一种锂电池防爆式自动充电装置的制作方法

本申请涉及电池充电系统，尤其涉及一种锂电池防爆式自动充电装置。

背景技术：

现有技术中叉车电池的充电过程都需要人员去操作，且充电的接插器是通过自身的紧配连接来连接的，有时候人员插完后不去检查是否插接完整，存在一定的不完全接触风险，且时间长了接插器本身会松，需要定期更换。同样的人员操作过程中有一定几率会产生火花等风险，这对于存在易燃易爆风险的行业来讲是十分危险的。

技术实现要素：

本申请要解决的技术问题是提供一种锂电池防爆式自动充电装置，极大地提高了操作安全性、节约人工成本。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种锂电池防爆式自动充电装置，用于给电池充电，包括插头安装板，所述插头安装板设于一移动组件上，所述插头安装板上设有：

第一正极插件，用于与电池上的第二正极插件适配连接；

第一负极插件，用于与电池上的第二负极插件适配连接；

所述第一正极插件与第一负极插件的连接端分别套设有带式螺纹套，所述带式螺纹套的内壁具有第一螺纹，所述第二正极插件、所述第二负极插件的外表面分别具有与所述第一螺纹适配的第二螺纹，当所述第一正极插件与所述第二正极插件连接的时候，第一正极插件上的带式螺纹套被一驱动装置驱动转动与所述第二正极插件螺纹连接，当第一负极插件与第二负极插件连接的时候，第一负极插件上的带式螺纹套被所述驱动装置驱动转动与所述第二负极插件螺纹连接。

进一步的，所述第一正极插件与所述第二正极插件中的其中一者为正极公头插件，另一者为正极母头插件，所述第一负极插件与所述第二负极插件中的其中一者为负极公头插件，另一者为负极母头插件。

进一步的，正极母头插件与所述负极母头插件分别包括插头塑胶主体、极柱以及弹性缓冲装置，所述插头塑胶主体内具有一安装槽，所述极柱置于所述安装槽内，所述极柱的外表面具有一环形台阶，所述环形台阶的台阶面朝向所述安装槽槽底，所述弹性缓冲装置设于所述环形台阶的台阶面与所述安装槽槽底之间。

进一步的，所述插头安装板设于一连接板的下侧，所述驱动装置设于所述连接板上，所述驱动装置的输出端与一主动带轮连接以带动所述主动带轮转动，所述主动带轮、所述第一正极插件上的带式螺纹套、所述第一负极插件上的带式螺纹套分别通过同步带传动连接。

进一步的，还包括控制单元，所述插头安装板一侧还设有定位相机，所述定位相机、所述移动组件分别与所述控制单元通信连接，所述定位相机用于获取电池上第二正极插件、第二负极插件的位置信息，并将获取的位置信息通过通信单元发送给控制单元，所述控制单元根据接收的位置信息控制所述移动组件的运动。

进一步的，所述插头安装板上还设有预定位导杆，所述电池上设有与所述预定位导杆适配的导套。

进一步的，所述电池上还设有接近传感器，所述接近传感器与所述带式螺纹套端面相对设置用于检测带式螺纹套的拧接深度。

进一步的，所述移动组件包括x向移动机构、y向移动机构以及z向移动机构。

进一步的，所述x向移动机构包括x轴电缸和与所述x轴电缸平行设置的x向导轨，所述x轴电缸驱动一支撑架沿x向移动，所述支撑架的另一端与所诉x向导轨通过滑块滑动连接，所述y向移动机构包括设于所述支撑架上的y轴电缸，所述y轴电缸驱动一电缸安装板沿y向移动，所述z向移动机构包括z轴电缸，所述z轴电缸安装于所述电缸安装板上。

进一步的，所述连接板与所述y向移动机构上并被所述z轴电缸带动沿z向移动。

本申请的有益效果是：

本申请采用带轮式螺纹套的设置可保证结合同步带传动可实现多个同时拧紧；移动组件，采用全电缸结合导轨滑块组件实现机构的快速动作，高效；通过设置定位相机可快速获取电池的位置，保证动作的精准性；预定位导杆的设置，保证在接触之前有一个预先的定位，防止在对插过程中出现过分的歪斜；母头极柱内安装缓冲弹簧。这种设置，使公母插头整个对接的过程有缓冲的余地，避免的硬碰撞；接近传感器配合着缓冲弹簧的设定，一方面保证接触的柔性，另一方面又保证了最终的接触效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是自动充电装置的一种实施例的示意图；

图2是本申请拧紧机构的示意图；

图3是本申请的移动组件的示意图；

图4是本申请的电池部分的示意图；

图5是本申请一种实施例中木头插件的示意图；

图6是本申请图5的a-a向剖视图；

图7是本申请的插头对接的步骤图。

其中：

2是电池、4是移动组件、6是拧紧机构、8是环形台阶、10是极柱、12是弹性缓冲装置、14是卡簧、201是正极母头插件、202是负极公头插件、203是接近传感器、204是无线通讯接口、205是防爆插件固定底座、206是直线轴承、401是x轴电缸、402是支撑架、403是y轴电缸、404是电缸安装板、405是z轴电缸、406是滑块、407是导轨、601是正极公头插件、602是负极母头插件、603是连接板、604是驱动装置、605是主动带轮、606是同步带、607是插头安装板、608是带轮式螺纹套、609是定位相机、610是预定位导杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本申请并能予以实施，但所举实施例不作为对本申请的限定。

参见附图1至7，本说明一较佳实施例所述的一种锂电池防爆式自动充电装置，用于给电池2充电，气主要包括电池主体部分和自动充电装置部分，电池主体部分包括电池箱以及设置在电池箱上的防爆插件固定底座205，自动充电装置部分包括移动组件4以及设于所述移动组件4上被所述移动组件4带动可沿着x向、y向以及z向移动的拧紧机构6，所述拧紧机构6包括：包括连接板603，所述连接板603的下表面设有插头安装板607，所述插头安装板607上设有：第一正极插件和第一负极插件，用于与电池上的第二正极插件紧配合连接，用于与电池上的第二负极插件紧配合连接，可以保证接触的充分性，保证电流的稳定，防止发热等问题。其中，第二正极插件、第二负极插件均安装于防爆插件固定底座205上。

所述第一正极插件与第一负极插件的连接端分别套设有带式螺纹套，所述带式螺纹套的内壁具有第一螺纹，所述第二正极插件、所述第二负极插件的外表面分别具有与所述第一螺纹适配的第二螺纹，当所述第一正极插件与所述第二正极插件连接的时候，第一正极插件上的带式螺纹套被一驱动装置604驱动转动与所述第二正极插件螺纹连接，当第一负极插件与第二负极插件连接的时候，第一负极插件上的带式螺纹套被所述驱动装置604驱动转动与所述第二负极插件螺纹连接。

其中，所述第一正极插件与所述第二正极插件中的其中一者为正极公头插件601，另一者为正极母头插件201，所述第一负极插件与所述第二负极插件中的其中一者为负极公头插件202，另一者为负极母头插件602具体的，本实施例优选：第一正极插件为正极公头插件601，第二正极插件为正极母头插件201，第一负极插件为负极母头插件602，第二负极插件为负极公头插件202。

为了避免插头对接的时候出现刚性碰撞损坏元器件，优选正极母头插件201与所述负极母头插件602分别包括插头塑胶主体、极柱10以及弹性缓冲装置12，所述插头塑胶主体内具有一安装槽，所述极柱10置于所述安装槽内，所述极柱10的外表面具有一环形台阶8，所述环形台阶8的台阶面朝向所述安装槽槽底，所述弹性缓冲装置12设于所述环形台阶8的台阶面与所述安装槽槽底之间，具体的弹性缓冲装置12为缓冲弹簧，气通过卡簧14连接于环形台阶8的台阶面与所述安装槽槽底之间，其套设在极柱10上。所述插头安装板607设于一连接板603的下侧，所述驱动装置604设于所述连接板603上，所述驱动装置604的输出端与一主动带轮605连接以带动所述主动带轮605转动，所述主动带轮605、所述第一正极插件上的带式螺纹套、所述第一负极插件上的带式螺纹套分别通过同步带606传动连接。

具体的，本申请的解决了传统的插头靠自身的紧配去实现紧固的弊端，且独特的带轮式螺纹套608的设置可保证结合同步带606传动可实现多个插头同步拧紧，节约工时，且稳定性高。

具体的，本申请还包括控制单元，所述插头安装板607一侧还设有定位相机609，所述定位相机609、所述移动组件4分别与所述控制单元通信连接，所述定位相机609用于获取电池上第二正极插件、第二负极插件的位置信息，并将获取的位置信息通过通信单元发送给控制单元，所述控制单元根据接收的位置信息控制所述移动组件4的运动，通信单元为无线通信，由此本申请采用通信连接使得本装置上的通讯线不受线的约束，也无需人员去操作接插通讯线，叉车到即可开始通讯，并完成一系列充电动作，到充电完成退出等。

为了保证在接触之前有一个预先的定位，防止在对插过程中出现过分的歪斜，所述插头安装板607上还设有预定位导杆610，所述防爆插件固定底座205上设有与所述预定位导杆610适配的导套，优选导套为设置在防爆插件固定底座205上的直线轴承206。

具体的，所述防爆插件固定底座205上还设有接近传感器203，，在电池主体部分还设有通讯接口，所述接近传感器203与所述带式螺纹套端面相对设置用于检测带式螺纹套的拧接深度，检测螺纹套管是否拧紧到位，防止拧不紧或者过拧的情况的发生，其检测到的信号通过无线通讯接口204，接近传感器203配合着缓冲弹簧的设定，一方面保证接触的柔性，另一方面又保证了最终的接触效果。

上述移动组件4具体为包括x向移动机构、y向移动机构以及z向移动机构。所述x向移动机构包括x轴电缸401和与所述x轴电缸401平行设置的x向导轨407，所述x轴电缸401驱动一支撑架402沿x向移动，所述支撑架402的另一端与所诉x向导轨407通过滑块406滑动连接，所述y向移动机构包括设于所述支撑架402上的y轴电缸403，所述y轴电缸403驱动一电缸安装板404沿y向移动，所述z向移动机构包括z轴电缸405，所述z轴电缸405安装于所述电缸安装板404上，所述连接板603与所述y向移动机构上并被所述z轴电缸405带动沿z向移动，其采用全电缸结合导轨407滑块406组件实现机构的快速动作，高效。

具体的，各个极柱10端口倒有圆角，以保证接触的时候即使有一点歪斜也能顺利对插，为防止刮擦元件，优选所述缓冲弹簧的材质为弹性塑料。本申请还包括故障检测单元，当检测到出现故障，立即发送给控制单元，控制单元控制移动组件4退出电池插头，从而终止充电。

为了防止线束拉扯，优选在连接板603上还设有护线链板，所有电机使用线束通过拖链的形式进行整理，以及保证运动过程中避免线束拉扯。

按以上方式设计，其一可以实现叉车电池自动充电，配合agv自动叉车可实现零人工操作，节省人力资源；其二减少人员的介入，可保证存在易燃易爆等风险的特殊行业的运营风险；其三可以实现故障快速退出，防止电池的过充或者过放，以延长电池的使用寿命。

以上所述实施例仅是为充分说明本申请而所举的较佳的实施例，本申请的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本申请基础上所作的等同替代或变换，均在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围以权利要求书为准。