插拔式充电装置的制作方法

本申请涉及仓储物流技术领域，具体涉及移动设备充电技术，尤其涉及插拔式充电装置。

背景技术：

随着科学技术的发展，可移动机器人的应用范围越来越广，如娱乐、搬运、清洁和货物分拣等。目前，大多数可移动机器人采用机载电源作为整机的动力来源，如AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)。当机载电源(电池)的电量耗尽时，就需要对可移动机器人的机载电源进行充电。

然而，现有的可移动机器人中，不同种类的可移动机器人的充电方式各不相同，其中，充电对接的方式会在一定程度上影响充电效率。因此需要一种高效、简洁的充电装置。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷，本申请提供了一种改进的插拔式充电装置，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

本申请实施例提供了插拔式充电装置。该插拔式充电装置包括：充电桩和车载充电板；充电桩包括：固定板，安装在固定板上的正极触头和负极触头，正极触头和负极触头分别与电源的正极和负极电连接；车载充电板包括：基板，安装在基板上正极弹性插槽和负极弹性插槽，正极弹性插槽和负极弹性插槽分别与车载电池的正极和负极电连接；其中，对接充电时，正极弹性插槽和负极弹性插槽分别对锲入的正极触头和负极触头产生挤压力，以使正极触头和负极触头分别与正极弹性插槽和所述负极弹性插槽相抵触。

在一些实施例中，车载充电板包括第一夹板和与第一夹板对向设置的第二夹板，用于形成正极弹性插槽和负极弹性插槽；第一夹板和第二夹板的第一端均与车载电池电连接，且第一夹板和第二夹板的第二端形成开口，其中，开口的尺寸不小于正极触头和负极触头的厚度。

在一些实施例中，第一夹板中部分区域至第二夹板的距离小于正极触头和负极触头的厚度。

在一些实施例中，第一夹板朝向第二夹板的表面设置有凸起部件，且凸起部件至第二夹板的距离小于正极触头和负极触头的厚度。

在一些实施例中，第一夹板朝向第二夹板的表面设置有弯折部件，弯折部件的部分区域至第二夹板的距离小于正极触头和负极触头的厚度，其中，弯折部件是自第一夹板的第二端经至少一次弯折所形成。

在一些实施例中，第一夹板和第二夹板的宽度均大于正极触头和负极触头的宽度。

在一些实施例中，基板上还设置有绝缘隔条，位于正极弹性插槽和负极弹性插槽之间。

在一些实施例中，正极触头和负极触头相对于地面的位置可调。

在一些实施例中，固定板上设置有多个安装孔或者多个延伸方向不同的第一长槽孔，用于固定正极触头和负极触头。

在一些实施例中，充电桩包括调整块；固定板的一端设置有第二长槽孔，用于固定连接调整块，且固定板的另一端与正极触头和负极触头固定连接。

在一些实施例中，固定板的另一端设置有第三长槽孔，用于固定正极触头和/或负极触头，其中，第三长槽孔的延伸方向与第二长槽孔的延伸方向相交。

在一些实施例中，充电桩还包括外壳和与外壳可拆卸连接的安装板，安装板设置于充电桩朝向车载充电板的一侧；安装板上设置有通孔，正极触头和负极触头通过通孔伸出外壳；外壳上设置有接头，正极触头和负极触头通过接头与电源电连接。

本申请实施例提供的插拔式充电装置，通过在车载充电板上设置正极弹性插槽和负极弹性插槽，这样在对接充电时，充电桩上的正极触头和负极触头分别锲入正极弹性插槽和负极弹性插槽中，正极弹性插槽和负极弹性插槽可以分别对正极触头和负极触头产生挤压力，从而可以使正极触头和负极触头始终分别与正极弹性插槽和负极弹性插槽保持良好接触，以向车载电池提供稳定电源。同时插拔式的充电对接方式的对接速度快，且适用范围广。而且车载充电板的结构简单，拆装方便，便于维护维修。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请提供的充电桩的一个实施例的结构示意图；

图2是本申请提供的车载充电板的一个实施例的结构示意图；

图3是图1所示的充电桩的剖视结构图；

图4是图2所示的车载充电板的左视结构图；

图5是车载充电板与充电桩对接充电时的结构示意图；

图6是正极弹性插槽的一个实施例的结构示意图；

图7是正极弹性插槽的另一个实施例的结构示意图；

图8是正极弹性插槽的又一个实施例的结构示意图；

图9是固定板的一个实施例的结构示意图；

图10是固定板的又一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的原理和特征作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

现有的移动机器人的充电方式中，常见的有以下三种：

一是上置式自动充电模式。连接触点位于移动机器人本体上方。当机器人到达充电座时，与地面连接触点对接，当充电完毕后与充电座脱离。

二是侧置式自动充电模式。侧置式自动充电模式。连接触点位于移动机器人侧面。当机器人到达充电座时，与地面连接触点侧向对应，由机器人主动完成对接。充电完成后，机器人驶离投入运行。

三是下置式自动充电模式。下置式自动充电模式。连接触点位于机器人本体下部。当机器人停在充电台位时，车载与地面的连接触点上下对接吻合。充电完成后，机器人驶离，连接触点自动脱离。

这些充电模式在对接时通常是点、线或面接触。接触面长时间使用后一般会出现磨损，从而可能会导致接触不良现象。因此，本申请提出一种插拔式充电装置，能满足对接充电稳定，且对接方便的需求。具体可以参见图1和图2，其分别示出了本申请提供的插拔式充电装置的充电桩和车载充电板的一个实施例的结构示意图。

在本实施例中，插拔式充电装置可以包括充电桩和车载充电板。如图1所示，充电桩可以包括固定板10、正极触头11和负极触头12。正极触头11和负极触头12均安装在固定板10上。且正极触头11和负极触头12分别与电源的正极和负极电连接。在这里，正极触头11可以通过接线端子13和电缆与电源的正极电连接。负极同样可以通过另一接线端子13和电缆与电源的负极电连接。此时，正极触头和负极触头可以安装在固定板10的一端，固定板10的另一端可以固定在地面上。同时固定板10可以由绝缘材料制成，如电木或塑料等。

如图2所示，车载充电板可以包括基板20、正极弹性插槽21和负极弹性插槽22。正极弹性插槽21和负极弹性插槽22均可以安装在基板20上。且正极弹性插槽21和负极弹性插槽22分别与车载电池的正极和负极电连接。在这里，正极弹性插槽21和负极弹性插槽22同样可以通过接线端子23和电缆与车载电池的正极和负极电连接。此时，正极弹性插槽21和负极弹性插槽22可以安装在基板20的一端，而基板20的另一端可以与可移动机器人固定(具体固定位置并不限制)。

在对接充电时，正极弹性插槽21可以对锲入其(正极弹性插槽21)中的正极触头11产生挤压力，从而使正极触头11与其(正极弹性插槽21)相抵触。同时负极弹性插槽22可以对锲入其(负极弹性插槽22)中的负极触头12产生挤压力。从而使负极触头12与其(负极弹性插槽22)相抵触。这样在挤压力的作用下，可以保证正极触头11和负极触头12分别与正极弹性插槽21和负极弹性插槽22良好接触。同时插拔式对接方式的对接速度快，有助于提高充电效率。而且本申请的插拔式充电装置适用范围更广，可以应用于多种可移动机器人。并且结构简单，可以降低生产成本。将车载充电板设置于可移动机器人上，便于拆装维修。这样不会影响可移动机器人的正常工作运行，可以提高生产效率。

可以理解的是，正极触头和负极触头的具体结构形状在本申请中并不限制。相应地，正极弹性插槽和负极弹性插槽的结构形状可以分别根据正极触头和负极触头的结构形状进行设计。作为示例，可以参见图4-图8，其分别示出了正极弹性插槽的四种实施例的结构示意图。而负极弹性插槽的结构可以和图4-图8所示的正极弹性插槽的结构相同。

如图4所示，车载充电板可以包括第一夹板A和与第一夹板A对向设置的第二夹板B。第一夹板A和第二夹板B可以用于形成正极弹性插槽和负极弹性插槽。如图4所示，第一夹板A的第一端和第二夹板B的第一端均可以通过接线端子23与车载电池电连接。且第一夹板A的第二端和第二夹板B的第二端形成开口。其中，第一端是指正极弹性插槽背离正极触头的一端，第二端是指与第一端相对的一端(即正极弹性插槽朝向正极触头的一端)。在这里，为了降低生产成本，第一夹板A和第二夹板B可以为弹片。

为了便于正极触头和负极触头分别锲入正极弹性插槽和负极弹性插槽，开口的尺寸(如图4中所示的尺寸L1)不小于正极触头和负极触头的厚度(如图5中所示的尺寸L2)，从而可以进一步提高对接速度。

从图4中可知，第二夹板B设置于基板20上。而第一夹板A处于悬臂状态，即第一端与基板20固定，第二端处于悬空自由状态。此时，第一夹板A中部分区域至第二夹板B的距离(如图4中所示的距离L3)可以小于正极触头和负极触头的厚度(如图5中所示的厚度L2)。这样，在正极触头锲入正极弹性插槽的过程中，第一夹板A中的部分区域会受到正极触头的挤压，使得该部分区域至第二夹板B的距离L3变大为如图5中所示的距离L3＇。由于力的作用是相互的，所以第一夹板A的该部分区域同时也会挤压正极触头。而且对接充电前的距离L3小于正极触头的厚度L2，所以在对接充电的过程中，第一夹板A的该部分区域可以始终与正极触头接触，且在挤压力的作用下，可以使正极触头始终与第二夹板B良好接触。这样在距离L3小于厚度L2的情况下，即便正极弹性插槽和正极触头出现磨损，也可以保证对接充电的稳定性。

在本实施例的一些可选的实现方式中，正极弹性插槽还可以为图6所示的结构。如图6所示，第一夹板A朝向第二夹板B的表面可以设置有凸起部件24。且凸起部件24至第二夹板B的距离L4小于正极触头和负极触头的厚度(如图5中所示的厚度L2)。这样，在正极触头锲入正极弹性插槽的过程中，凸起部件24同样可以挤压正极触头，从而使其与第二夹板B良好接触。在这里，凸起部件24可以是金属块，也可以是金属板(如弹片)。与第一夹板A的固定方式可以(但不限于)是焊接或螺钉固定等。

可选地，如图7所示，第一夹板A朝向第二夹板B的表面设置有弯折部件25。且弯折部件25的部分区域(如图7中所示的粗实线)至第二夹板B的距离可以小于正极触头和负极触头的厚度。在这里，弯折部件25可以是自第一夹板A的第二端经至少一次弯折所形成。

从图7中可知，弯折部件25是经过一次弯折所形成的。此时，为了便于正极触头从正极弹性插槽中抽出，弯折部件25向第二夹板B的正投影的长度尺寸可以大于正极触头锲入正极弹性插槽的长度。也就是说，弯折部件25的端部与正极触头的端部相比距离第二夹板B的第一端更近。这样在正极触头抽出的过程中，可以避免弯折部件25的端部与正极触头发生干涉。

作为示例，弯折部件还可以为图8所示的结构。如图8所示，弯折部件25是经过两次弯折所形成的。这样可以有助于增加弯折部件25对正极触头的挤压作用力。同时，由于弯折部件25的弯折方向是朝向第一夹板A的方向，可以减少与正极触头发生干涉的情况，所以弯折部件25向第二夹板B的正投影的长度尺寸可以不限定。

需要说明的是，对于上述各实施例中的正极弹性插槽，为了便于充电对接，提高对接速度，第一夹板和第二夹板的宽度(如图2所示的宽度D2)均可以大于正极触头和负极触头的宽度(如图1所示的宽度D1)。这样在充电对接时，即车载充电板随可移动机器人向充电桩移动时，即便存在一定的误差，也可以保证对接成功。另外，为了避免在充电对接过程中发生短路，如图2所示，基板20上还可以设置有绝缘隔条26。绝缘隔条26位于正极弹性插槽21和负极弹性插槽22之间，从而避免正极触头与负极弹性插槽接触，或者负极触头与正极弹性插槽接触。为了更好地起到防护作用，如图4所示，绝缘隔条26的高度可以不小于正极弹性插槽的高度。

进一步地，为了提高本申请的插拔式充电装置的适用范围，充电桩中的正极触头和负极触头相对于地面的位置可调。这里相对于地面的位置可以是与地面之间的高度位置，也可以是相对于地面的水平位置(即正极触头与负极触头之间水平距离)。

为了实现位置可调，固定板上可以设置有多个安装孔或者多个延伸方向不同的第一长槽孔。这些安装孔或第一长槽孔可以用于固定正极触头和负极触头。如图9所示，固定板10上开设有多个安装孔101，安装孔101的排列方式仅仅是示意性的。通过螺栓可以将正极触头和负极触头分别与任一安装孔101固定，从而可以根据实际需求来调整正极触头和负极触头的位置。

作为示例，如图3所示，充电桩可以包括调整块14。固定板10可以通过调整块14与地面固定。此时为了实现正极触头11和负极触头12的位置可调，固定板10的一端可以设置有第二长槽孔102，用于固定连接调整块14。第二长槽孔102的延伸方向可以为垂直于地面的方向，也可以为平行于地面的方向等等。此时，固定板10的另一端可以与正极触头11和负极触头12固定连接。在这里，调整块14可以由绝缘材料制成。这样调整块14可以起到高度补偿作用，同时还可以防止充电桩中的电流与地面积水发生触电，以起到保护作用。此时对固定板10的材料可以不限制。

为了可以使正极触头和负极触头在多个方向进行调整，如图10所示，固定板10的另一端可以设置有第三长槽孔103，用于固定正极触头和/或负极触头。其中，第三长槽孔103的延伸方向与第二长槽孔102的延伸方向相交。例如第三长槽孔103的延伸方向与第二长槽孔102的延伸方向相互垂直。此时，通过螺栓和第三长槽孔103的配合，可以将正极触头与固定板10固定的同时，又可以将接线端子与正极触头固定，从而减少零部件的数量，进一步简化充电装置的结构。可以理解的是，图中第三长槽孔103的数量仅仅是示意性的。

此外，出于安全考虑，如图1或图3所示，本申请中的充电桩还可以包括外壳15和与外壳15可拆卸连接的安装板16。为了便于拆装维修，安装板16可以设置于充电桩朝向车载充电板的一侧。安装板16上设置有通孔。这样正极触头11和负极触头12可以通过通孔伸出外壳15。外壳15可以通过安装底板17与地面固定。同时，外壳15上还可以设置有接头18。这样正极触头11和负极触头12可以通过接头18与电源电连接。同样出于安全考虑，可以对接头18进行密封处理。通过设置外壳和安装板，还可以避免设置于外壳内部的零部件受到雨水侵蚀，从而延长充电桩的使用寿命。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。