CN111284343A - 一种无载车板充电连接装置及充电*** - Google Patents

一种无载车板充电连接装置及充电*** Download PDF

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孙鹏
李德胜
王军利
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Abstract

一种无载车板充电连接装置，包括固定导电连接器和移动导电连接器；固定导电连接器固定设置在停车位，移动导电连接器设置在轮胎外圈，移动导电连接器能够与固定导电连接器插接导通；本发明中，搬运器将车搬运至停车位时移动导电连接器的斜面与固定导电连接器的喇叭口斜面对接，相对产生的对接误差通过固定导电连接器的内部自适应机构进行位置补偿，从而达到可靠对接，自适应对接误差在±40mm范围内可通过垂直水平位移弹性调整，角度偏差采用四个调整弹簧进行补偿，容许误差在±10°，可完美解决车库搬运器的定位误差。

Description

一种无载车板充电连接装置及充电***
技术领域
本发明属于充电装置技术领域，特别涉及一种无载车板充电连接装置及充电***。
背景技术
目前实现立体停车库无载车板方式有三种，第一种无线充电，采用直流无线充电模式，源边模块需安装在新能源车体上，充电桩与副边模块连接，采用此种充电方式需得到车企的配合才行。第二种固定式充电机器人，其采用机械臂自带国标枪头，或自带非标转接头的机器人，通过视觉定位对需要充电的新能源车进行充电。第三种梳齿搬运中随搬运器交换的导电连接装置，在搬运过程中需要进行两次以上的交换。
目前立体车库无载车板充电存在的技术问题大致有以下几点：
固定式充电机械臂目前采用机械臂或自带非标转接头+视觉定位对车进行充电，由于不同车型充电口位置不同，其对机械臂自身的传动精度要求很高，需通过高精度视觉定位对充电口位置进行多次判断后将充电口坐标反馈给工控机，通过工控机算法进行处理后驱动机械臂进行插枪。由于目前是视觉定位技术尚不成熟，且整机价格很昂贵，市场推广较难。
梳齿搬运中随搬运器交换的导电连接装置，首先需要将充电枪插到车上，连接器的一端放在停车板上，搬运器上升后将车和连接器一同搬运，搬运到位后再将车和连接器同时放下，连接器与车位固定的连接器才能对接完成，此方式由于连接器需要两次交换对定位要求高，同时在对接完成后无法保证能可靠对接，并且其采用端面对接形式，对接压力和电极端面防护也是一个比较大的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无载车板充电连接装置及充电***，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种无载车板充电连接装置，包括固定导电连接器和移动导电连接器；固定导电连接器固定设置在停车位，移动导电连接器设置在轮胎外圈，移动导电连接器能够与固定导电连接器插接导通；
固定导电连接器包括母头连接器端和自适应机构，自适应机构的一端固定设置在车位上，自适应机构的另一端与母头连接器端固定连接；
移动导电连接器包括充电枪、轮胎夹持器和公头连接器端；轮胎夹持器的端部设置有公头连接器端，公头连接器端通过导线连接有充电枪；公头连接器端能够插进母头连接器端。
进一步的，自适应机构包括Y轴导轨、Y轴弹簧、Y轴板、L型连接板、X轴导轨、X轴弹簧、X轴板、角度调整弹簧、Z轴导轨、Z轴弹簧和Z轴板；Z轴板水平设置，Z轴板上平行设置有两个Z轴导轨，两个Z轴导轨上均设置有滑块，滑块与Z轴板端部固定连接有Z轴弹簧；Z轴板上的两个滑块上固定设置有L型连接板，Y轴板上平行设置有两个Y轴导轨，两个Y轴导轨均设置有滑块，两个Y轴导轨之间固定设置有弹簧导向杆，Y轴弹簧套在弹簧导向杆上，Y轴弹簧的一端顶在L型连接板上，Y轴导轨上的滑块与L型连接板固定连接；X轴板上平行设置有两个X轴导轨，两个X轴导轨均设置有滑块，两个X轴导轨之间设置有弹簧导向杆，X轴弹簧套设在弹簧导向杆上，X轴导轨上的滑块固定设置在Y轴板上，Y轴板的两端垂直设置有挡板，X轴弹簧的端部顶在挡板上；母头连接器端的一端通过若干角度调整弹簧与X轴板固定连接。
进一步的，Y轴板和X轴板上分别设置有两个弹簧导向杆，母头连接器端通过四个角度调整弹簧与X轴板固定连接。
进一步的，轮胎夹持器的端部通过若干连杆连接公头连接器端，连杆上设置有长条形槽，公头连接器端通过穿过长条形槽的锁紧旋钮与立板固定；公头连接器端的下端固定设置有基准板。
进一步的，连杆包括两个第一连杆和两个第二连杆，四个连杆分别设置在立板的四个角；立板上端的两个第一连杆采用铰链接，下端的两个第二连杆与立板固定连接；长条形槽设置在第一连杆上。
进一步的，轮胎夹持器包括轮胎夹棒、固定杆、齿轮、工作棘爪、棘爪摇杆、齿条和止逆棘爪；固定杆为中空杆，固定杆的一端垂直固定轮胎夹棒，固定杆内部设置有齿条，齿条的端部垂直设置有轮胎夹棒；固定杆侧壁上设置有开口，开口内通过齿轮轴设置有齿轮，齿轮和齿条啮合，齿轮轴上还设置有棘爪摇杆，棘爪摇杆上设置有工作棘爪，固定杆开口处设置有止逆棘爪，止逆棘爪和工作棘爪均与齿轮接触。
进一步的，轮胎夹棒上等间距设置有若干条形槽，条形槽的棱边进行倒角设置；固定杆的端部还设置有固定手柄，齿条设置有轮胎夹棒的一端设置有手柄。
进一步的，固定导电连接器连接电源。
进一步的，一种基于无载车板充电连接装置的充电***包括AGV搬运器，无载车板充电连接装置的固定导电连接器设置在AGV搬运器能够到达的停车位处。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
本发明通过将移动导电连接器端用轮胎夹持器与轮胎外圈夹紧，再将移动导电连接器附带的充电枪***车辆的充电口，在搬运过程中连接器可以随车一起被搬移；
本发明中，搬运器将车搬运至停车位时移动导电连接器的斜面与固定导电连接器的喇叭口斜面对接，相对产生的对接误差通过固定导电连接器的内部自适应机构进行位置补偿，从而达到可靠对接，自适应对接误差在±40mm范围内可通过垂直水平位移弹性调整，角度偏差采用四个调整弹簧进行补偿，容许误差在±10°，可完美解决车库搬运器的定位误差。
本发明轮胎夹持器能够快速根据不同车型的轮胎尺寸快速调整，并通过棘轮锁紧装置将其锁紧，保证移动导电连接器在随车辆搬运中不会掉落。
轮胎夹棒的表面多个凹槽设计，可增加与轮胎多点的压接力，提高与轮胎的整体夹持力，避免移动导电连接器在搬运过程中掉落。
附图说明
图1梳齿车库充电连接器对接示意图；
图2固定导电连接器侧视图；
图3固定导电连接器拆分图；
图4移动导电连接器侧视图；
图5轮胎夹持器剖视图；
图6停车准备安装移动导电连接器的状态示意图；
图7移动导电连接器安装完成的状态示意图；
图8车辆搬运的状态示意图；
图9横移搬运器与车位对接的状态示意图；
图10停车到位准备对接的状态示意图；
图11对接过程的状态示意图；
图12实施例图。
其中：固定导电连接器1，移动导电连接器2，充电枪21，轮胎夹持器26，轮胎夹棒261，固定杆269，齿轮262，工作棘爪263，棘爪摇杆264，齿条267，止逆棘爪265，固定手柄268，手柄266，公头连接器端24，基准板23，锁紧旋钮22，连杆25，立板27，母头连接器端3，自适应机构4，Y轴导轨41，Y轴弹簧42，X轴导轨44，X轴弹簧43，角度调整弹簧45，Z轴导轨47，Z轴弹簧46。
具体实施方式
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明进一步说明：
请参阅图1至图12，一种无载车板充电连接装置，包括固定导电连接器1和移动导电连接器2；固定导电连接器1固定设置在停车位，移动导电连接器2设置在轮胎外圈，移动导电连接器2能够与固定导电连接器1插接导通；无载车板的立体车库在车辆充电时需要在轮胎外圈增加移动导电连接器2，到达停车位时与固定导电连接器1完全对接后才能充电。
固定导电连接器1包括母头连接器端3和自适应机构4，自适应机构4的一端固定设置在车位上，自适应机构4的另一端与母头连接器端3固定连接；为满足对接可靠的对接，固定连接器可以满足XYZ方向及角度±5°范围的误差，固定导电连接器由两部分组成，前端是母头连接器端，后端是自适应机构(如图2)。其中自适应机构由X轴导轨弹簧、Y轴导轨弹簧、Z轴导轨弹簧组成，实现XYZ方向的对接误差，母头连接器后端增加4个弹簧和导柱解决角度±5°范围(如图3)。
移动导电连接器2包括充电枪21、轮胎夹持器26和公头连接器端24；轮胎夹持器26的端部设置有公头连接器端24，公头连接器端24通过导线连接有充电枪21；公头连接器端24能够插进母头连接器端3。
自适应机构4包括Y轴导轨41、Y轴弹簧42、Y轴板、L型连接板、X轴导轨44、X轴弹簧43、X轴板、角度调整弹簧45、Z轴导轨47、Z轴弹簧46和Z轴板；Z轴板水平设置，Z轴板上平行设置有两个Z轴导轨47，两个Z轴导轨47上均设置有滑块，滑块与Z轴板端部固定连接有Z轴弹簧46；Z轴板上的两个滑块上固定设置有L型连接板，Y轴板上平行设置有两个Y轴导轨41，两个Y轴导轨41均设置有滑块，两个Y轴导轨41之间固定设置有弹簧导向杆，Y轴弹簧42套在弹簧导向杆上，Y轴弹簧42的一端顶在L型连接板上，Y轴导轨41上的滑块与L型连接板固定连接；X轴板上平行设置有两个X轴导轨44，两个X轴导轨44均设置有滑块，两个X轴导轨44之间设置有弹簧导向杆，X轴弹簧43套设在弹簧导向杆上，X轴导轨44上的滑块固定设置在Y轴板上，Y轴板的两端垂直设置有挡板，X轴弹簧43的端部顶在挡板上；母头连接器端3的一端通过若干角度调整弹簧45与X轴板固定连接。
Y轴板和X轴板上分别设置有两个弹簧导向杆，母头连接器端3通过四个角度调整弹簧45与X轴板固定连接。
轮胎夹持器的端部通过若干连杆连接公头连接器端，连杆上设置有长条形槽，公头连接器端通过穿过长条形槽的锁紧旋钮与立板固定；公头连接器端的下端固定设置有基准板。
进一步的，连杆包括两个第一连杆和两个第二连杆，四个连杆分别设置在立板的四个角；立板上端的两个第一连杆采用铰链接，下端的两个第二连杆与立板固定连接；长条形槽设置在第一连杆上。
轮胎夹持器26包括轮胎夹棒261、固定杆269、齿轮262、工作棘爪263、棘爪摇杆264、齿条267和止逆棘爪265；固定杆269为中空杆，固定杆269的一端垂直固定轮胎夹棒261，固定杆269内部设置有齿条267，齿条267的端部垂直设置有轮胎夹棒261；固定杆269侧壁上设置有开口，开口内通过齿轮轴设置有齿轮262，齿轮和齿条啮合，齿轮轴上还设置有棘爪摇杆264，棘爪摇杆264上设置有工作棘爪263，固定杆269开口处设置有止逆棘爪265，止逆棘爪265和工作棘爪263均与齿轮262接触。移动导电连接器由轮胎夹持器、公头连接器端、连杆、基准板、角度锁紧旋钮、充电枪组成(如图4)，其中轮胎夹持器是将公头连接器可靠的固定在轮胎上的一种锁紧装置，内部结构由齿轮、工作棘爪、棘爪摇杆、止逆棘爪、齿条、手柄、轮胎夹棒组成，当轮胎夹棒一端与轮胎贴紧后，推动棘爪摇杆，齿轮随之转动从而带动齿条和轮胎夹棒进行收缩，当棘爪摇杆往回拉时，止逆棘爪将齿轮锁止，防止逆转，经过多次往复运动将将轮胎夹紧。当需要解锁夹持器时，用左手将棘爪摇杆与固定手柄捏紧，使工作棘爪的背面与止逆棘爪的顶端贴合，此时止逆棘爪与齿轮脱离，此时用右手拉动手柄即可快速调整夹持器的夹持距离。为保证轮胎夹棒可靠的与轮胎外圈贴合，对轮胎夹棒的外圈设计多个凹槽，可增加与轮胎多点的压接力，提高与轮胎的整体夹持力，使其在与轮胎贴合时将轮胎橡胶面压变形，并对凹槽的棱边进行倒角，保证在贴合的同时不伤轮胎表面(如图5)。
轮胎夹棒261上等间距设置有若干条形槽，条形槽的棱边进行倒角设置；固定杆269的端部还设置有固定手柄268，齿条设置有轮胎夹棒261的一端设置有手柄266。
固定导电连接器1连接电源。
一种基于无载车板充电连接装置的充电***包括AGV搬运器，无载车板充电连接装置的固定导电连接器设置在AGV搬运器能够到达的停车位处
具体工作原理：
当新能源车停入车库出入口停车板上需要充电时，车库管理员将移动导电连接器安装在轮胎上(如图6)，安装时将移动导电连接器轮胎夹棒***轮胎与前翼子板的缝隙中，将基准板与地面贴平后再将两根轮胎夹棒与轮胎外圈贴紧，再将角度锁紧旋钮拧紧，此时开始摆动棘爪摇杆将轮胎夹紧，将充电枪***车辆的充电口上，安装完成后如图7所示，再次检查移动连接器与轮胎是否可靠连接，确认没问题后管理员走出车库，关上车库门，车库对车辆进行自动搬运。在搬运过程中AGV搬运器将车托起，移动导电连接器随车被搬运至横移搬运器上(如图8)，横移搬运器将车搬运至停车位处(如图9)，AGV搬运器又将车从停车位梳齿的上方搬运进入(如图10)，移动导电连接器缓慢与固定导电连接器对接，固定导电连接器受移动导电连接的推动随之后移，当车到达规定的位置后，搬运器下降将车放在停车位梳齿上，固定导电连接器受移动导电连接器的带动，进行下降，此时完成整套对接流程，停车和连接器对接完成(如图11)，车库外操作屏处显示停车完成，充电就绪，随之进行刷卡或扫码进行充电。无载车板充电连接装置可实现AGV搬运充电场站、乘用车智能无载车板立体车库、大巴无载车板立体车库的充电问题(图12)。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种无载车板充电连接装置，其特征在于，包括固定导电连接器(1)和移动导电连接器(2)；固定导电连接器(1)固定设置在停车位，移动导电连接器(2)设置在轮胎外圈，移动导电连接器(2)能够与固定导电连接器(1)插接导通；
固定导电连接器(1)包括母头连接器端(3)和自适应机构(4)，自适应机构(4)的一端固定设置在车位上，自适应机构(4)的另一端与母头连接器端(3)固定连接；
移动导电连接器(2)包括充电枪(21)、轮胎夹持器(26)和公头连接器端(24)；轮胎夹持器(26)的端部设置有公头连接器端(24)，公头连接器端(24)通过导线连接有充电枪(21)；公头连接器端(24)能够插进母头连接器端(3)。
2.根据权利要求1所述的一种无载车板充电连接装置，其特征在于，自适应机构(4)包括Y轴导轨(41)、Y轴弹簧(42)、Y轴板、L型连接板、X轴导轨(44)、X轴弹簧(43)、X轴板、角度调整弹簧(45)、Z轴导轨(47)、Z轴弹簧(46)和Z轴板；Z轴板水平设置，Z轴板上平行设置有两个Z轴导轨(47)，两个Z轴导轨(47)上均设置有滑块，滑块与Z轴板端部固定连接有Z轴弹簧(46)；Z轴板上的两个滑块上固定设置有L型连接板，Y轴板上平行设置有两个Y轴导轨(41)，两个Y轴导轨(41)均设置有滑块，两个Y轴导轨(41)之间固定设置有弹簧导向杆，Y轴弹簧(42)套在弹簧导向杆上，Y轴弹簧(42)的一端顶在L型连接板上，Y轴导轨(41)上的滑块与L型连接板固定连接；X轴板上平行设置有两个X轴导轨(44)，两个X轴导轨(44)均设置有滑块，两个X轴导轨(44)之间设置有弹簧导向杆，X轴弹簧(43)套设在弹簧导向杆上，X轴导轨(44)上的滑块固定设置在Y轴板上，Y轴板的两端垂直设置有挡板，X轴弹簧(43)的端部顶在挡板上；母头连接器端(3)的一端通过若干角度调整弹簧(45)与X轴板固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种无载车板充电连接装置，其特征在于，Y轴板和X轴板上分别设置有两个弹簧导向杆，母头连接器端(3)通过四个角度调整弹簧(45)与X轴板固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种无载车板充电连接装置，其特征在于，轮胎夹持器(26)的端部通过若干连杆(25)连接公头连接器端(24)，连杆(25)上设置有长条形槽，公头连接器端(24)通过穿过长条形槽的锁紧旋钮(22)与立板(27)固定；公头连接器端(24)的下端固定设置有基准板(23)。
5.根据权利要求4所述的一种无载车板充电连接装置，其特征在于，连杆(25)包括两个第一连杆和两个第二连杆，四个连杆分别设置在立板的四个角；立板上端的两个第一连杆采用铰链接，下端的两个第二连杆与立板固定连接；长条形槽设置在第一连杆上。
6.根据权利要求1所述的一种无载车板充电连接装置，其特征在于，轮胎夹持器(26)包括轮胎夹棒(261)、固定杆(269)、齿轮(262)、工作棘爪(263)、棘爪摇杆(264)、齿条(267)和止逆棘爪(265)；固定杆(269)为中空杆，固定杆(269)的一端垂直固定轮胎夹棒(261)，固定杆(269)内部设置有齿条(267)，齿条(267)的端部垂直设置有轮胎夹棒(261)；固定杆(269)侧壁上设置有开口，开口内通过齿轮轴设置有齿轮(262)，齿轮(262)和齿条(267)啮合，齿轮轴上还设置有棘爪摇杆(264)，棘爪摇杆(264)上设置有工作棘爪(263)，固定杆(269)开口处设置有止逆棘爪(265)，止逆棘爪(265)和工作棘爪(263)均与齿轮(262)接触。
7.根据权利要求4所述的一种无载车板充电连接装置，其特征在于，轮胎夹棒(261)上等间距设置有若干条形槽，条形槽的棱边进行倒角设置；固定杆(269)的端部还设置有固定手柄(268)，齿条设置有轮胎夹棒(261)的一端设置有手柄(266)。
8.根据权利要求1所述的一种无载车板充电连接装置，其特征在于，固定导电连接器(1)连接电源。
9.一种基于无载车板充电连接装置的充电***，其特征在于，基于权利要求1至8任意一项所述的无载车板充电连接装置，包括AGV搬运器，无载车板充电连接装置的固定导电连接器(1)设置在AGV搬运器能够到达的停车位处。
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