一种智能充电桩的制作方法

1.本实用新型涉及一种工业自动化设备，尤其是涉及一种智能充电桩。


背景技术：

2.目前，在物料搬运的过程中，为了提高工作效率、降低成本和人员的工作强度，通常采用agv小车代替人工搬运物料。当小车的电力不足时，小车驶入指定充电区，通常由工作人员手动完成小车与充电桩之间的电气连接，然后进行充电。充电完成后，工作人员手动断开小车的电气连接，使小车恢复工作状态。
3.在实际的生产过程中，用于物料搬运的小车可能存在多种型号，不同型号小车的电极高度不同，而充电桩的电极高度通常能够由工作人员手动调节，使得充电桩的电机与小车的电机高度相对应。但是，由于充电桩高度调节的过程依赖人力，因此存在自动化程度、调节过程费时费力的缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型主要解决现有技术所存在的自动化程度低、调节过程费时费力的技术问题，提供一种智能充电桩。
5.为了解决上述技术问题实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种智能充电桩，包括底座、高度调节装置以及用于对待充电设备进行充电的充电装置，所述高度调节装置设置于所述底座与所述充电装置之间，所述高度调节装置包括用于驱动所述充电装置沿竖直方向运动的驱动机构。
6.在一可实施方式中，所述高度调节装置还包括处理器和用于获取所述待充电设备的电极高度的采集模块，所述处理器分别与所述采集模块、所述驱动机构电连接，所述处理器用于接收所述采集模块发送的高度值，并根据所述高度值控制所述驱动机构工作，以调节所述充电装置的高度。
7.在一可实施方式中，所述高度调节装置还包括安装于所述充电装置上的距离传感器，所述处理器与所述距离传感器电连接，所述距离传感器用于监测所述充电装置的高度，所述处理器比较所述距离传感器的监测值和所述采集模块的高度值，以控制所述驱动机构工作或停机。
8.在一可实施方式中，所述底座上还设置有安全保护装置，所述充电装置包括充电电极和用于向所述充电电极供电的充电电路，所述充电电极与所述充电电路电连接，所述安全保护装置与所述充电电路电连接；所述充电电极包括充电状态和断电状态，当所述安全保护装置控制所述充电电路导通时，所述充电电极处于所述充电状态，当所述安全保护装置控制所述充电电路断开时，所述充电电极处于所述断电状态。
9.在一可实施方式中，所述安全保护装置包括与所述充电电路电连接的监测机构，所述充电电极在一充电位置与一断电位置间往复运动设置；当所述监测机构监测到所述充电电极位于所述充电位置时，所述监测机构控制所述充电电路导通，所述充电电极处于所
述充电状态；当所述监测机构监测到所述充电电极位于所述断电位置时，所述监测机构控制所述充电电路断开，所述充电电极处于所述断电状态。
10.在一可实施方式中，所述安全保护装置还包括弹性件，在所述弹性件的作用下，所述充电电极具有自所述充电位置向所述断电位置运动的趋势。
11.在一可实施方式中，所述充电装置包括安装座，所述安装座包括滑移座和相对于所述驱动机构固定设置的固定座，所述滑移座通过滑柱相对于所述固定座沿水平方向滑动设置，所述弹性件为套设于所述滑柱外侧的螺旋弹簧，所述弹性件位于所述固定座与所述滑移座之间。
12.在一可实施方式中，所述监测机构包括安装于所述固定座上的光电开关和相对于所述滑移座固定设置的光电挡片，所述光电开关与所述充电电路电连接，当所述充电电极处于所述断电位置时，所述光电挡片远离所述光电开关，当所述充电电极处于所述充电位置时，所述光电挡片靠近所述光电开关且遮挡所述光电开关的光束。
13.在一可实施方式中，所述充电装置上安装有散热风扇，所述散热风扇串联于所述充电电路中。
14.在一可实施方式中，所述充电装置上还设置有限位座，所述限位座相对于所述固定座固定设置，当所述充电电极位于所述充电位置时，所述限位座用于限制待充电设备移动。
15.相对于现有技术，本实用新型一种智能充电桩具有以下有益效果：
16.1.通过设置高度调节装置，高度调节装置包括驱动机构，驱动机构用于驱动充电装置沿竖直方向运动，从而能够调节充电装置的高度；上述的调节过程由驱动机构完成，通过机械装置代替手动调节，有利于提高调节过程中的自动化程度，减少手动调节步骤，具有省时省力的特点；
17.2.通过设置处理器和采集模块，采集模块获取待充电设备的电极高度，并将高度值发送给处理器，处理器以待充电设备的电极高度为参考，从而控制驱动机构将充电装置调节至合适高度；
18.3.通过设置距离传感器，距离传感器用于实时监测充电装置的高度，并将充电装置的高度值发送给处理器，采集模块将待充电设备的电极高度值发送给处理器，处理器比较两个高度值的大小，如果充电装置高于待充电设备的电极，则处理器控制驱动机构工作以驱动充电装置下降，直至充电装置与待充电设备的电极高度一致时，驱动机构停机；反之，如果充电装置低于待充电设备的电极，处理器控制驱动机构工作以驱动充电装置上升，使得充电装置与待充电设备的电极高度一致；
19.4.通过设置安全保护装置，当安全保护装置控制充电电路断开时，充电电极处于断电状态，从而避免充电电极在未接触待充电设备电极时仍然带电的情形，有利于提高充电桩的安全性；
20.5.通过设置监测机构，由于充电电极的状态变化转换为位置的变化，监测机构通过监测充电电极的位置，从而获取充电电极处于充电状态或断电状态，由于位置的变化容易被监测到，使得监测机构对充电电极的状态判断更加准确；
21.6.通过设置弹性件，使得充电电极具有向断电位置运动的趋势，从而在不受外力干扰的情况下，充电电极位于断电位置，并且充电电极自身不带电，有利于进一步提高充电
桩的安全性；
22.7.通过设置散热风扇，当充电电极处于充电状态时，散热风扇工作，反之，散热风扇处于停机状态，有利于节约电力，减少能源浪费；
23.8.通过设置限位座，当充电电极已经处于充电状态时，限位座限制待充电设备移动，从而待充电设备在充电过程中保持静止，使得充电过程顺利完成。
24.因此，本实用新型具有自动化程度较高、省时省力等特点。
附图说明
25.图1是本实用新型实施例的智能充电桩的结构示意图；
26.图2是图1中底座和高度调节装置的结构示意图；
27.图3是图1省略壳体后的结构示意图；
28.图4是图3中固定座和滑移座的结构示意图。
29.图中标号说明：1、底座；2、充电装置；21、充电电极；22、安装座；221、水平座；222、固定座；2221、第一板；2222、第二板；223、滑移座；2231、支撑板；2232、绝缘板；2233、支撑柱；224、滑柱；225、直线轴承；226、支架；23、壳体；231、散热风扇；232、状态显示灯；233、急停按钮；234、限位座；3、高度调节装置；31、驱动机构；311、电机；312、蜗轮减速器；313、丝杆；314、传动轴；32、距离传感器；4、安全保护装置；41、监测机构；411、光电挡片；412、光电开关；42、弹性件。
具体实施方式
30.为使本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。
31.实施例：
32.参照图1和图2，一种智能充电桩，包括底座1、安装于底座1上的充电装置2和高度调节装置3，充电装置2包括安装座22(见图3)和设置于安装座22上的充电电极21，高度调节装置3包括用于驱动安装座22(见图3)沿竖直方向运动的驱动机构31。本实用新型实施例旨在通过设置高度调节装置3，通过驱动机构31完成对充电电极21的高度调节，相对于完全依赖操作者手动调节的方式，有利于提高充电过程的自动化程度，具有省时省力的特点。
33.充电桩用于对待充电设备进行充电，待充电设备可以是搬运物料的小车，也可以是能够自行移动的机器人等等，本实用新型实施例对此不作具体限制。本实用新型实施例中，驱动机构31为机械领域常用的蜗轮丝杆升降机，通常包括电机311、蜗轮减速器312以及丝杆313，蜗轮减速器312连接于电机311与丝杆313之间，起到中间传动的作用。在实际的工作过程中，电机311驱动蜗轮减速器312中的蜗杆(未图示)转动，蜗杆带动蜗轮(未图示)转动，由于蜗轮减速器312中蜗轮与丝杆313螺旋配合，从而丝杆313能够沿竖直方向往复运动。本实用新型实施例中，驱动机构31安装于底座1的上端，共设置四组蜗轮减速器312和丝杆313。四组蜗轮减速器312的蜗杆之间连接有传动轴314，电机311的输出轴连接于其中一
根传动轴314，从而可以通过一个电机311同时驱动四根丝杆313上下移动。可以理解的是，驱动机构31除了可以是蜗轮减速器312，还可以是气缸、液压油缸等活塞式直线驱动缸体，也能实现驱动安装座22上下移动的效果。
34.参照图3和图4，安装座22包括设置于驱动机构31上端的水平座221、固定设置于水平座221上端的固定座222和沿水平方向滑动连接于固定座222的滑移座223，四根丝杆313的上端分别通过螺栓固定连接于水平座221底面的四角处。滑移座223包括竖直设置的支撑板2231和平行于支撑板2231设置的绝缘板2232，支撑板2231与绝缘板2232之间连接有支撑柱2233，从而支撑板2231和绝缘板2232连接为一体。充电电极21固定安装于绝缘板2232远离支撑板2231的一侧，支撑板2231远离绝缘板2232的一侧固定连接有两根滑柱224，滑柱224水平设置且上下排布。固定座222为l形板，包括第一板2221和垂直于第一板2221设置的第二板2222，两根滑柱224沿轴向贯穿固定座222的第一板2221，并且滑柱224与第一板2221之间套设有直线轴承225，从而滑柱224沿轴向滑动连接于固定座222，即滑移座223滑动连接于固定座222。两根滑柱224穿过第一板2221的端部连接有支架226，支架226上固定有光电挡片411，固定座222的第二板2222上安装有光电开关412，光电开关412位于光电挡片411远离充电电极21的一侧，光电开关412和光电挡片411构成监测机构41。
35.充电装置2还包括用于对充电电极21进行供电的充电电路(未图示)，本实用新型实施例中，充电电路中连接有电源(未图示)和逆变器(未图示)，电源为220v普通的交流电，逆变器用于将220v交流电转化为48v直流电，然后再对待充电设备进行充电。光电开关412为工业领域中常用的槽式光电开关412，本实用新型实施例对光电开关412的具体型号不作限制，光电开关412包括发光源(未图示)、受光器(未图示)以及继电器(未图示)，继电器的常开触点串联于充电电路中。当滑移座223上的光电挡片411遮挡在发光源与受光器之间时，光电开关412向继电器发生控制信号，继电器位于充电电路中的常开触点闭合，从而充电电路导通，则电源能够对充电电极21进行供电。
36.每根滑柱224的外侧套设有一个弹性件42，弹性件42为常用的螺旋弹簧，弹性件42位于支撑板2231与固定座222之间，弹性件42与监测机构41共同构成安全保护装置4。在没有外力干扰的情形下，由于弹性件42的弹力作用，光电挡片411与光电开关412相距较远，此时充电电极21处于断电位置，充电电路处于断开状态；当待充电设备进行充电时，待充电设备的电极抵接于充电电极21，并且待充电设备朝向充电桩运动，滑移座223在待充电设备的推动下逐渐靠近固定座222，弹性件42逐渐压缩，光电挡片411逐渐靠近光电开关412，直至光电挡片411遮挡在光电开关412的发光源与受光器之间，充电电路导通，此时充电电极21位于充电位置。
37.绝缘板2232上固定设置有距离传感器32，距离传感器32为常用的红外线距离传感器，距离传感器32朝下设置，距离传感器32与充电电极21位于同一高度，距离传感器32发出的红外线照射在地面上，从而能够实时监测充电电极21的高度。底座1上固定安装有处理器(未图示)，处理器分别与距离传感器32、电机311电连接。桩体上还安装有用于获取待充电设备的电极高度的采集模块(未图示)，采集模块与处理器电连接，从而能够将待充电设备的电极高度发送给处理器。可以理解的是，采集模块获取电极高度的方式存在多种，根据方式的不同，采集模块的类型也不同；例如，采集模块可以是摄像头，摄像头通过拍照识别待充电设备的电极高度，或者采集模块也可以是扫码枪，待充电设备上设置有二维码、条形码
等识别码，扫码枪通过扫描识别码直接或间接获取待充电设备的电极高度。可以理解的是，处理器可以是plc处理器，也可以单片机等，本实用新型实施例对此不作具体限制。
38.当需要调节充电电极21的高度时，采集模块获取到待充电设备的电极高度，然后将该高度值发送给处理器，距离传感器32将此时充电电极21的高度值发送给处理器，处理器通过比较两种高度值，得出充电电极21的运动方向。当待充电设备的电极高度值小于充电电极21的高度值时，处理器向电机311发送控制信号，从而驱动电机311转动，电机311驱动丝杆313向下运动，使得充电电极21下降；距离传感器32实时监测充电电极21的高度，并将高度值发送给处理器，随着充电电极21下降，当充电电极21的高度值与待充电设备的电极高度一致时，处理器控制电机311停机；反之，如果待充电设备的电极高度值大于充电电极21的高度值，处理器通过改变电机311的输出轴的转动方向，使得丝杆313驱动充电电极21上升，最终充电电极21与待充电设备的电极位于同一高度。
39.参照图1和图3，水平座221的外部设置有壳体23，滑移座223位于壳体23外侧，壳体23的侧面安装有散热风扇231，散热风扇231串联于充电电路中。壳体23的上端安装有状态显示灯232，状态显示灯232与光电开关412电连接。当充电电极21位于充电位置时，光电开关412控制状态显示灯232显示第一颜色，当充电电极21位于断电位置时，光电开关412控制状态显示灯232显示第二颜色。例如，充电电极21断电时，状态显示灯232显示黄色，充电电极21通电时，状态显示灯232显示绿色，充电桩故障时，状态显示灯232显示红色。壳体23的上端还设置有急停按钮233，急停按钮233为串联于充电电路中的常闭开关，在充电过程中出现故障或其他突发状况时，操作者通过按压急停按钮233使得整个充电桩停止工作。壳体23的外侧固定设置有限位座234，待充电设备上相应设置有限位开关(未图示)和限位挡片(未图示)，限位开关和限位挡片可以分别是常用的光电开关和光电挡片，限位挡片沿水平方向滑动连接于待充电设备。
40.待充电设备推动滑移座223靠近固定座222的过程中，待充电设备的限位挡片抵接于限位座234，随着待充电设备继续靠近充电桩，限位挡片在限位座234的推动下向远离充电桩的方向运动。当充电电极21处于充电位置时，待充电设备上的限位挡片遮挡待充电设备的限位开关，限位开关向待充电设备发送控制信号，使得待充电设备停止运动并进行充电。
41.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
42.此外，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”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
43.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化
或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。