一種agv小車無線充電單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種AGV小車無線充電單元，屬于裝備制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]AGV小車(Automated Guided Vehicle，簡稱AGV)，是指裝備有自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車，AGV小車一般是以充電蓄電池為其動力來源，電池使用一段時間以后，需要對電池進(jìn)行充電，補(bǔ)充能量，這就是AGV小車的電源管理，目前市場上一般采用半自動或人工管理的兩種模式，半自動管理的模式需在小車裝有電池能量檢測電路，電池能量不足時，控制小車離開運(yùn)行軌道，進(jìn)入充電工位，然后由人工插上電源充電，充電結(jié)束后，再通過人工發(fā)出指令讓小車回到運(yùn)行軌道，人工管理模式就是定時給小車電池充電，比如利用車間晚上停工休息的時候，集中給小車電池充電。隨著AGV小車的應(yīng)用越來越普及，全自動電源管理模式也已經(jīng)提上日程，采用無線供電技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)全自動電源充電管理，目前主要有三種無線供電技術(shù)模型，磁電耦合、磁共振和射頻無線供電，三種無線供電模式有關(guān)實(shí)用新型專利介紹如下:2011.12.14公開的一種磁共振無線供電電路(專利號:201010200474)，利用電磁波的共振進(jìn)行電能傳輸，包括發(fā)送器和接收器，發(fā)送器包括振蕩電路，驅(qū)動電路，輔助電路，控制模塊，檢測電路，調(diào)諧電容以及發(fā)送線圈，接收器包括接收線圈，整流電路，穩(wěn)壓電路，調(diào)諧電容。2011.08.03公開一種射頻無線供電系統(tǒng)(專利號:201110089923)，可在較遠(yuǎn)距離內(nèi)為物聯(lián)網(wǎng)中低功耗節(jié)點(diǎn)提供安全穩(wěn)定的無線供電。2012年10月16日公告的電動汽車、電動摩托車的無線供電驅(qū)動裝置(專利號:CN201220527593.3)，在車輪輪胎內(nèi)增設(shè)接收線圈，接收埋設(shè)于道路中的電磁振蕩發(fā)射線圈發(fā)射出電能，實(shí)現(xiàn)電能從路面到電動汽車或電動摩托無線傳輸。
[0003]分析以上專利，磁共振和射頻無線供電模式原理上沒有問題，需要解決是安全頻率問題、供電效率問題和實(shí)用價值問題，這些問題解決之前，基于磁共振和射頻無線供電尚不能進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的應(yīng)用階段，于目前已經(jīng)達(dá)到實(shí)用程度的磁電轉(zhuǎn)化模式，供電模塊已經(jīng)成熟，并且已經(jīng)商品化，需要解決的技術(shù)就是如何在具體工程環(huán)境中應(yīng)用的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型提出一種AGV小車無線充電單元，采用了成熟的磁電轉(zhuǎn)換無線供電模式，應(yīng)用在AGV小車的電源充電管理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了 AGV小車電源全自動管理模式，兼具有實(shí)用性、可行性和先進(jìn)性。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種AGV小車無線充電單元，包括無線供電模塊、無線電源接收模塊、光電定位開關(guān)、計(jì)算機(jī)管理模塊、路□轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志、充電工位識別標(biāo)志、運(yùn)行軌道、導(dǎo)向軌道組成，其特征在于:
[0006]無線電源接收模塊安裝在AGV小車上，無線供電模塊安裝在充電工位上，兩者保持幾何中心等高，運(yùn)行軌道經(jīng)一個岔路入口進(jìn)入充電工位導(dǎo)向軌道，經(jīng)過岔路出口返回運(yùn)行軌道，路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志設(shè)置在岔路入口 ；
[0007]充電工位識別標(biāo)志是AGV小車在充電工位制動、停車和接通無線電源接收模塊的標(biāo)志，光電定位開關(guān)是啟動和停止無線供電模塊的開關(guān)，安裝在充電工位上，光電定位開關(guān)的發(fā)射和接收模塊分別安裝在導(dǎo)向軌道的兩側(cè)；
[0008]計(jì)算機(jī)管理模塊安裝在AGV小車上，計(jì)算機(jī)管理模塊由單片計(jì)算機(jī)、電池能量檢測電路、CCD視覺識別裝置、接口電路、繼電器電路組成，電池能量檢測電路將電池電壓值轉(zhuǎn)變成頻率信號再轉(zhuǎn)變成邏輯電平信號，經(jīng)接口電路輸入到單片計(jì)算機(jī)，單片計(jì)算機(jī)實(shí)時監(jiān)控電池壓降的變化(計(jì)算機(jī)管理模塊實(shí)時的檢測動力電池的剩余能量，低于規(guī)定值，啟動自動充電模式);CCD視覺識別裝置是單片計(jì)算機(jī)的信號輸入端，CCD視覺識別裝置由CCD攝像頭、圖像采集卡組成，CXD攝像頭通過識別路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志及充電工位識別標(biāo)志，通過圖像采集卡傳遞識別信號至單片計(jì)算機(jī)；
[0009]繼電器電路控制無線電源接收模塊和電池之間的充電線路，單片計(jì)算機(jī)通過CCD視覺識別裝置讀取到路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志，控制AGV小車減速，引導(dǎo)AGV小車進(jìn)入導(dǎo)向軌道，到達(dá)充電工位，同時發(fā)出控制指令使繼電器電路處于接通狀態(tài)，接通無線電源接收模塊和電池之間的充電線路(檢測無線供電電路強(qiáng)度，最大強(qiáng)度位置也就是無線供電模塊和無線電源接收模塊基本對齊的位置，AGV小車制動停止);無線供電模塊開始為電池充電，電池能量檢測電路檢測電池，當(dāng)電池容量達(dá)到額定值，單片計(jì)算機(jī)切斷繼電器電路，控制AGV小車離開充電工位，定位光電開關(guān)發(fā)出信號關(guān)閉無線供電模塊，AGV小車經(jīng)過岔路出口返回運(yùn)行軌道。
[0010]充電工位導(dǎo)向軌道及運(yùn)行軌道為條狀彩色膠帶，路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志和充電工位識別標(biāo)志為彩色膠帶條形碼，均通過不干膠固定在路面上。
[0011]有益效果:本實(shí)用新型一種AGV小車無線充電單元基于成熟的磁電轉(zhuǎn)換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)AGV小車全自動電源管理，提高了 AGV小車運(yùn)行和電池使用效率；采用成熟的磁電轉(zhuǎn)化無線充電技術(shù)，商品化的無線供電模塊和接收模塊，使裝置的研發(fā)周期短，工作穩(wěn)定可靠，易維護(hù)保養(yǎng)，通過工位識別標(biāo)識對小車進(jìn)行定位，通過定位光電開關(guān)調(diào)節(jié)無線供電模塊和無線電源接收模塊之間的間隙，使之達(dá)到最佳的充電效率，小車的軌跡控制和電源管理共用一臺單片計(jì)算機(jī)，節(jié)約成本。
【附圖說明】
[0012]附圖1是AGV小車無線充電單元位置布置示意圖；
[0013]附圖2是AGV小車無線充電單元電氣原理示意圖；
[0014]附圖3是AGV小車無線充電單元控制電路原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]結(jié)合附圖1、附圖2和附圖3，進(jìn)一步描述本實(shí)用新型如下:一種AGV小車無線充電單元，由無線供電模塊3、無線電源接收模塊4、光電定位開關(guān)1、計(jì)算機(jī)管理模塊18、路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志6、充電工位識別標(biāo)志2、運(yùn)行軌道9、充電工位導(dǎo)向軌道5組成，
[0016]無線電源接收模塊4安裝在AGV小車9上，無線供電模塊3安裝在充電工位上，兩者保持幾何中心等高，運(yùn)行軌道9經(jīng)一個岔路入口進(jìn)入充電工位導(dǎo)向軌道5，經(jīng)過岔路出口返回運(yùn)行軌道9，路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志6設(shè)置在岔路入口 ；
[0017]充電工位識別標(biāo)志2是AGV小車在充電工位制動、停車和接通無線電源接收模塊的標(biāo)志，光電定位開關(guān)I是啟動和停止無線供電模塊的開關(guān)，安裝在充電工位上，光電定位開關(guān)的發(fā)射和接收模塊分別安裝在導(dǎo)向軌道的兩側(cè)；
[0018]計(jì)算機(jī)管理模塊18由單片計(jì)算機(jī)15、電池能量檢測電路12、C⑶視覺識別裝置、接口電路17、繼電器電路Jl組成，CXD視覺識別裝置由CXD攝像頭7、圖像采集卡16組成，
[0019]電池能量檢測電路12將電池電壓值轉(zhuǎn)變成頻率信號再轉(zhuǎn)變成邏輯電平信號，經(jīng)接口電路17輸入到單片計(jì)算機(jī)15，單片計(jì)算機(jī)15實(shí)時監(jiān)控電池壓降的變化；CCD視覺識別裝置(CCD攝像頭7、圖像采集卡16)是單片計(jì)算機(jī)的信號輸入端，CCD攝像頭7通過識別路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志6及充電工位識別標(biāo)志2，通過圖像采集卡16傳遞識別信號至單片計(jì)算機(jī)15 ；
[0020]繼電器電路Jl控制無線電源接收模塊4和電池之間的充電線路，單片計(jì)算機(jī)通過CCD視覺識別裝置讀取到路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志6，控制AGV小車8減速，引導(dǎo)AGV小車8進(jìn)入導(dǎo)向軌道，到達(dá)充電工位，遇到光電定位開關(guān)1，AGV小車8遮擋住其光路使其發(fā)出kl觸點(diǎn)閉合信號，繼電器線圈C帶電，觸點(diǎn)Cl閉合，外部電源經(jīng)變壓器10和整流電路11向無線供電模塊3供電；計(jì)算機(jī)管理模塊18讀取到路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志6后，同時發(fā)出控制指令使繼電器電路Jl處于接通狀態(tài)，接通無線電源接收模塊4和電池13之間的充電線路；無線供電模塊4開始為電池13充電，電池能量檢測電路12檢測電池，當(dāng)電池13容量達(dá)到額定值，單片計(jì)算機(jī)17切斷繼電器電路J1，控制AGV小車8離開充電工位，定位光電開關(guān)I發(fā)出信號(kl切斷)關(guān)閉無線供電模塊3，AGV小車8經(jīng)過岔路出口返回運(yùn)行軌道9。
[0021]所述的充電工位導(dǎo)向軌道5及運(yùn)行軌道9為條狀彩色膠帶，路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志6和充電工位識別標(biāo)志2為彩色膠帶條形碼，均通過不干膠固定在路面上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種AGV小車無線充電單元，包括無線供電模塊、無線電源接收模塊、光電定位開關(guān)、計(jì)算機(jī)管理模塊、路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志、充電工位識別標(biāo)志、運(yùn)行軌道、充電工位導(dǎo)向軌道組成，其特征在于: 無線電源接收模塊安裝在AGV小車上，無線供電模塊安裝在充電工位上，兩者保持幾何中心等高，運(yùn)行軌道經(jīng)一個岔路入口進(jìn)入充電工位導(dǎo)向軌道，經(jīng)過岔路出口返回運(yùn)行軌道，路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志設(shè)置在岔路入口 ； 充電工位識別標(biāo)志是AGV小車在充電工位制動、停車和接通無線電源接收模塊的標(biāo)志，光電定位開關(guān)是啟動和停止無線供電模塊的開關(guān)，安裝在充電工位上，光電定位開關(guān)的發(fā)射和接收模塊分別安裝在導(dǎo)向軌道的兩側(cè)； 計(jì)算機(jī)管理模塊安裝在AGV小車上，計(jì)算機(jī)管理模塊由單片計(jì)算機(jī)、電池能量檢測電路、CCD視覺識別裝置、接口電路、繼電器電路組成，電池能量檢測電路將電池電壓值轉(zhuǎn)變成頻率信號再轉(zhuǎn)變成邏輯電平信號，經(jīng)接口電路輸入到單片計(jì)算機(jī)，單片計(jì)算機(jī)實(shí)時監(jiān)控電池壓降的變化；CCD視覺識別裝置是單片計(jì)算機(jī)的信號輸入端，CCD視覺識別裝置由CCD攝像頭、圖像采集卡組成，CXD攝像頭通過識別路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志及充電工位識別標(biāo)志，通過圖像采集卡傳遞識別信號至單片計(jì)算機(jī)； 繼電器電路控制無線電源接收模塊和電池之間的充電線路，單片計(jì)算機(jī)通過CCD視覺識別裝置讀取到路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志，控制AGV小車減速，引導(dǎo)AGV小車進(jìn)入導(dǎo)向軌道，到達(dá)充電工位，同時發(fā)出控制指令使繼電器電路處于接通狀態(tài)，接通無線電源接收模塊和電池之間的充電線路；無線供電模塊開始為電池充電，電池能量檢測電路檢測電池，當(dāng)電池容量達(dá)到額定值，單片計(jì)算機(jī)切斷繼電器電路，控制AGV小車離開充電工位，定位光電開關(guān)發(fā)出信號關(guān)閉無線供電模塊，AGV小車經(jīng)過岔路出口返回運(yùn)行軌道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種AGV小車無線充電單元，其特征在于:充電工位導(dǎo)向軌道及運(yùn)行軌道為條狀彩色膠帶，路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志和充電工位識別標(biāo)志為彩色膠帶制成的條形碼，通過不干膠固定在相應(yīng)位置的路面上。
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種AGV小車無線充電單元，采用成熟的磁電轉(zhuǎn)化無線充電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)AGV小車的全自動供電管理，提高運(yùn)行管理智能化和工作效率。其技術(shù)要點(diǎn)是：無線電源接收模塊、無線供電模塊分別安裝在AGV小車、充電工位上，運(yùn)行軌道與充電工位通過導(dǎo)向軌道連接，光電定位開關(guān)是無線供電模塊的開關(guān)，計(jì)算機(jī)管理模塊安裝在AGV小車上，包含CCD識別裝置，電源容量實(shí)時監(jiān)控裝置，計(jì)算機(jī)管理模塊讀取到路口轉(zhuǎn)向識別標(biāo)志，引導(dǎo)AGV小車進(jìn)入導(dǎo)向軌道，識別充電工位識別標(biāo)志，到達(dá)充電工位，繼電器電路處于接通狀態(tài)，接通充電線路，電池充電，當(dāng)電池容量達(dá)到額定值，AGV小車離開充電工位，無線供電模塊關(guān)閉，AGV小車經(jīng)過岔路出口返回運(yùn)行軌道。<b/>
【IPC分類】H02J17-00, H02J7-00
【公開號】CN204271714
【申請?zhí)枴緾N201420858275
【發(fā)明人】王維志
【申請人】湖北汽車工業(yè)學(xué)院
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年12月30日