轮式自动导引运输车自动充电装置的制作方法

本实用新型属于轮式车辆充电技术领域，尤其涉及一种轮式自动导引运输车自动充电装置。

背景技术：

轮式自动导引运输车（AGV，Automated Guided Vehicle）能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，因此被大量的应用于工业、商用和服务业等众多领域。工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源，轮式AGV采用可充电电池作为电量存储单元，在电池电量不足的情况下，需要进行充电工作以保障可以继续使用。但是目前的轮式AGV在电量用尽时需要人工手动充电，不仅需要投入人工，提升成本，而且效率低。为解决上述问题，本领域技术人员提出应用于AGV的自动充电装置，当需要充电时，轮式AGV向充电桩移动进行电机对接完成充电，但是目前的自动充电方式充电稳定性低，导致充电效率低。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种轮式自动导引运输车自动充电装置。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本实用新型采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，提供一种轮式自动导引运输车自动充电装置，包括：充电底座及设置在自动导引运输车上的车载引导单元；

所述充电底座包括：充电侧导入式接触结构、充电器、微控制单元、红外发射器及电控开关，所述红外发射器及电控开关的控制输入端与所述微控制单元连接，所述充电侧导入式接触结构包括：簧片，当所述车载引导单元与所述簧片接触时，所述微控制单元控制所述电控开关打开所述充电器，所述充电器通过所述簧片为所述自动导引运输车上的电池充电；

所述车载引导单元包括：红外接收器、控制器及引导侧导入式接触结构，所述引导侧导入式接触结构包括：与所述电池连接的半圆形铜质端子，当所述红外接收器识别出所述红外发射器发射的信号时，所述控制器控制所述自动导引运输车移动，使得所述半圆形铜质端子与所述簧片接触。

在一些可选的实施例中，所述红外发射器与所述红外接收器的水平高度相同。

在一些可选的实施例中，所述充电侧导入式接触结构还包括：固定基座、电极簧片支架、弹簧及电极触碰头，所述电极簧片支架设置在所述固定基座上，所述簧片及电极触碰头设置在所述电极簧片支架上，所述弹簧套在所述电极触碰头的外表面，所述弹簧一端固定在所述电极触碰头上，另一端抵住所述电极簧片支架。

在一些可选的实施例中，所述充电侧导入式接触结构还包括：限位开关固定支架及设置在所述限位开关固定支架上的限位开关，所述限位开关固定支架设置在所述固定基座上。

在一些可选的实施例中，所述引导侧导入式接触结构还包括：壳体、固定块及挡板，所述固定块设置在所述壳体的底部，所述圆形铜质端子的数量为两个且均设置在所述壳体上，所述挡板设置在两个圆形铜质端子之间，所述红外接收器的两个红外接收管分别设置在所述挡板的两侧。

本实用新型所带来的有益效果：利用红外发射器和红外接收器的指向性特性，作为自动引导的信号，通过对红外信号的识别和追踪，实现自动寻找充电口并完成充电功能，完全解决轮式AGV的自动充电问题，在无需人工干预的情况下，最大限度提高AGV的使用效率；充电稳定；结构简单。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

图1是本实用新型轮式自动导引运输车自动充电装置的结构框图；

图2是本实用新型轮式自动导引运输车自动充电装置充电时的结构示意图；

图3是本实用新型充电侧导入式接触结构的俯视图；

图4是本实用新型充电侧导入式接触结构的前视图；

图5是本实用新型车载引导单元的立体图；

图6是本实用新型车载引导单元的结构示意图；

图7是本实用新型轮式自动导引运输车自动充电装置的原理图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。

如图1至2所示，在一些说明性的实施例中，提供一种轮式自动导引运输车自动充电装置，包括：充电底座1及车载引导单元2，充电底座1固定在地面上，车载引导单元2设置在自动导引运输车上。

充电底座1包括：充电侧导入式接触结构11、充电器12、微控制单元13、红外发射器14及电控开关15。红外发射器14及电控开关15的控制输入端与所述微控制单元13连接，红外发射器14采用IR系列，负责发送红外引导信号，信号的发送受微控制单元13控制。充电侧导入式接触结构11包括：簧片111，充电器12通过簧片111为自动导引运输车上的电池充电。

车载引导单元2包括：红外接收器22、控制器23及引导侧导入式接触结构21，红外接收器22与控制器的信息输入端连接，控制器23实时的采集导侧导入式接触结构21的状态，红外接收器22采用PT系列。引导侧导入式接触结构21包括：与轮式AGV车载的电池连接的半圆形铜质端子211。

充电底座1上配有红外发射器14，车载引导单元2配有红外接收器22，利用红外信号作为引导信号，通过对红外信号的识别和追踪，让轮式AGV实现自动返回充电底座的充电功能。红外发射器14发射的红外线的最远距离可达十米，车载引导单元2上与充电底座1上的红外发射器14位于同等水平高度及间隔距离的位置上装有红外接收器22，在有效的使用距离内，红外接收器22探测红外发射器14发送的红外信号。

车载引导单元2的管理电路对轮式AGV上的充电电池进行电压检测，一旦发现电池需要充电，就与轮式AGV运动控制部分的控制器23通过串口进行通信，告知轮式AGV当前需要进行充电。轮式AGV迅游到充电底座1上的红外发射器14发射的红外信号的有效距离范围内时，车载引导单元2的红外接收器22会识别红外信号。控制器23利用红外线的指向性特性，根据充电底座1上红外线的信号的来源方向调整车辆的移动方向，将轮式AGV引导到充电底座1部分。半圆形铜质端子211的数量为两个，对应的，簧片111的数量为两个，两个簧片111分别连接了轮式AGV充电电池的正负充电极。

轮式AGV引导入位时，控制器23向轮式AGV发送停车信号并进行充电，此时，两个分离的半圆形铜质端子211会导入到充电底座1上对应位置的铜质簧片111上。微控制单元13通过检测簧片111上的电压来实时检测是否有待充电的轮式AGV入位等待充电，一旦有导入的轮式AGV，簧片111会接通车载引导单元2上连接了AGV内部充电电池的半圆形铜质端子211，电压会产生变化，从而产生导入信号。此时，微控制单元13打开电控开关15，电控开关15打开充电底座1中的充电器12输出，对已经导入并接触到簧片111上的车载部分进行充电，通过半圆形铜质端子211对AGV内部的充电电池进行充电，半圆形铜质端子211连接了车载部分的电池。电池充满后，充电底座1上的充电器12会自动检测并自动断开充电电路。

上述电路均为本领域技术人员通过现有技术，如作者吴建华，2009年机械工业出版社出版的电路原理图书，即可获得。

如图3和4所示，充电侧导入式接触结构11还包括：固定基座112、电极簧片支架113、弹簧114、电极触碰头115、限位开关固定支架116及限位开关117。限位开关117设置在限位开关固定支架116上，具体的，限位开关117通过2个M3×14的圆头内六角螺钉和螺母固定在限位开关支架116上，限位开关固定支架116通过2个M4×10的圆头内六角螺钉固定在设置在固定基座112上，红外发射器14设置在固定基座112上。弹簧114套在电极触碰头15的外表面，且弹簧114一端固定在电极触碰头15上，另一端抵住电极簧片支架113。电极触碰头115设置在电极簧片支架113上，电极簧片支架113通过电极触碰头115限位和弹簧114的弹力在固定基座112内活动。正负极簧片114各用2个M3×5的圆头内六角螺钉设置在电极簧片支架113上，整个充电侧导入式接触结构11设置在充电底座1的外壳上。

当半圆形铜质端子211与簧片111接触后，会推动簧片111和电极簧片支架113向后移动，从而推动限位开关117，限位开关117向充电底座的微控制单元13发出信号，微控制单元13控制充电器12导通，向簧片111供电；同时，微控制单元13控制红外发射器14停止红外信号的发射。当半圆形铜质端子211与簧片111分开后，簧片111在弹簧114的作用下恢复原状，限位开关117复位，限位开关117停止向微控制单元13发信号，微控制单元13控制充电器12断开，切断向簧片111供电，同时，微控制单元13控制红外发射器14开始红外信号的发射。

如图5和6所示，引导侧导入式接触结构21还包括：壳体212、固定块213及挡板214，固定块213设置在壳体212的底部，用于将引导侧导入式接触结构21安装在轮式AGV上。圆形铜质端子211的数量为两个，且均通过M3×10的圆头内六角螺钉设置在壳体212上，挡板214设置在两个圆形铜质端子211之间，红外接收器22的两个红外接收管分别设置在挡板14的两侧。

如图7所示，当轮式AGV在充电底座1中心左边时，由于挡板214，左边的红外接收器不能接收到红外发射器发射的信号，只有右边的红外接收器可以接收信号，此时轮式AGV右转靠近充电底座1。当轮式AGV在充电底座1中心右边时，由于挡板214，右边的红外接收器不能接收到红外发射器发射的信号，只有左边的红外接收器可以接收信号，此时轮式AGV左转靠近充电底座1。由于红外发射器不断地发射信号，轮式AGV通过红外接收器不断地调整方向，使轮式AGV的中心和充电底座1的中心近乎重合，最终引导侧导入式接触结构21的半圆形铜质端子211和充电底座1的充电侧导入式接触结构11的簧片111接触，开始充电。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变，修饰，替代，组合，简化，均应为等效的置换方式，都应包含在本实用新型的保护范围内。