有常闭触点干簧管，干簧管两个接线端电性串联在复位电路的其中一路电源输出端和和电动直线滑台的另一个电源输入端之间。

进一步地，所述控制电路包括电性连接的电阻、可调电阻、继电器和时控开关NPN三极管，继电器正极电源输入端和控制电源输入端连接，可调电阻一端和第一只电阻一端、第二只电阻一端连接，第二只电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，第一只电阻另一端和两套时控开关的负极电源输入端连接，继电器常开触点端和两套时控开关的正极电源输入端连接。

进一步地，所述复位电路包括电性连接的时间继电器模块和时控开关，时间继电器模块的电源输出端和两套时控开关的正极电源输入端连接，时间继电器模块的负极电源输入端及负极控制电源输入端和两套时控开关的负极电源输入端连接。

本实用新型有益效果是：本实用新型基于AGV充电设备本体，应用中，AGV充电行驶到AGV充电设备本体前部，激光测距仪探测到后，会经控制电路控制电动伸缩杆的活动杆带动挡杆升起，然后电动直线滑台带动挡杆后行，自动将AGV前端向后推动，使AGV后端的触点和充电设备本体前端的接触片能有效接触并电性导通、进而有效为蓄电池充电(由于向后压力，接触片和触点会有效接触)。充完电后，充电设备本体的绿色发光二极管得电发光后(电动自行车充电器同样具有此功能)，触发电路被输入触发信号，这样触发电路控制电动直线滑台带动挡杆前行，电动伸缩杆的活动杆带动挡杆降下全部机构回到初始状态，AGV能正常驶离充电工位。本新型有效保证了AGV安全可靠的充电。综上，本新型具有好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

图1为本实用新型整体结构及局部放大结构示意图。

图2为本实用新型电路图。

具体实施方式

图1、2所示，一种新型AGV的充电装置，包括AGV充电设备本体1、电动直线滑台M2、激光测距仪A2、电动伸缩杆M1、电源模块A1、固定壳2，还具有控制电路3、复位电路4、挡板设备；所述矩形中空固定壳2的上端中部有个前后纵向分布的导向槽5，导向槽5后部两侧端各有一个和导向槽5互通的限位槽6，电动直线滑台M2纵向分布经螺杆螺母安装在固定壳2内底中部，电动伸缩杆M1的筒体下端垂直分布经螺杆螺母安装在电动直线滑台M2的滑动块上端；所述固定壳2安装在AGV充电设备本体1的前端充电工位处地面之下、且固定壳2上端和地面充电工位处于水平状态；所述挡板设备包括矩形档杆7和接触开关机构，档杆7左右分布下端中部焊接在电动伸缩杆M1的活动杆上端，档杆7前端中部有个开孔，接触开关机构包括点动式常闭触点微动电源开关S1、弹簧8、导向管9，电源开关S1用胶粘接在导向管9内后端中部且其按钮朝前，电源开关S1前端1厘米处导向管内焊接有一只中部具有导向孔的导向板10，导向管9最前端焊接有一只中部具有导向孔的前盖11，前盖11及导向板10中部的导向孔内纵向活动套有一只活动杆12，活动杆12位于前盖11后导向管内前位置处焊接有一只外径小于导向管内径的限位板13，弹簧8位于限位板13后端和导向板10前端之间的导向管9内，且位于活动杆12外侧，活动杆12位于导向管9最前外端且焊接有一只圆形联动板14；所述档杆7中部前后分布有个固定孔71，导向管9前后分布焊接在固定孔71内且联动板朝向后对准AGV充电设备本体1的前端；所述电源模块A1、控制电路3、复位电路4安装在AGV充电设备本体1内的电路板上，激光测距仪A2纵向分布安装在AGV充电设备本体1内且其探测头位于AGV充电设备本体1的外壳前端外，探测头和外壳前端处于一个平面。

图1、2所示，弹簧8的长度大于前盖11到导向板10之间的间距，前盖11及导向板10中部的导向孔内径大于活动杆12外径。限位板13外径大于弹簧8的外径，弹簧8外径大于前盖11及导向板10中部的导向孔内径，联动板14位于档杆的后端5毫米处。导向槽5和电动伸缩杆M1的活动杆处于一个垂直面，限位槽6的长度大于档杆7的长度、且长宽度大于挡杆7的长宽度，电动伸缩杆M1的活动杆下降到止点时，档杆7上端和固定壳2上端处于一个水平面，限位槽6前端到AGV充电设备本体1前端之间的间距大于AGV的前后长度5厘米。电动直线滑台M2的滑动块右侧前端用胶粘接有一只矩形永久磁铁CT，电动直线滑台M2的壳体右侧端中部上用胶粘接有一只安装在小外壳内干簧管GH，干簧管GH动触点水平位于小外壳内上端、静触点位于下端，干簧管GH的高度略低于磁铁CT的下端高度2毫米，干簧管GH两个接线端经导线串联在复位电路的其中一路电源输出端时控开关A8的3脚和电动直线滑台M2的另一个电源输入端之间。

图1、2所示，控制电路包括经电路板布线连接的电阻R1及R3、可调电阻RP、继电器K1和时控开关A3及A4、NPN三极管Q1，继电器K1正极电源输入端和控制电源输入端连接，可调电阻RP一端和第一只电阻R1一端、第二只电阻R3一端连接，第二只电阻R3另一端和NPN三极管Q1基极连接，NPN三极管Q1集电极和继电器K1负极电源输入端连接，第一只电阻R1另一端和两套时控开关A3及A4的负极电源输入端2脚连接，继电器K1常开触点端和两套时控开关A3及A4的正极电源输入端1脚连接。复位电路包括经电路板布线连接的时间继电器模块A6和时控开关A7及A8，时间继电器模块的A6电源输出端9脚和两套时控开关A7及A8的正极电源输入端1脚连接，时间继电器模块A6的负极电源输入端2脚及负极控制电源输入端4脚和两套时控开关A7及A8的负极电源输入端2脚连接。

图1、2所示，电源模块A1的电源输入端1及2脚和交流220V电源两极分别经导线连接，电源模块A1的电源输出端3及4脚和控制电路的电源输入端继电器K1正极电源输入端及NPN三极管Q1发射极、复位电路的电源输入端时间继电器模块A6的1及2脚、激光测距仪A2的电源输入端1及2脚分别经导线连接。激光测距仪A2的信号输出端3脚和控制电路的信号输入端可调电阻RP另一端经导线连接，AGV充电设备本体的主控板A5绿色发光二极管VL的负极和电源模块A1的负极电源输出端3脚连接、正极和复位电路的信号输入端时间继电器模块A6的3脚经导线连接。控制电路的电源输出端时控开关A3及A4的3、4脚和电动直线滑台M2、电动伸缩杆M1的正负两极电源输入端分别经导线连接；触发电路的电源输出端时控开关A7及A8的3、4脚和电动直线滑台M2、电动伸缩杆M1的负正两极电源输入端分别经导线连接。电源开关S1两个接线端经导线串联在控制电路的其中一个电源输出端时控开关A3的3脚和电动直线滑台M2的其中一个电源输入端之间.

图1、2所示，220V电源进入电源模块A1的电源输入端后，电源模块A1的3、4脚会输出稳定的直流12V电源进入控制电路、触发电路以及激光测距仪A2的电源输入端，上述机构得电工作。AGV工作时，内部控制电路板能在AGV搭载的蓄电池电量减少到一定程度时，控制AGV自动行驶到AGV充电设备本体1前，并控制自身后外端位置处的两只金属接触片和AGV充电设备本体1前端的两只金属接触片15分别接触，然后AGV充电设备本体1输出的电源经接触片、触点为蓄电池进行充电(电源输入端输入220V交流电源后，电源输出端输出直流24V电源经两只金属接触片输出电源，为AGV充电)，蓄电池充满电后(充满电后，充电装置本体主控板A5会控制绿色发光二极管VL发光提示蓄电池充满电)，AGV的控制电路板控制智能机器人小车自动离开充电工位，完成充电作业。本新型中，当AGV充电时其后端会阻挡激光测距仪A2的探测头发射出的红外光束，激光测距仪A2的探测头并列的接收头接收到返回的激光信号后，3脚会输出动态变化的电压信号到可调电阻RP另一端，AGV后端和激光测距仪A2前端距离越远信号越小、反之越大。实际情况下，当AGV没有运动到位后端的触点没有接触接触片时，AGV和激光测距仪A2的间距相对大，激光测距仪A2的3脚输出的电压信号经可调电阻RP、电阻R1分压，电阻R3限流降压进入NPN三极管Q1基极低于0.7V，NPN三极管Q1不会导通，那么继电器K2不得电，电动伸缩杆及电动直线滑台均不得电工作。当AGV运动到位后端的触点接触接触片时，AGV和激光测距仪A2的间距相对小，激光测距仪A2的3脚输出的电压信号经可调电阻RP、电阻R1分压，电阻R3限流降压进入NPN三极管Q1基极高于0.7V，NPN三极管Q1会导通集电极输出低电平进入继电器K1负极电源输入端，继电器K1得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，进而，时控开关A3、A4得电工作。时控开关A3、A4得电工作后在其内部电路及技术人员设定的3、4脚输出电源时间作用下，时控开关A4会间隔10秒钟输出5秒钟电源到电动伸缩杆M1的正负两极电源输入端(时间可调)，于是，电动伸缩杆M1得电工作其活动杆推动挡杆7上升高度、到活动杆上止点后停止(此刻档杆高度高于AGV的一半高度)；时控开关A3得电工作后，会间隔16秒输出6秒钟电源到电动直线滑台M2的正负两极电源输入端(时间可调)，于是，电动直线滑台M2得电工作其滑动块推动电动伸缩杆M1及档杆后行和AGV此刻的前端接触，然后推动AGV整体后退一定距离(电动直线滑台驱动力大能推动停止运动的AGV运动一段距离，接触片具有弹性，推动的实际距离只需要2、3号毫米足够)，这样就能在由前至后压力作用下，保证AGV后端的触点和充电器本体前端的接触片有效接触且电性导通，防止了两者接触不良、对蓄电池充电带来的不利影响。实际推动AGV后退中，联动板14会接触AGV前中部并克服弹簧8(弹性力较大)弹性作用力推动活动杆12前端向电源开关S1的按钮靠近；当联动板推动触点和接触片有效接触后由于阻力增大(触点和接触片没有有效接触时，弹簧压缩的程度相对少，活动杆不会顶住电源开关S1的按钮)，活动杆12前端会顶住电源开关S1按钮，电源开关S1内部触点开路，那么电动直线滑台也会失电不工作，防止了电动直线滑台推动推杆等后退不受控，造成设备无法正常工作。

图1、2所示，AGV的蓄电池充满电后，充电器本体(AGV充电设备本体)的主控板A5会控制绿色发光二极管VL得电发光，同时，绿色发光二极管VL正极处的电源会进入时间继电器模块A6的正极触发信号输入端3脚，时间继电器模块A6被输入触发信号后，9脚会输出30秒钟电源(时间可调)进入时控开关A7、A8的电源输入端。时控开关A7、A8得电工作后在其内部电路及技术人员设定的3、4脚输出电源时间作用下，时控开关A8得电工作，输出6秒钟电源到电动直线滑台M2的负正两极电源输入端(时间可调)，于是，电动直线滑台M2得电工作其滑动块推动电动伸缩杆M1及档杆前行和AGV此刻的前端拉开间距；当电动直线滑台M2带动电动伸缩杆M1及档杆等运动到限位槽6前止点时，此刻，磁铁CT下端刚好位于干簧管GH上端，干簧管GH内部触点开路，那么那电动直线滑台会失电不工作，防止了电动直线滑台带动推杆等前行不受控，造成设备无法正常工作。时控开关A7得电后会间隔6秒钟输出5秒钟电源到电动伸缩杆M1的负正两极电源输入端(时间可调)，于是，电动伸缩杆M1得电工作其活动杆带动挡杆下降高度、到活动杆下止点后停止(此刻档杆上端和限位槽上端处于同一平面，方便AGV驶离充电工位)。本新型中，AGV充满电后，内部控制电路板会间隔一段时间(一般的AGV会间隔10多秒)才输出控制信号控制其驶离充电工位，且由于刚充满电时，电动直线滑台及电动伸缩杆就会同步工作，因此不会对AGV离开充电工位造成影响。需要说明的是，即使AGV充满电，马上驶离充电工位，其离开速度大于电动直线滑台的运动速度，电动直线滑台及电动伸缩杆暂时阻挡了AGV的运动，但是，两者回到初始状态后，AGV也能正常驶离充电工位。经过上述，本新型有效保证了AGV安全可靠的充电。图2中，电源模块A1是型号220V/12V/2KW的交流220V转直流12V开关电源模块成品；NPN三极管Q1型号是9013；继电器K1是DC12继电器；干簧管GH是玻璃外壳常闭触点型干簧管；电阻R1、R3阻值分别是10K、120K；可调电阻RP型号是470K(本实施例调节到47.3K)，实际生产中，可调电阻RP的电阻值调节得越大分压越大，那么AGV和激光测距仪间隔相对近时，进入NPN三极管Q1的基极电压才会高于0.7V，也就是本新型探测间距阈值变近；可调电阻RP的电阻值调节得越小分压越小，那么AGV和激光测距仪间隔相对远时，进入NPN三极管Q1的基极电压就会高于0.7V，也就是本新型探测间距阈值变远；电动直线滑台M2是工作电压直流12V、功率240W的电动丝杆滑台成品；电动伸缩杆M1是往复式电动推杆成品、功率50W，其筒体内上下端分别具有限位开关，活动杆上行或下行到止点会失电，只有反向输入电源才会得电工作；时控开关A3、A4、A7、A8是型号KG316T的全自动微电脑时控开关成品，微电脑时控开关自身有取消/恢复、校时、校分、校星期、自动/手动、定时、时钟七个按键，两个电源输入端1、2脚，两个电源输出端3、4脚，使用者分别按动操作七只按键，可设定两个电源输出端输出电源的间隔时间和每次输出电源的时间。时间继电器模块A3是型号YYC-2S的时间控制器模块成品，时间控制器模块成品A3具有显示数码LED管，还具有两个电源输入端1及2脚、两个触发信号输入端3及4脚(每次输入触发信号9脚会输出一段时间电源)、一只设置按键5脚、一只急停按键6脚、一只时间加按键7脚、一只时间减按键8脚、一个常开电源输出端9脚，通电后，操作者按下设置按键后，通过数码管的数字显示，分别操作时间加按键、时间减按键，可以设定在需要的时间段常开电源输出端输出正极电源，设定的时间段过后，常开电源输出端停止输出电源；继电器K1是DC12V继电器；激光测距仪A2是型号SW-LDS50A的激光测距仪模块成品，其具有两个电源输入端、一个信号输出端，信号输出端会随检测的物品距离输出0-5V变化的模拟电压信号。

应当理解的是，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种新型AGV的充电装置，包括AGV充电设备本体、电动直线滑台、激光测距仪、电动伸缩杆、电源模块、固定壳，其特征在于还具有控制电路、复位电路、挡板设备；所述固定壳的上端设置导向槽及限位槽，电动直线滑台安装在固定壳内底部，电动伸缩杆的下端安装在电动直线滑台的滑动块上端；所述固定壳安装在AGV充电设备本体的前端充电工位处地面之下；所述挡板设备包括档杆和接触开关机构，档杆安装在电动伸缩杆的上端，接触开关机构包括常闭触点按钮电源开关、弹簧、导向管，电源开关安装在导向管内后端，电源开关前端导向管安装有导向板，导向管最前端安装有前盖，前盖及导向板的导向孔内活动套有活动杆，活动杆位于前盖后导向管内前位置处安装有限位板，弹簧位于限位板后端和导向板前端之间，活动杆位于导向管外端安装有形联动板，导向管安装在档杆上且联动板朝向后端；所述电源模块、控制电路、复位电路、激光测距仪安装在AGV充电设备本体内，且激光测距仪探测头位于AGV充电设备本体的外壳前端外；所述激光测距仪的信号输出端和控制电路的信号输入端电性连接，AGV充电设备本体的主控板绿色发光二极管的正极和复位电路的信号输入端电性连接；所述控制电路、复位电路的电源输出端和电动直线滑台、电动伸缩杆的电源输入端分别电性连接；所述电源开关两个接线端电性串联在控制电路的其中一个电源输出端和电动直线滑台的其中一个电源输入端之间。

2.根据权利要求1所述的一种新型AGV的充电装置，其特征在于，导向槽和电动伸缩杆的活动杆处于一个垂直面，限位槽的长宽度大于挡杆的长宽度，电动伸缩杆的活动杆下降到止点时，档杆上端和固定壳上端处于一个水平面，限位槽到AGV充电设备本体前端之间的间距大于AGV的前后长度。

3.根据权利要求1所述的一种新型AGV的充电装置，其特征在于，电动直线滑台的滑动块侧端安装有磁铁，电动直线滑台的壳体侧端安装有常闭触点干簧管，干簧管两个接线端电性串联在复位电路的其中一路电源输出端和和电动直线滑台的另一个电源输入端之间。

4.根据权利要求1所述的一种新型AGV的充电装置，其特征在于，控制电路包括电性连接的电阻、可调电阻、继电器和时控开关NPN三极管，继电器正极电源输入端和控制电源输入端连接，可调电阻一端和第一只电阻一端、第二只电阻一端连接，第二只电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，第一只电阻另一端和两套时控开关的负极电源输入端连接，继电器常开触点端和两套时控开关的正极电源输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型AGV的充电装置，其特征在于，复位电路包括电性连接的时间继电器模块和时控开关，时间继电器模块的电源输出端和两套时控开关的正极电源输入端连接，时间继电器模块的负极电源输入端及负极控制电源输入端和两套时控开关的负极电源输入端连接。

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