轨道机器人充电桩的制作方法

1.本技术涉及机器人制造技术领域，更具体地，涉及一种轨道机器人充电桩。


背景技术：

2.目前，现有的轨道机器人通常有两种形式，一种是自带电源线工作，轨道机器人本体不携带电池等储能装置作为电源，而是通过携带电源线来实现驱动。这种方式由于电缆长度的影响，导致挂轨机器人运动范围有限，极大地限制了使用场景。另外一种是在轨道上布局触点式充电线路，这种方案同样是机器人本体不携带电池等其他储能装置作为电源，而是通过在轨道上布局充电线路，机器人本体与轨道充电线路接触，形成电流回路，从而实现本体驱动，其类似于火车驱动原理。
3.现有技术中的轨道机器人运动范围受限、不易维护，成本高。并且在轨道布局充电线路的方案，由于轨道通电，使得事故风险加大。


技术实现要素：

4.本技术的一个目的是提供一种轨道机器人充电桩的新技术方案，至少能够解决现有技术中的轨道机器人运动范围受限、不易维护，成本高且事故风险大的问题。
5.根据本技术的第一方面，提供了一种轨道机器人充电桩，用于对轨道机器人充电，所述充电桩包括：壳体，所述壳体内限定有容纳腔，所述壳体上设有安装部，以用于固定所述壳体；充电器，所述充电器设于所述容纳腔内，所述充电器具有输入端和输出端，所述输入端用于输入电力，所述输出端用于输出电力；固定板，所述固定板设在所述壳体上；绝缘件，所述绝缘件设于所述固定板上，且所述绝缘件相对所述固定板可活动；弹性件，所述弹性件的一端设在所述固定板上，所述弹性件的另一端止抵所述绝缘件，所述绝缘件相对所述弹性件可活动；充电电极，所述充电电极设于所述绝缘件上，所述充电器的所述输出端与所述充电电极的一端连接，所述充电电极的另一端用于连接轨道机器人的本体充电座，且在所述弹性件的弹力作用下，所述充电电极紧抵所述本体充电座，以对所述轨道机器人充电。
6.可选地，所述壳体为方形体，所述壳体包括：后座，所述后座限定出具有一侧面敞开的所述容纳腔，所述安装部设在所述后座上；前盖，所述前盖设在所述后座上，以盖合所述容纳腔，所述固定板设在所述前盖上。
7.可选地，所述前盖与所述后座螺栓连接，所述安装部为设在所述后座上的多个间隔开分布的安装孔。
8.可选地，所述固定板的截面为匚形，所述固定板的匚形开口朝向所述壳体，且伸入所述容纳腔内与所述壳体连接。
9.可选地，所述固定板包括：两个支板和连接板，两个所述支板间隔开平行布置，所述连接板连接两个所述支板，以构造出匚形结构，所述绝缘件设在所述连接板上，且所述绝缘件相对所述连接板可活动。
10.可选地，所述弹性件为柱状体，所述弹性件的一端设在所述连接板上，所述弹性件的另一端止抵所述绝缘件，所述绝缘件在所述弹性件的轴向上可活动。
11.可选地，所述弹性件为压缩弹簧，所述弹性件的朝向所述连接板的一端设有弹簧底座，所述弹性件设在所述弹簧底座上，且所述弹簧底座与所述连接板螺栓连接；所述绝缘件上设有沉台，所述压缩弹簧的远离所述连接板的一端设于所述沉台内。
12.可选地，轨道机器人充电桩还包括：直线轴承，所述直线轴承设在所述连接板的朝向所述壳体的一侧；导轴，所述导轴的一端与所述绝缘件连接，所述导轴的另一端依次穿过所述连接板和所述直线轴承，所述绝缘件带动所述导轴沿其轴向可活动。
13.可选地，所述导轴的个数为两个，两个所述导轴间隔开设于所述弹性件的径向两侧，每个所述导轴上分别设有一个所述直线轴承，每个所述直线轴承的背向所述连接板的一侧分别设有轴卡。
14.可选地，所述绝缘件为块状体，所述充电电极与所述绝缘件螺栓连接，且所述充电电极的一部分在背向所述固定板的方向上凸出所述绝缘件。
15.根据本发明实施例的轨道机器人充电桩，在壳体内布置充电器，在壳体外设置绝缘件和充电电极，充电电极的一端与充电器的输出端连接，充电电极的另一端能够与轨道机器人的本体充电座连接，实现对轨道机器人充电。同时在轨道机器人进行充电运动时，充电电极与本体充电座接触挤压，充电电极带动绝缘件压缩弹性件，使弹性件可以提供一个压紧力，保证充电电极和本体充电座之间接触更加紧密，充电过程持续不间断。该轨道机器人充电桩结构简单易装配，精度要求低，轨道成本低，能够保证轨道机器人的活动范围不受限制，提高轨道机器人的应用场景，同时能够避免因轨道通电所带来的事故风险。
16.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
17.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
18.图1是本发明的轨道机器人与充电桩的充电示意图；
19.图2是本发明的充电桩的壳体的结构示意图；
20.图3是本发明的充电桩的壳体的一个侧视图；
21.图4是本发明的充电桩的壳体的另一个侧视图；
22.图5是本发明的充电桩的壳体的又一个侧视图；
23.图6是本发明的充电桩的壳体的再一个侧视图；
24.图7是本发明的充电桩的壳体内部的结构示意图；
25.图8是本发明的充电桩的固定板与充电电极的装配示意图；
26.图9是本发明的充电桩的充电电极与本体充电座的充电示意图。
27.附图标记：
28.充电桩100；
29.壳体10；后座11；前盖12；安装部13；
30.充电器20；导线21；
31.固定板30；支板31；连接板32；螺孔33；
32.绝缘件40；
33.弹性件50；弹簧底座51；
34.充电电极60；
35.直线轴承71；导轴72；轴卡73；
36.轨道机器人81；本体充电座82；型材轨道83。
具体实施方式
37.现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。
38.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
39.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
40.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
41.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
42.下面结合附图具体描述根据本发明实施例的轨道机器人充电桩100。
43.如图1至图9所示，根据本发明实施例的轨道机器人充电桩100包括壳体10、充电器20、固定板30、绝缘件40、弹性件50和充电电极60。
44.具体而言，壳体10内限定有容纳腔，壳体10上设有安装部13，以用于固定壳体10。充电器20设于容纳腔内，充电器20具有输入端和输出端，输入端用于输入电力，输出端用于输出电力。固定板30设在壳体10上，绝缘件40设于固定板30上，且绝缘件40相对固定板30可活动。弹性件50的一端设在固定板30上，弹性件50的另一端止抵绝缘件40，绝缘件40相对弹性件50可活动。充电电极60设于绝缘件40上，充电器20的输出端与充电电极60的一端连接，充电电极60的另一端用于连接轨道机器人81的本体充电座82，且在弹性件50的弹力作用下，充电电极60紧抵本体充电座82，以对轨道机器人81充电。
45.换言之，参见图1，根据本发明实施例的轨道机器人充电桩100可以用于对轨道机器人81充电。轨道机器人81不用自带电源线，增加轨道机器人81的运动范围和使用场景。充电桩100主要由壳体10、充电器20、固定板30、绝缘件40、弹性件50和充电电极60组成。其中，如图2至图7所示，壳体10内形成有容纳腔，壳体10上设置安装部13，轨道机器人81运行于型材轨道83，充电桩100可以通过壳体10上的安装部13固定于墙面。充电器20设置在容纳腔内，充电器20上设置有导线21，导线21的一端为输入端，导线21的另一端为输出端，充电器20可以通过导线21的输入端连接220v交流电，导线21的输出端连接充电电极60并可以完成24v直流电输出。
46.如图1和图8所示，固定板30设置在壳体10上，绝缘件40设置在固定板30上，并且绝缘件40在固定板30上可活动。弹性件50的一端设置在固定板30上，弹性件50的另一端与绝
缘件40相抵，绝缘件40能够压缩弹性件50。充电电极60安装在绝缘件40上，充电器20通过导线21的输出端与充电电极60的一端连接，充电电极60的另一端用于连接轨道机器人81的本体充电座82。在轨道机器人81与充电桩100充电的过程中，如图1和图9所示，轨道机器人81的本体充电座82接触到充电电极60时，由于充电电极60设计成高于本体充电座82，使得充电电极60受到一个往后的推力，而充电桩100整体相对静止，因此，充电电极60会带动绝缘件40压缩弹性件50，在弹性件50的弹力作用下，充电电极60紧抵本体充电座82，实现对轨道机器人81充电，保证轨道机器人81充电过程持续不间断。
47.由此，根据本发明实施例的轨道机器人充电桩100，在壳体10内布置充电器20，在壳体10外设置绝缘件40和充电电极60，充电电极60的一端与充电器20的输出端连接，充电电极60的另一端能够与轨道机器人81的本体充电座82连接，实现对轨道机器人81充电。同时在轨道机器人81进行充电运动时，充电电极60与本体充电座82接触挤压，充电电极60带动绝缘件40压缩弹性件50，使弹性件50可以提供一个压紧力，保证充电电极60和本体充电座82之间接触更加紧密，充电过程持续不间断。该轨道机器人充电桩100结构简单易装配，精度要求低，轨道成本低，能够保证轨道机器人81的活动范围不受限制，提高轨道机器人81的应用场景，同时能够避免因轨道通电所带来的事故风险。
48.根据本发明的一个实施例，壳体10为方形体，壳体10包括后座11和前盖12。
49.具体地，后座11限定出具有一侧面敞开的容纳腔，安装部13设在后座11上。前盖12设在后座11上，以盖合容纳腔，固定板30设在前盖12上。前盖12与后座11螺栓连接，安装部13为设在后座11上的多个间隔开分布的安装孔。
50.也就是说，如图2至图7所示，壳体10可以设计成方形壳，壳体10主要由后座11和前盖12组成。其中，后座11形成有一侧面敞开的容纳腔，安装部13设置在后座11上。前盖12安装在在后座11的敞开的一侧上，前盖12用于盖合容纳腔，前盖12和后盖配合形成方形壳。固定板30安装在前盖12上。前盖12与后座11可以通过螺栓连接，安装部13为设置在后座11上的多个间隔开分布的安装孔。优选地，后座11上可以设置8个安装孔作为固定点，八个安装孔可以在壳体10的水平方向和竖直方向上分布，满足壳体10能够在水平和竖直两个方向上的固定，便于充电桩100与墙面的布局安装。
51.根据本发明的一个实施例，如图8和图9所示，固定板30的截面可以设置成匚形，固定板30的匚形开口朝向壳体10，并且固定板30的匚形开口可以伸入容纳腔内与壳体10的内壁连接，实现固定板30与壳体10的安装固定。
52.在本发明的一些具体实施方式中，如图8和图9所示，固定板30包括：两个支板31和连接板32，两个支板31间隔开平行布置，连接板32连接两个支板31，以构造出匚形结构，绝缘件40设在连接板32上，且绝缘件40相对连接板32可活动。
53.换句话说，参见图8和图9，固定板30主要由两个支板31和连接板32组成，其中，两个支板31可以间隔开平行布置，连接板32设置在两个支板31的同一侧，并且通过连接板32连接两个支板31，连接板32和两个支板31可以构造出匚形结构。每个支板31的截面可以为l形，支板31的长边与连接板32连接，支板31的短边与壳体10连接。支板31和连接板32上分别设置有多个螺孔33，固定板30通过螺孔33与壳体10螺栓连接。绝缘件40通过弹性件50安装在连接板32上，并且绝缘件40可以压缩弹性件50，使绝缘件40能够相对连接板32可活动，便于在充电电极60和本体充电座82连接充电过程中，提供一个压紧力，保证充电过程持续不
间断。
54.根据本发明的一个实施例，弹性件50为柱状体，弹性件50的一端设在连接板32上，弹性件50的另一端止抵绝缘件40，绝缘件40在弹性件50的轴向上可活动。弹性件50为压缩弹簧，弹性件50的朝向连接板32的一端设有弹簧底座51，弹性件50设在弹簧底座51上，且弹簧底座51与连接板32螺栓连接；绝缘件40上设有沉台，压缩弹簧的远离连接板32的一端设于沉台内。
55.也就是说，如图8和图9所示，弹性件50设置成柱状体，弹性件50的一端设置在连接板32上，弹性件50的另一端与绝缘件40相抵。绝缘件40压缩弹性件50并且在弹性件50的轴向上可活动。可选地，弹性件50可以采用压缩弹簧，弹性件50的朝向连接板32的一端设置有弹簧底座51，弹性件50安装在弹簧底座51上，弹簧底座51与连接板32螺栓连接。绝缘件40上设置有沉台，压缩弹簧的远离连接板32的一端设置在沉台内。在本技术中，压缩弹簧的上端与绝缘件40接触，通过绝缘件40底部的沉台限制压缩弹簧只能在轴向方向上运动，压缩弹簧的下端与固定板30中的连接板32接触，通过螺栓连接的弹簧底座51限制压缩弹簧下端的自由度，满足压缩弹簧的工作条件。
56.根据本发明的一个实施例，轨道机器人充电桩100还包括直线轴承71和导轴72。
57.具体地，直线轴承71设在连接板32的朝向壳体10的一侧。导轴72的一端与绝缘件40连接，导轴72的另一端依次穿过连接板32和直线轴承71，绝缘件40带动导轴72沿其轴向可活动。导轴72的个数为两个，两个导轴72间隔开设于弹性件50的径向两侧，每个导轴72上分别设有一个直线轴承71，每个直线轴承71的背向连接板32的一侧分别设有轴卡73。
58.换句话说，参见图8和图9，轨道机器人充电桩100还包括直线轴承71和导轴72。其中，直线轴承71安装在连接板32的朝向壳体10的一侧。直线轴承71与固定板30螺栓连接，导轴72的一端与绝缘件40通过螺栓连接，导轴72的另一端可以依次穿过连接板32和直线轴承71。导轴72可以在其轴向上活动，为充电电极60和绝缘件40提供运动导向。绝缘件40在压缩弹性件50的过程中带动导轴72沿其轴向活动。可选地，导轴72的个数可以为两个，两个导轴72设置在弹性件50的径向两侧，每个导轴72上分别设置有一个直线轴承71，每个直线轴承71的背向连接板32的一侧分别设置有轴卡73。轴卡73与导轴72组合能够有效防止导轴72脱出。
59.本技术通过将充电电极60、压缩弹簧及直线轴承71组合，在轨道机器人81进行充电运动时，充电电极60和本体充电座82接触，压缩弹簧能够为其提供一个压紧力，保证充电过程持续不间断。
60.根据本发明的一个实施例，参见图8和图9，绝缘件40可以设置成块状体，充电电极60与绝缘件40通过螺栓连接，绝缘件40能够隔绝导轴72和充电电极60，保证充电安全。充电电极60的一部分在背向固定板30的方向上凸出绝缘件40，以便于和轨道机器人81的本体充电座82连接充电。
61.在本技术的充电桩100的充电过程中，如图1和图9所示，充电工作状态时，轨道机器人81的本体充电座82与充电电极60接触，通过壳体10内的充电器20的转换将220v交流电转换为24v直流电，为轨道机器人81充电。充电桩100在轨道机器人81充电过程中的具体运动过程为：轨道机器人81的本体充电座82接触到充电电极60时，由于充电电极60高于本体充电座82，使得充电电极60受到一个往后的推力。此时，充电桩100固定静止，所以压缩弹簧
(弹性件50)开始压缩，在直线轴承71的引导下充电电极60进行后退运动，但保持与本体充电座82耦合，轨道机器人81在导航算法的控制下停止运动直至充电完成。
62.总而言之，根据本发明实施例的轨道机器人充电桩100，在壳体10内布置充电器20，在壳体10外设置绝缘件40和充电电极60，充电电极60的一端与充电器20的输出端连接，充电电极60的另一端能够与轨道机器人81的本体充电座82连接，实现对轨道机器人81充电。同时在轨道机器人81进行充电运动时，充电电极60与本体充电座82接触挤压，充电电极60带动绝缘件40压缩弹性件50，使弹性件50可以提供一个压紧力，保证充电电极60和本体充电座82之间接触更加紧密，充电过程持续不间断。该轨道机器人充电桩100结构简单易装配，经久耐用，精度要求低，轨道成本低，能够保证轨道机器人81的活动范围不受限制，提高轨道机器人81的应用场景，同时能够避免因轨道通电所带来的事故风险。
63.虽然已经通过例子对本技术的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本技术的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。