一种AGV小车的智能充换电装置的制作方法

一种agv小车的智能充换电装置
技术领域
1.本发明涉及agv小车换电技术领域，尤其涉及一种agv小车的智能充换电装置。


背景技术：

2.agv小车是指装备有电磁或光学等自动导引装置，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，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，一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为。
3.当agv小车的电量即将耗尽时，其在受到系统的指令后会自动的行驶到预定的充电位置进行排队充电，在充电过程中agv小车无法进行使用，这使得需要其他的agv小车来补充运输工作时的不足，增大了生产加工成本，故现常用更换电池的方式对agv小车进行供能，目前的更换方式主要通过电池更换机械手设备对agv小车进行更换电池，需要机械手先将电池从agv小车中取出，再放置到充电位置处，并从充电位置处取出充满电的电池再插入到agv小车中，在此过程中需要多段行程和重复操作，使得更换过程缓慢，更换操作复杂，为此现提出一种agv小车的智能充换电装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中通过更换设备对agv小车进行更换电池，更换过程缓慢，更换操作复的问题，而提出的一种agv小车的智能充换电装置。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种agv小车的智能充换电装置，包括换电基座和安装在agv小车上的换电基板，所述换电基座由固定座、充电外环体和内旋转盘组成，所述充电外环体和内旋转盘均设置在固定座上，且所述内旋转盘内嵌适配设置在充电外环体内部，所述内旋转盘通过中心转轴与固定座连接，所述内旋转盘上开设有转换轨道，所述转换轨道内设置有与中心转轴连接的自驱动组件，所述充电外环体两侧均开设有充电区域槽，所述充电区域槽内壁通过磁力移动件连接有充电端子，位于充电端子两侧的所述充电区域槽内侧壁通过蓄力弹簧连接有反弹板，位于充电区域槽处的所述充电外环体上设置有电磁吸附板；
7.所述换电基板两端均设置有与电磁吸附板磁性相吸的固定磁板，所述换电基板内开设有呈贯穿设置的装配口，所述装配口内设置有蓄电池模板，所述蓄电池模板两端均开设有与充电端子相适配的充电口，所述装配口内壁通过弹性复位件连接有限位板，所述限位板上设置有接线端子，所述蓄电池模板两侧均设置有与接线端子相适配的接线端口；
8.所述限位板内壁固定连接有伸缩板，所述伸缩板一侧开设有与自驱动组件啮合连接的驱动齿条，所述换电基板两侧均开设有联动腔，所述联动腔内设置有吸附磁环，所述吸附磁环通过磁动解除组件与限位板连接。
9.优选地，所述自驱动组件包括设置在转换轨道侧壁上的自驱动齿轮，所述自驱动齿轮与驱动齿条相适配，所述自驱动齿轮固定连接有向下延伸的传动轴，所述传动轴端部固定连接有传动齿轮，所述中心转轴外侧壁固定连接有与传动齿轮啮合连接的转动齿轮。
10.优选地，所述磁力移动件包括开设在充电外环体上的中空腔，所述中空腔内壁内设置有偏置磁板，所述偏置磁板通过弹簧定位柱与中空腔内壁实现弹性连接，所述充电端子设置在偏置磁板上。
11.优选地，所述装配口内侧壁设置有定位滑轨条，所述蓄电池模板两侧侧壁均开设有与定位滑轨条相适配的定位滑轨槽。
12.优选地，所述弹性复位件包括开设在换电基板上的限位口，所述限位口内壁固定连接有导柱，所述限位板位于限位口内，且套设在导柱上，并通过套设在导柱上的复位弹簧与限位口内壁连接。
13.优选地，所述接线端子两端呈弧形设置，且所述接线端口与接线端子上设置有相互适配的接线触点。
14.优选地，所述磁力解除组件包括固定连接在限位板上的斜面抵触板，所述吸附磁环上固定连接有联动柱，所述联动柱贯穿至限位口内，且固定连接有与斜面抵触板相适配的斜面联动板。
15.优选地，所述换电基板设置在agv小车的中间位置，其底部设置有agv小车的驱动轮。
16.相比现有技术，本发明的有益效果为：
17.1、本发明在agv小车移动到充电区域槽内，利用电磁吸附板的电生磁实现将安装有固定磁板的agv小车进行吸附移动，实现将充电端子与蓄电池模板的插接充电，同步实现对接线端子与蓄电池模板的通电拔除，并在此过程中施加给反弹板弹性势能，在电磁吸附板失磁的瞬间，通过反弹板快速将无动力的agv小车推出，在移动过程中自动实现拆卸缺电的蓄电池模板和安装充满的蓄电池模板的效果，整个充换电过程简单快速，有效提高换电效率。
18.2、本发明利用只有在安装有蓄电池模板的驱动齿条才会与自驱动齿轮进行啮合，进而实现内旋转盘的转动的效果，达到两个为一组的agv小车在进行拆卸和安装蓄电池模板时处在相反的充电区域槽内，实现自动调整充换电的方向，以达到无需人为控制即可实现不断循环式的agv小车充换电整个过程。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种agv小车的智能充换电装置中换电基座的立体结构示意图；
20.图2为本发明提出的一种agv小车的智能充换电装置中agv小车的立体结构示意图；
21.图3为本发明提出的一种agv小车的智能充换电装置中换电基座的俯视截面结构示意图；
22.图4为本发明提出的一种agv小车的智能充换电装置中换电基座的俯视结构示意图；
23.图5为本发明提出的一种agv小车的智能充换电装置中接线端子的立体结构示意图；
24.图6为本发明提出的一种agv小车的智能充换电装置中换电基板的截面结构一示
意图；
25.图7为本发明提出的一种agv小车的智能充换电装置中换电基板的截面结构二示意图；
26.图8为本发明提出的一种agv小车的智能充换电装置的充放电流程示意图。
27.图中：1、换电基板；2、固定座；3、充电外环体；4、内旋转盘；5、中心转轴；6、转换轨道；7、充电区域槽；8、充电端子；9、反弹板；10、电磁吸附板；11、固定磁板；12、装配口；13、蓄电池模板；14、充电口；15、限位板；16、接线端子；17、接线端口；18、伸缩板；19、驱动齿条；20、吸附磁环；21、自驱动齿轮；22、传动齿轮；23、转动齿轮；24、偏置磁板；25、弹簧定位柱；26、定位滑轨条；27、定位滑轨槽；28、导柱；29、接线触点；30、斜面抵触板；31、联动柱；32、斜面联动板；33、驱动轮。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例
30.参照图1-8，一种agv小车的智能充换电装置，包括换电基座和安装在agv小车上的换电基板1，换电基板1设置在agv小车的中间位置，其底部设置有agv小车的驱动轮33,其中驱动轮33的结构是agv小车的驱动源，其为现有技术，在此不做详细赘述，在本方案中将换电基板1设置在中间位置，这样的结构设置不会影响现有的agv小车的驱动和上方输送货物的结构设置。
31.换电基座由固定座2、充电外环体3和内旋转盘4组成，充电外环体3和内旋转盘4均设置在固定座2上，且内旋转盘4内嵌适配设置在充电外环体3内部，充电外环体3内径与内旋转盘4的外径相适配，内旋转盘4通过中心转轴5与固定座2连接，内旋转盘4上开设有转换轨道6，转换轨道6内设置有与中心转轴5连接的自驱动组件；
32.需要进行注意的是：转换轨道6的大小刚好满足agv小车的正常行驶，或可在转换轨道6和固定座2上设置有进行定位的和驱动轮33适配的移动槽，其效果是确保agv小车的运动轨迹与设计一致，以满足自驱动组件的触发，转换轨道6其宽度与充电区域槽7的宽度相适配；中心转轴5底部与固定座2转动连接，其顶部与内旋转盘4固定连接；
33.限位板15内壁固定连接有伸缩板18，伸缩板18一侧开设有与自驱动组件啮合连接的驱动齿条19，进一步地，自驱动组件包括设置在转换轨道6侧壁上的自驱动齿轮21，自驱动齿轮21与驱动齿条19相适配，自驱动齿轮21固定连接有向下延伸的传动轴，传动轴与内旋转盘4之间转动连接，传动轴端部固定连接有传动齿轮22，中心转轴5外侧壁固定连接有与传动齿轮22啮合连接的转动齿轮23。
34.需要进行说明的是：通过对传动比的设计，使得当agv小车在转换轨道6内移动一次，其上的驱动齿条19会使得自驱动齿轮21进行转动，其转动能使得通过转动齿轮23连接的中心转轴5进行转动90
°
，从而带动内旋转盘4转动90
°
，实现对agv小车转向的效果。
35.充电外环体3两侧均开设有充电区域槽7，充电区域槽7内壁通过磁力移动件连接
有充电端子8，进一步地，磁力移动件包括开设在充电外环体3上的中空腔，中空腔内壁内设置有偏置磁板24，偏置磁板24通过弹簧定位柱25与中空腔内壁实现弹性连接，充电端子8设置在偏置磁板24上；
36.值得注意的是充电端子8和充电口14之间存在较大的摩擦力，摩擦力可利用橡胶层之间的对接实现，摩擦力大于蓄电池模板13与装配口12之间的滑动摩擦力，以确保在接触接线端子16的对接后，弹性势能作用下的反弹板9在对agv小车进行推动时，不会带动蓄电池模板13进行移动。
37.采用磁力移动件的作用是，当一侧的电磁吸附板10开启时，电磁吸附板10生磁，在磁力的作用下实现偏置磁板24向内进行移动，从而实现原先靠近内旋转盘4的充电端子8逐步远离，从而相比未开启电磁吸附板10一侧的充电端子8其距离会变大，这能使得当agv小车在电磁吸附板10吸力作用下更加靠近充电区域槽7内壁才能实现充电端子8的充电更换，在此时会加大对设置在两侧蓄力弹簧连接的反弹板9的弹性势能，使其在蓄力后能插入到对面的蓄电池模板13处，实现利用弹性势能自动实现装配的效果，即利用电磁吸附板10开启时产生的磁力以达到充电端子8向内进行移动的效果；当充电端子8向内移动时，会使得agv小车需要更加靠近充电区域槽7才能与充电端子8进行连接，而对面未开启电磁吸附板10的位置还处在原来位置处，此时开启有电磁吸附板10一侧的蓄力弹簧的压缩量需要更多才能实现充电端子8的对接，而不开启电磁吸附板10一端的蓄力弹簧还是需要原始的压缩量即可实现将蓄电池模板13与agv小车进行安装，两侧的蓄力弹簧所需的压力不同，进行拆卸蓄电池模板13的所需压力大于进行安装蓄电池模板13一侧的压力，从而能有效的补偿在agv小车移动过程中势能被摩擦消耗造成的势能不足的情况。
38.位于充电端子8两侧的充电区域槽7内侧壁通过蓄力弹簧连接有反弹板9，位于充电区域槽7处的充电外环体3上设置有电磁吸附板10，其中电磁吸附板10为电磁板的一种，在通电时其会产生强磁力，在失电是立刻消磁，实现对agv小车的有效吸附；
39.值得注意的是：两个电磁吸附板10是相对开启的，即在一侧的开启时，另一侧的处在关闭状态，其触发开启的方式可采用传感器进行感应控制开启，其中只有在拆卸蓄电池模板13时才需要进行开启电磁吸附板10，在进行安装时，利用的是蓄力弹簧的弹性势能实现的。
40.换电基板1两端均设置有与电磁吸附板10磁性相吸的固定磁板11，换电基板1内开设有呈贯穿设置的装配口12，装配口12内设置有蓄电池模板13；
41.蓄电池模板13在装配口12内，能与换电基板1之间实现更换，其电力之间的连接主要通过其上的接线端口17和接线端子16的对接实现电流的互通；
42.进一步地，装配口12内侧壁设置有定位滑轨条26，蓄电池模板13两侧侧壁均开设有与定位滑轨条26相适配的定位滑轨槽27；
43.其中设置定位滑轨条26和定位滑轨槽27的效果是实现对处在装配口12中的蓄电池模板13的有效支撑，并能保证在插入时的一个精准性，确保蓄电池模板13与换电基板1组装的精准。
44.蓄电池模板13两端均开设有与充电端子8相适配的充电口14，装配口12内壁通过弹性复位件连接有限位板15，进一步地，弹性复位件包括开设在换电基板1上的限位口，限位口内壁固定连接有导柱28，限位板15位于限位口内，且套设在导柱28上，并通过套设在导
柱28上的复位弹簧与限位口内壁连接。
45.需要进行说明的是：复位弹簧的设计施加给限位板15朝向装配口12的压力，以确保在接线端子16与接线端口17进行对接后，通过复位弹簧施加给接线端子16一定的压力，也能使得当将蓄电池模板13拆下后，由于接线端子16没有蓄电池模板13的阻挡后，复位弹簧实现将伸缩板18连接的驱动齿条19回缩，从而实现在转换轨道6内移动时，驱动齿条19不与自驱动齿轮21啮合。
46.限位板15上设置有接线端子16，接线端子16两端呈弧形设置，且接线端口17与接线端子16上设置有相互适配的接线触点29；蓄电池模板13两侧均设置有与接线端子16相适配的接线端口17；
47.需要值得注意的是，两端均呈弧形设置的接线端子16在蓄电池模板13进行安装时，不会阻挡蓄电池模板13的安装。
48.换电基板1两侧均开设有联动腔，联动腔内设置有吸附磁环20，吸附磁环20通过磁动解除组件与限位板15连接。
49.进一步地，磁力解除组件包括固定连接在限位板15上的斜面抵触板30，吸附磁环20上固定连接有联动柱31，联动柱31贯穿至限位口内，且固定连接有与斜面抵触板30相适配的斜面联动板32。
50.采用上述进一步的好处是：当在需要对充电的蓄电池模板13进行拆卸时，当agv小车在移动到充电区域槽7内时，电磁吸附板10产生的磁力会吸引吸附磁环20进行移动，在移动过程中会使得联动柱31带动斜面联动板32移动，斜面联动板32移动时会带动斜面抵触板30带动限位板15移动，从而使得接线端子16从蓄电池模板13上的接线端口17中拔出，实现自动解除端子电路连接的效果。
51.可参考流程图8，本发明整个充换电流程如下(下述中涉及到的方向以图示方向为参考)：
52.在agv小车电量不足，需要进行充电时，收到控制系统发来的充电指令移动到转换轨道6处，当agv小车在转换轨道6内进行移动时，设置在换电基板1上的驱动齿条19会与自驱动齿轮21啮合，并带动自驱动齿轮21进行转动，从而使得中心转轴5带动内旋转盘4进行调整方向，从原先的竖直方向转换到水平方向，此时处在内旋转盘4上的agv小车会在转换方向后移动到充电外环体3上的充电区域槽7上，此时，电磁吸附板10开启产生磁力，在磁力的作用下会使得安装有固定磁板11的agv小车被吸引，不断的靠近充电端子8，并最终使得设置在充电端子8与蓄电池模板13上的充电口14进行有效插接，充电端子8会实现对蓄电池模板13的充电；电磁吸附板10产生的磁力会吸引吸附磁环20进行移动使得接线端子16与蓄电池模板13进行断开连接；
53.在agv小车移动过程中会使得不断的压缩反弹板9连接的蓄力弹簧，增加弹性势能，在充电端子8实现充电时，电磁吸附板10失电消磁，此时反弹板9在蓄力弹簧的弹性势能的作用下会实现将无动力的agv小车快速弹出，无动力的agv小车会移动到另一侧的充电区域槽7上，此时另一侧的充电区域槽7内留有上一个agv小车更换下的蓄电池模板13，并且该蓄电池模板13已充满电，无动力的agv小车会自动实现与蓄电池模板13之间的插接，在弹性复位件作用下的接线端子16会自动实现与蓄电池模板13上的接线端口17的对接，对接后蓄电池模板13会对agv小车供电，从而实现对agv小车自动换电的效果，当agv小车行使到转换
轨道6内时，在驱动齿条19的作用下会实现内旋转盘4的转动，内旋转盘4会自动实现从水平方向转换到竖直方向，在整个agv小车换电的过程中，内旋转盘4会实现超一个方向转动180
°
，这使得下一个agv小车进行换电时，内旋转盘4会自动实现将agv小车先输送到没有蓄电池模板13的一侧充电区域槽7内，进行卸下蓄电池模板13，再弹入到有充满电的蓄电池模板13一侧充电区域槽7内进行安装，如此不断循环，无需外人进行管控，自动实现充换电的整个过程。
54.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种agv小车的智能充换电装置，包括换电基座和安装在agv小车上的换电基板(1)，其特征在于，所述换电基座由固定座(2)、充电外环体(3)和内旋转盘(4)组成，所述充电外环体(3)和内旋转盘(4)均设置在固定座(2)上，且所述内旋转盘(4)内嵌适配设置在充电外环体(3)内部，所述内旋转盘(4)通过中心转轴(5)与固定座(2)连接，所述内旋转盘(4)上开设有转换轨道(6)，所述转换轨道(6)内设置有与中心转轴(5)连接的自驱动组件，所述充电外环体(3)两侧均开设有充电区域槽(7)，所述充电区域槽(7)内壁通过磁力移动件连接有充电端子(8)，位于充电端子(8)两侧的所述充电区域槽(7)内侧壁通过蓄力弹簧连接有反弹板(9)，位于充电区域槽(7)处的所述充电外环体(3)上设置有电磁吸附板(10)；所述换电基板(1)两端均设置有与电磁吸附板(10)磁性相吸的固定磁板(11)，所述换电基板(1)内开设有呈贯穿设置的装配口(12)，所述装配口(12)内设置有蓄电池模板(13)，所述蓄电池模板(13)两端均开设有与充电端子(8)相适配的充电口(14)，所述装配口(12)内壁通过弹性复位件连接有限位板(15)，所述限位板(15)上设置有接线端子(16)，所述蓄电池模板(13)两侧均设置有与接线端子(16)相适配的接线端口(17)；所述限位板(15)内壁固定连接有伸缩板(18)，所述伸缩板(18)一侧开设有与自驱动组件啮合连接的驱动齿条(19)，所述换电基板(1)两侧均开设有联动腔，所述联动腔内设置有吸附磁环(20)，所述吸附磁环(20)通过磁动解除组件与限位板(15)连接。2.根据权利要求1所述的一种agv小车的智能充换电装置，其特征在于，所述自驱动组件包括设置在转换轨道(6)侧壁上的自驱动齿轮(21)，所述自驱动齿轮(21)与驱动齿条(19)相适配，所述自驱动齿轮(21)固定连接有向下延伸的传动轴，所述传动轴端部固定连接有传动齿轮(22)，所述中心转轴(5)外侧壁固定连接有与传动齿轮(22)啮合连接的转动齿轮(23)。3.根据权利要求1所述的一种agv小车的智能充换电装置，其特征在于，所述磁力移动件包括开设在充电外环体(3)上的中空腔，所述中空腔内壁内设置有偏置磁板(24)，所述偏置磁板(24)通过弹簧定位柱(25)与中空腔内壁实现弹性连接，所述充电端子(8)设置在偏置磁板(24)上。4.根据权利要求1所述的一种agv小车的智能充换电装置，其特征在于，所述装配口(12)内侧壁设置有定位滑轨条(26)，所述蓄电池模板(13)两侧侧壁均开设有与定位滑轨条(26)相适配的定位滑轨槽(27)。5.根据权利要求1所述的一种agv小车的智能充换电装置，其特征在于，所述弹性复位件包括开设在换电基板(1)上的限位口，所述限位口内壁固定连接有导柱(28)，所述限位板(15)位于限位口内，且套设在导柱(28)上，并通过套设在导柱(28)上的复位弹簧与限位口内壁连接。6.根据权利要求1所述的一种agv小车的智能充换电装置，其特征在于，所述接线端子(16)两端呈弧形设置，且所述接线端口(17)与接线端子(16)上设置有相互适配的接线触点(29)。7.根据权利要求1所述的一种agv小车的智能充换电装置，其特征在于，所述磁力解除组件包括固定连接在限位板(15)上的斜面抵触板(30)，所述吸附磁环(20)上固定连接有联动柱(31)，所述联动柱(31)贯穿至限位口内，且固定连接有与斜面抵触板(30)相适配的斜面联动板(32)。
8.根据权利要求1所述的一种agv小车的智能充换电装置，其特征在于，所述换电基板(1)设置在agv小车的中间位置，其底部设置有agv小车的驱动轮(33)。

技术总结
本发明公开了一种AGV小车的智能充换电装置，属于AGV小车换电技术领域，包括换电基座和安装在AGV小车上的换电基板，换电基座由固定座、充电外环体和内旋转盘组成，充电外环体两侧均开设有充电区域槽，充电区域槽内壁通过磁力移动件连接有充电端子，充电区域槽内侧壁通过蓄力弹簧连接有反弹板，充电外环体上设置有电磁吸附板。本发明利用电磁吸附板的电生磁实现将AGV小车进行吸附移动，实现将充电端子与蓄电池模板的插接充电，同步实现对接线端子与蓄电池模板的拔除，在电磁吸附板失磁的瞬间，反弹板快速将无动力的AGV小车推出，在移动过程中自动实现拆卸缺电的蓄电池模板和安装充满的蓄电池模板的效果，整个充换电过程简单快速，有效提高换电效率。有效提高换电效率。有效提高换电效率。


技术研发人员：陈克川
受保护的技术使用者：浙江万博容尊环保科技股份有限公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/9/20