巡檢機(jī)器人充電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電池充電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種充電系統(tǒng)，尤其涉及一種高可靠性變電站巡檢機(jī)器人自主充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]中國實(shí)用新型專利文獻(xiàn)CN201298629Y《機(jī)器人的電池充電裝置》，提供了一種機(jī)器人的電池充電裝置，包括插頭機(jī)構(gòu)和插座構(gòu)件，所述插頭機(jī)構(gòu)包括設(shè)于移動(dòng)式機(jī)器人上的底板，所述底板上固定連接有軸向水平放置的支撐套，支撐套內(nèi)有齒條桿穿過，所述齒條桿左端連接有插頭，所述齒條桿與齒輪嚙合，所述齒輪安裝于電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，所述電機(jī)與底板固定連接，所述插座構(gòu)件包括支承座，所述支承座上設(shè)有插座，所述插座和所述齒條桿上的插頭相對(duì)設(shè)置。該實(shí)用新型采用在機(jī)器人內(nèi)部安裝可驅(qū)動(dòng)伸縮充電插頭，外部設(shè)置充電插座的方案，這樣避免了電極的暴露問題。但該實(shí)用新型存在以下弊端:通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)可伸縮電極，電機(jī)及可伸縮電極設(shè)置于機(jī)器人內(nèi)部會(huì)增加機(jī)器人本身體重、內(nèi)部設(shè)計(jì)和安裝復(fù)雜度以及安裝體積。
[0003]中國實(shí)用新型專利文獻(xiàn)CN202285342U《變電站智能須巡檢機(jī)器人充電裝置》充電粧內(nèi)部設(shè)備較多，集成度不高，降低了設(shè)備的可維護(hù)性和穩(wěn)定性，同時(shí)，與該實(shí)用新型配合進(jìn)行充電的機(jī)器人的機(jī)體上必須設(shè)置充電插頭，與前述實(shí)用新型相似，該充電插頭必須為可驅(qū)動(dòng)伸縮充電插頭，增加了機(jī)器人本身體重、內(nèi)部設(shè)計(jì)和安裝復(fù)雜度以及安裝體積。
[0004]中國實(shí)用新型專利文獻(xiàn)CN202495798U《變電站巡檢機(jī)器人自動(dòng)充電機(jī)構(gòu)》，提供了一種變電站巡檢機(jī)器人自動(dòng)充電機(jī)構(gòu)，包括電動(dòng)推桿，電動(dòng)推桿與充電裝置相連，充電裝置設(shè)置于固定前座上，電動(dòng)推桿設(shè)置于固定后座上，且充電裝置與固定前座通過導(dǎo)軌連接。該實(shí)用新型將電動(dòng)推桿及充電裝置設(shè)置在機(jī)器人本體上，由電動(dòng)推桿帶動(dòng)充電裝置與充電箱連接，充完電后，再由電動(dòng)推桿縮回充電裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種巡檢機(jī)器人充電系統(tǒng)，將電極設(shè)置在充電粧基座內(nèi)部，電極設(shè)計(jì)成可伸縮彈性接觸式，使用完后自動(dòng)折疊隱藏，對(duì)接動(dòng)力由機(jī)器人自身移動(dòng)提供，大大簡(jiǎn)化了機(jī)器人內(nèi)部充電部分的復(fù)雜度，同時(shí)保證了裝置安全可靠性。
[0006]本實(shí)用新型所提供的巡檢機(jī)器人充電系統(tǒng)，其特征在于:包括充電粧基座、巡檢機(jī)器人充電腔室和可折疊伸縮電極；所述充電粧基座外壁設(shè)有電極收縮口 ；所述可折疊伸縮電極安裝在所述充電粧基座上，該可折疊伸縮電極可繞安裝點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而收入所述電極收縮口內(nèi)或伸出充電粧基座；所述可折疊伸縮電極與安裝在所述充電粧基座上的市電轉(zhuǎn)換器連接；所述巡檢機(jī)器人充電腔室內(nèi)設(shè)置有與所述可折疊伸縮電極配合的電極板。將可折疊伸縮電極設(shè)計(jì)在充電粧基座上，該可折疊伸縮電極在不使用時(shí)可隱藏在電極收縮口內(nèi)，增加了充電系統(tǒng)的安全性，驅(qū)動(dòng)可折疊伸縮電極的裝置也位于充電粧基座上，減輕了巡檢機(jī)器人的自身重量，簡(jiǎn)化了巡檢機(jī)器人的設(shè)計(jì)，增加設(shè)備的可重用性。
[0007]所述可折疊伸縮電極包括伸縮電極支撐座、伸縮電極導(dǎo)軌以及伸縮電極；所述伸縮電極支撐座的一端安裝在所述充電粧基座上，另一端與所述伸縮電極導(dǎo)軌連接；所述伸縮電極支撐座、伸縮電極導(dǎo)軌內(nèi)均設(shè)置有電極通道；所述伸縮電極的兩端分別套有彈簧，所述伸縮電極上設(shè)置有將所述彈簧隔開的伸縮電極制動(dòng)環(huán)；該伸縮電極設(shè)置于電極通道中，其接線端與所述市電轉(zhuǎn)換器連接，其觸頭伸出電極通道、并與所述巡檢機(jī)器人充電腔室上的電極板配合。兩端套有彈簧的伸縮電極置于電極通道中，伸縮電極制動(dòng)環(huán)將兩彈簧分開；伸縮電極的前端套置的彈簧、伸縮電極制動(dòng)環(huán)與電極通道相互作用，使得電極在伸縮電極導(dǎo)軌中具有一定的彈性強(qiáng)度和伸縮余量；伸縮電極的后端套置的彈簧具備減震消噪作用。
[0008]由于巡檢機(jī)器人需要具有一定的密閉性，電極板不能裸露在外，所述巡檢機(jī)器人充電腔室具有充電腔室門板，該充電腔室門板的上端安裝在所述巡檢機(jī)器人充電腔室的腔室上壁上，并可繞安裝點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述電極板設(shè)置在所述巡檢機(jī)器人充電腔室的腔室后壁上，該腔室后壁與充電腔室門板相對(duì)。當(dāng)巡檢機(jī)器人需要充電時(shí)，機(jī)器人向充電粧基座移動(dòng)，可折疊伸縮電極首先頂在充電腔室門板上，充電腔室門板繞安裝點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至充電腔室門板被打開，可折疊伸縮電極與電極板接觸；當(dāng)充電完成或接收到離開指令，機(jī)器人向相反方向移動(dòng)，可折疊伸縮電極與電極板分離，可折疊伸縮電極離開巡檢機(jī)器人充電腔室，充電腔室門板慢慢放下并將巡檢機(jī)器人充電腔室封閉。
[0009]為進(jìn)一步增強(qiáng)密封性，便于充電腔室自動(dòng)實(shí)現(xiàn)密封，充電腔室門板的下端安裝有門板磁鐵，由于門板磁鐵的作用，充電腔室門板與腔室下壁緊密吸合。為增強(qiáng)密封效果，腔室下壁上可設(shè)置門檻，在門檻上也設(shè)置門板磁鐵，充電腔室門板上的門板磁鐵與門檻上的門板磁鐵緊密吸合。充電腔室門板可通過門板旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)安裝在腔室上壁，并可繞門板旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，在非充電時(shí)間，門板旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)內(nèi)部的彈性裝置、充電腔室門板底部的門板磁鐵可使門板達(dá)到密封防水的關(guān)閉狀態(tài)。門板旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)可以由旋轉(zhuǎn)軸與扭簧組成，充電時(shí)，可折疊伸縮電極的推力大過扭簧扭力時(shí)(如果充電腔室門板的下端還安裝有門板磁鐵，可折疊伸縮電極的推力應(yīng)大于扭簧扭力與門板磁鐵吸力之和)，將充電腔室門板緩緩打開，當(dāng)可折疊伸縮電極從充電腔室離開后，扭簧的彈性力使充電腔室門板恢復(fù)關(guān)閉狀態(tài)。
[0010]優(yōu)選地，所述充電粧基座上設(shè)置有折疊驅(qū)動(dòng)器，所述可折疊伸縮電極安裝在折疊驅(qū)動(dòng)器上，該折疊驅(qū)動(dòng)器用于將所述可折疊伸縮電極收入所述電極收縮口內(nèi)或伸出充電粧基座。折疊驅(qū)動(dòng)器可通過充電粧基座中設(shè)置的渦輪渦桿電機(jī)與皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。折疊驅(qū)動(dòng)器設(shè)置在充電粧基座內(nèi)可有效減輕機(jī)器人自重以及增加設(shè)備的可重用性。
[0011]所述充電粧基座是由前支撐板、后支撐板、左支撐板、右支撐板和底板圍成的支撐艙室，其中，左支撐板、右支撐板傾斜設(shè)置；所述電極收縮口設(shè)置在右支撐板上。市電轉(zhuǎn)換器與折疊驅(qū)動(dòng)器都可以安裝在該支撐腔室內(nèi)。這種模塊化設(shè)計(jì)方便組裝和現(xiàn)場(chǎng)安裝，其采用左、右側(cè)傾斜設(shè)計(jì)來增加基座的抗沖擊能力和穩(wěn)定性，左、右支撐板相互構(gòu)成支撐，還可將支撐板采用重型鑄鐵設(shè)計(jì)，來進(jìn)一步增加抗沖擊能力和穩(wěn)定性。
[0012]為使伸縮電極觸頭與巡檢機(jī)器人充電腔室門板接觸時(shí)具有適當(dāng)?shù)哪Σ亮Γ鲇|頭為帶紋路的半球形。
[0013]本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)如下巡檢機(jī)器人充電方法，包括以下步驟:
[0014](I)當(dāng)充電粧基座接收到充電命令后，將隱藏在所述充電粧基座內(nèi)的可折疊伸縮電極從電極收縮口伸出，直至所述可折疊伸縮電極到達(dá)水平位置并保持；
[0015](2)巡檢機(jī)器人向充電粧基座方向移動(dòng)，直至巡檢機(jī)器人充電腔室內(nèi)的電極板與所述可折疊伸縮電極接觸；
[0016](3)當(dāng)巡檢機(jī)器人充電完成或接收到離開充電粧基座命令后，巡檢機(jī)器人緩慢移動(dòng)，直至電極板與可折疊伸縮電極分離；
[0017](4)將處于水平位置的可折疊伸縮電極收入所述電極收縮口內(nèi)。
[0018]本實(shí)用新型還可實(shí)現(xiàn)如下巡檢機(jī)器人充電方法，包括以下步驟:
[0019](I)當(dāng)充電粧基座接收到充電命令后，折疊驅(qū)動(dòng)器將隱藏在所述充電粧基座內(nèi)的可折疊伸縮電極從電極收縮口伸出，直至所述可折疊伸縮電極到達(dá)水平位置并保持；
[0020](2)巡檢機(jī)器人向充電粧基座方向移動(dòng)至適當(dāng)位置，使得可折疊伸縮電極的伸縮電極與巡檢機(jī)器人上的充電腔室門板接觸；巡檢機(jī)器人繼續(xù)移動(dòng)并頂壓伸縮電極，伸縮電極產(chǎn)生的反作用力使得充電腔室門板被打開；
[0021](3)當(dāng)巡檢機(jī)器人移動(dòng)至適當(dāng)位置，可折疊伸縮電極的伸縮電極與巡檢機(jī)器人充電腔室內(nèi)的電極板接觸；
[0022](4)當(dāng)巡檢機(jī)器人充電完成或接收到離開充電粧基座命令后，巡檢機(jī)器人向遠(yuǎn)離充電粧基座的方向移動(dòng)，可折疊伸縮電極的伸縮電極與電極板分離，充電腔室門板自動(dòng)關(guān)閉，使巡檢機(jī)器人充電腔室處于密閉狀態(tài)；
[0023](5)折疊驅(qū)動(dòng)器將處于水平位置的可折疊伸縮電極收入所述電極收縮口內(nèi)。
[0024]本實(shí)用新型的有益效果在于:1、機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，性價(jià)比高，便于安裝維護(hù)；2、設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)提供較大的接收電極面積和巡檢機(jī)器人定位調(diào)整空間，充電時(shí)機(jī)器人和充電粧一次性對(duì)接成功；3、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)中的巡檢機(jī)器人充電腔室保證充電操作電極處于密閉腔室內(nèi)，可防止意外發(fā)生，更加符合變電站的先關(guān)要求。4、本實(shí)用新型將電極設(shè)置在充電粧內(nèi)部，電極設(shè)計(jì)成可伸縮彈性接觸式，使用完后自動(dòng)折疊隱藏，對(duì)接動(dòng)力由機(jī)器人自身后退提供，大大簡(jiǎn)化了機(jī)器人內(nèi)部充電部分的復(fù)雜度，同時(shí)保證了裝置安全可靠性。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型組成框圖；
[0026]圖2為充電粧結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為可折疊伸縮電極組成示意圖；
[0028]圖4為充電粧基座結(jié)構(gòu)爆炸示意圖；
[0029]圖5為巡檢機(jī)器人充電腔室結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中:101-充電粧基座；103_可折疊伸縮電極；110-市電轉(zhuǎn)換器；111_折疊驅(qū)動(dòng)器；113-電極收縮口 ；114_左支撐板；115_前支撐板；116_后支撐板；117_右支撐板；118-底板；102_巡檢機(jī)器人充電腔室；120-蓄電池；121-電極板；122_機(jī)器人充電腔室門板；123-門板磁鐵；124-腔室后壁；125-腔室上壁；126_門板旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；127-機(jī)器人尾壁；130_伸縮電極接線端；131_伸縮電極前端；132_伸縮電極制動(dòng)環(huán)；133_伸縮電極后端；134-伸縮電極觸頭；135_伸縮電極支撐座；136_伸縮電極導(dǎo)軌；137_電極通道；138_腔室下壁；139-門檻。
【具體實(shí)施方式】
[0031]如圖2所示，本實(shí)用新型所提供的巡檢機(jī)器人充電系統(tǒng)，包括充電粧基座101、巡檢機(jī)器人充電腔室102，充電粧基座101的外壁上設(shè)置有電極收縮口 113，可折疊伸縮電極103安裝在充電粧基座101上，該可折疊伸縮電極可繞安裝點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而收入電極收縮口113內(nèi)或伸出充電粧基座，可折疊伸縮電極103與安裝在充電粧基座101上的