一种可以自动调节的充电结构的制作方法

1.本发明属于充电站充电技术领域，特别涉及一种可以自动调节的充电结构。


背景技术：

2.现有的充电站充电电极是固定的，当遇到地面不平整的工况时，机器人本体的充电电极和充电站的充电电极有高度落差，两个充电电极没有完全接触或者完全没有接触，机器人自主充电时，会出现充电不稳定、未充上电情况，极端的个别情况会出现两组充电电极交错接触，导致电路短路打火，容易引发火灾。传统的解决方案是实测安装场地的高度落差，通过调整地脚螺栓高度来弥补两组电极高度落差，这种方法需要售后服务人员去现场安装调试，提高了人力成本。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可以自动调节的充电结构，该充电结构可以自动调节充电电极位置，从而使机器人本体电极与充电站电极稳定准确对接，实现安全稳定充电。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种可以自动调节的充电结构，包括机器人本体充电结构和充电站充电结构；
6.所述机器人本体充电结构包括两个本体充电电极及设置于两个本体充电电极之间的本体调位槽；
7.所述充电站充电结构包括电极安装架及设置于所述电极安装架上的调位机构、齿轮传动机构及两个充电站电极；
8.所述齿轮传动机构设置于电极安装架内，两个充电站电极设置于所述电极安装架的前侧，并且均与所述齿轮传动机构连接；
9.所述调位机构设置于两个充电站电极之间，且可沿前后方向滑动，所述调位机构用于与所述本体调位槽对接及通过所述齿轮传动机构驱动两个充电站电极同步摆动，实现两个充电站电极分别与两个本体充电电极的对接。
10.所述齿轮传动机构包括调位齿轮ⅰ、调位齿轮ⅱ、调位齿轮转轴ⅱ及调位齿轮转轴ⅰ，其中调位齿轮ⅱ通过调位齿轮转轴ⅱ安装在电极安装架内，所述调位齿轮ⅰ为两个且分别通过两个调位齿轮转轴ⅰ安装在电极安装架内，两个调位齿轮ⅰ均与调位齿轮ⅱ啮合；
11.两个所述充电站电极分别与调位齿轮转轴ⅰ和调位齿轮转轴ⅱ连接。
12.所述调位齿轮ⅱ上设有两个齿轮挡块；
13.所述调位机构可分别通过两个齿轮挡块驱动所述调位齿轮ⅱ正向或反向转动。
14.所述齿轮传动机构还包括齿轮平衡调整机构，所述齿轮平衡调整机构用于所述调位齿轮ⅱ始终处于平衡状态。
15.所述齿轮平衡调整机构包括连杆及两个拉伸弹簧，其中连杆与所述调位齿轮转轴ⅱ垂直连接，两个拉伸弹簧分别连接在所述连杆的两端，两个拉伸弹簧的下端与所述电极
安装架连接。
16.所述调位机构包括上位调位块、下位调位块、上位调位块滑轴、下位调位块滑轴、上位调位连接组件及下位调位连接组件，其中上位调位块滑轴和下位调位块滑轴与所述电极安装架滑动连接，所述上位调位块和下位调位块分别设置于所述上位调位块滑轴和下位调位块滑轴的前端，所述上位调位连接组件和所述下位调位连接组件分别设置于所述上位调位块滑轴和下位调位块滑轴的后端。
17.所述本体调位槽的上下侧分别设有行程曲面；所述上位调位块的上方设有上曲面，所述上曲面与所述本体调位槽上部的行程曲面相适应；
18.所述下位调位块的下方设有下曲面，所述下曲面与所述本体调位槽下部的行程曲面相适应。
19.所述上位调位连接组件包括上位调位连接件及设置于所述上位调位连接件上的上推柱；
20.所述下位调位连接组件包括下位调位连接件及设置于下位调位连接件上的下推柱。
21.所述上位调位块滑轴和所述下位调位块滑轴上分别设有上导向凸台和下导向凸台，所述上导向凸台和下导向凸台分别与所述电极安装架上相对应的导向凹槽滑动配合。
22.所述上位调位块滑轴和所述下位调位块滑轴通过挡板与所述电极安装架连接，所述上位调位块滑轴和所述下位调位块滑轴上分别套设有两个压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与所述挡板抵接，另一端与设置于所述上位调位块滑轴和所述下位调位块滑轴上的挡环抵接。
23.本发明的优点及有益效果是：
24.本发明可自动调整充电电极高度，电极充电充分，避免短路、断路。
25.本发明保证了机器人在不平整地面工作时充电的可靠性、稳定性，通过这种自动调整机械结构可以让机器人充电电极对接准确、高效，对充电效率和成功率都有极大的提高。
附图说明
26.图1为本发明一种可以自动调节的充电结构的示意图之一；
27.图2为本发明一种可以自动调节的充电结构的示意图之二；
28.图3为本发明中调位机构及齿轮传动机构的结构示意图；
29.图4为本发明中调位机构的结构示意图；
30.图5为本发明对接上差调节示意图；
31.图6为本发明对接下差调节示意图。
32.图中：a为机器人本体充电结构，b为充电站充电结构，1为本体充电电极，2为本体调位槽，3为充电站电极，4为上位调位块，5为下位调位块，6为电极安装架，7为调位齿轮ⅰ，8为调位齿轮ⅱ，9为调位齿轮转轴ⅱ，10为调位齿轮转轴ⅰ，11为拉伸弹簧，12为齿轮挡块，13为上位调位块滑轴，14为下位调位块滑轴，15为挡环，16为压缩弹簧，17为挡板，18为上位调位连接件，19为下位调位连接件，2-01为行程曲面，4-01为上曲面，5-01为下曲面，6-01为导向凹槽，13-01为上导向凸台，14-01为下导向凸台，18-01为上推柱，19-01为下推柱。
具体实施方式
33.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
34.如图1所示，本发明提供的一种可以自动调节的充电结构，包括机器人本体充电结构a和充电站充电结构b；机器人本体充电结构a包括两个本体充电电极1及设置于两个本体充电电极1之间的本体调位槽2；充电站充电结构b包括电极安装架6及设置于电极安装架6上的调位机构、齿轮传动机构及两个充电站电极3；齿轮传动机构设置于电极安装架6内，两个充电站电极3设置于电极安装架6的前侧，并且均与齿轮传动机构连接；调位机构设置于两个充电站电极3之间，且可沿前后方向滑动，调位机构用于与本体调位槽2对接及通过齿轮传动机构驱动两个充电站电极3同步摆动，实现两个充电站电极3分别与两个本体充电电极1的对接。
35.如图2-3所示，本发明的实施例中，齿轮传动机构包括调位齿轮ⅰ7、调位齿轮ⅱ8、调位齿轮转轴ⅱ9及调位齿轮转轴ⅰ10，其中调位齿轮ⅱ8通过调位齿轮转轴ⅱ9安装在电极安装架6内，调位齿轮ⅰ7为两个且分别通过两个调位齿轮转轴ⅰ10安装在电极安装架6内，调位齿轮转轴ⅱ9和调位齿轮转轴ⅰ10相互平行，且两个调位齿轮ⅰ7均与调位齿轮ⅱ8啮合。两个充电站电极3分别与调位齿轮转轴ⅰ10和调位齿轮转轴ⅱ9连接，可随调位齿轮转轴ⅰ10和调位齿轮转轴ⅱ9转动。
36.进一步地，在调位齿轮ⅱ8上设有两个齿轮挡块12；调位机构可分别通过两个齿轮挡块12驱动调位齿轮ⅱ8正向或反向转动。
37.在上述实施例的基础上，齿轮传动机构还包括齿轮平衡调整机构，齿轮平衡调整机构用于调位齿轮ⅱ8始终处于平衡状态。
38.如图3所示，本发明的实施例中，齿轮平衡调整机构包括连杆及两个拉伸弹簧11，其中连杆与调位齿轮转轴ⅱ9垂直连接，两个拉伸弹簧11分别连接在连杆的两端，两个拉伸弹簧11的下端与电极安装架6连接。两个拉伸弹簧11使调位齿轮ⅱ8保持初始的平衡状态。
39.具体地，在调位齿轮ⅱ8的两侧分别设有一齿轮平衡调整机构。
40.本发明中齿轮传动机构的工作原理是：
41.如图2-3所示，调位齿轮ⅰ7和调位齿轮ⅱ8分别通过卡簧固定到调位齿轮转轴ⅰ10和调位齿轮转轴ⅱ9的中间位置，调位齿轮转轴ⅰ10和调位齿轮转轴ⅱ9通过无油滑套固定在电极安装架6上，可以顺畅转动。调位齿轮之间相互啮合，两个充电站电极3分别固定在调位齿轮转轴ⅰ10和调位齿轮转轴ⅱ9上，调位齿轮转动时，充电站电极3也会随之转动。四个拉伸弹簧11拉住调位齿轮转轴ⅱ9，使调位齿轮转轴ⅱ9不受外力时，处于平衡位。
42.如图4所示，本发明的实施例中，调位机构包括上位调位块4、下位调位块5、上位调位块滑轴13、下位调位块滑轴14、上位调位连接组件及下位调位连接组件，其中上位调位块滑轴13和下位调位块滑轴14与电极安装架6滑动连接，上位调位块滑轴13和下位调位块滑轴14与调位齿轮转轴ⅰ10和调位齿轮转轴ⅱ9垂直。上位调位块4和下位调位块5分别设置于上位调位块滑轴13和下位调位块滑轴14的前端，上位调位连接组件和下位调位连接组件分别设置于上位调位块滑轴13和下位调位块滑轴14的后端。
43.本发明的实施例中，本体调位槽2的上下侧分别设有行程曲面2-01；上位调位块4的上方设有上曲面4-01，上曲面4-01与本体调位槽2上部的行程曲面2-01相适应；下位调位
块5的下方设有下曲面5-01，下曲面5-01与本体调位槽2下部的行程曲面2-01相适应。
44.本发明的实施例中，上位调位连接组件包括上位调位连接件18及设置于上位调位连接件18上的上推柱18-01，上推柱18-01与调位齿轮ⅱ8上位于上方的齿轮挡块12相对应；下位调位连接组件包括下位调位连接件19及设置于下位调位连接件19上的下推柱19-01，下推柱19-01与调位齿轮ⅱ8上位于下方的齿轮挡块12相对应。因此，行程曲面2-01是由上位调位块4和下位调位块5触发后运行轨迹计算出来的。
45.进一步地，上位调位块滑轴13和下位调位块滑轴14上分别设有上导向凸台13-01和下导向凸台14-01，上导向凸台13-01和下导向凸台14-01分别与电极安装架6上相对应的导向凹槽6-01滑动配合。
46.进一步地，上位调位块滑轴13和下位调位块滑轴14通过挡板17与电极安装架6连接，上位调位块滑轴13和下位调位块滑轴14上分别套设有两个压缩弹簧16，压缩弹簧16的一端与挡板17抵接，另一端与设置于上位调位块滑轴13和下位调位块滑轴14上的挡环15抵接。压缩弹簧16为上位调位块滑轴13和下位调位块滑轴14被压缩后，提供复位弹力。
47.如图5所示，当机器人充电时，本体充电电极1与充电站电极3对接时，本体充电电极1高于充电站电极3时，本体调位槽2会先撞到下位调位块5,并推动下位调位块滑轴14往后运动，接着下位调位连接件19上的推柱19-01推动调位齿轮ⅱ8下侧的齿轮挡块12，这时调位齿轮ⅱ8会绕着调位齿轮转轴ⅱ9的轴心逆时针旋转，带动两个调位齿轮ⅰ7顺时针旋转，同时两个充电站电极3顺时针旋转，直到本体充电电极1与之接触上停止。
48.如图6所示，在机器人充电时，需要本体充电电极1与充电站电极3对接，当本体充电电极1低于充电站电极3时，本体调位槽2会先撞到上位调位块4,并推动上位调位块滑轴13往后运动，接着上位调位连接件18上的推柱18-01推动调位齿轮ⅱ8上侧的齿轮挡块12，这时调位齿轮ⅱ8会绕着调位齿轮转轴ⅱ9的轴心顺时针旋转，带动两个调位齿轮ⅰ7逆时针旋转，同时两个充电站电极3逆时针旋转，直到本体充电电极1与之接触上停止。
49.本发明可自动调整充电电极高度，电极充电充分，避免短路、断路，保证了机器人在不平整地面工作时充电的可靠性、稳定性，通过这种自动调整机械结构可以让机器人充电电极对接准确、高效，对充电效率和成功率都有极大的提高。
50.以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。