一种充电对接装置的制作方法

本发明属于充电设备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种充电对接装置。

背景技术：

现在的电动汽车在充电时需要使用到充电枪，目前利用充电枪充电的方式有以下两种：一、人工手拿充电枪去接电源来充电，人工手拿充电枪的操作，不仅浪费人力成本，而且人工操作因为操作人的不同，会出现操作上的不标准，导致大功率充电过程中存在安全风险。

二、中国公开专利文献，cn109466356a公开了自动抓枪机构及自动充电装置，该申请文件中需要定位孔和定位销同时插入后才保证定位成功，也就是存在过定位的问题，会导致配合卡滞，抓取板和抓枪主体之间采用圆柱销连接，抓取过程中的抓取力不能稳定控制，当抓取力不足时，夹持机构和抓枪机构会相对滑动，当抓取力过大时，会造成零件的损坏，可见，目前市场上的自动充电装置定位不够精准，无法精准夹持充电枪，并且装置会有过载和失力现象的发生。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种充电对接装置，以解决上述现有技术中存在的技术问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种充电对接装置，包括充电枪组件和抓取组件，所述充电枪组件包括充电枪本体和对接结构，所述充电枪本体和所述对接结构相连接，所述抓取组件包括安装板、对接套和转轴，所述对接套安装在所述安装板上，所述转轴的一部分安装在所述对接套内。

优选地，所述对接结构包括对接头和限位滑轴，所述对接头上设置有外圆锥面，所述限位滑轴的一部分安装在所述对接头内。

优选地，所述对接头包括第一槽口、第二槽口和圆头螺尾销，所述圆头螺尾销安装在所述第一槽口，所述第一槽口和所述第二槽口位于所述对接头的同一端。

优选地，所述限位滑轴的一端包括槽体、滑轴倒角和第一销孔组，所述滑轴倒角设置在槽体的一侧，所述第一销孔组设置在槽体的另一侧，所述第一销孔组安装在所述对接头内，所述槽体和所述滑轴倒角均安装在所述对接头外，所述限位滑轴的另一端设置有第一螺孔组。

优选地，所述对接结构还包括弹簧、限位板和定位销，所述弹簧安装在所述对接头和所述限位滑轴之间，所述限位板安装在限位滑轴的一端，所述限位板的中心设置有圆孔，所述圆孔通过螺钉将所述限位板固定于所述限位滑轴，所述定位销安装在所述限位滑轴。

优选地，所述对接套上的一端设置有内圆锥面，所述内圆锥面上设置有导向缺口，所述对接套的另一端和所述安装板垂直连接，并且同侧设置有第二螺孔组和限位销，所述限位销安装于所述第二螺孔组。

优选地，所述转轴的一端设置有空腔和转轴倒角，所述转轴倒角的旁边设置有第二销孔组，所述转轴的另一端设置有第三螺孔组和轴伸。

优选地，所述抓取组件还包括锁紧销和旋转挡片，所述旋转挡片安装于所述转轴的第三螺孔组，所述锁紧销安装于所述第二销孔组。

优选地，所述旋转挡片包括本体部和凸起部，所述本体部和所述凸起部相连接，所述本体部呈圆环状，并且所述本体部的中心设置有圆孔。

优选地，所述抓取组件还包括摄像构件、电机、角度传感器构件和同步轮构件，所述摄像构件、所述电机及所述角度传感器构件均设置在所述安装板上，所述同步轮构件分别与所述转轴、所述角度传感器构件及所述电机相连接。

优选地，所述抓取组件还包括同步带和张紧块，所述张紧块安装在所述安装板上，用于对所述同步带进行张紧。

优选地，所述张紧块包括悬臂轴和惰轮，所述惰轮转动安装在所述悬臂轴上，所述惰轮贴紧所述同步带。

本发明提供的有益效果在于：

1、本发明公开了充电枪组件和抓取组件，通过组合使用对接套以及转轴来夹紧充电枪，相对于人工手动拿取，更加方便与安全。

2、本发明公开了对接头上设置有外圆锥面和对接套上的一端设置有内圆锥面，能够让对接头顺利地滑进对接套内，确保对接套与对接头稳定地配合在一起，导向缺口起到导向作用，定位精准，确保限位滑轴能够顺利地与转轴配合在一起。

3、本发明公开了对接结构还包括弹簧、限位板和定位销，弹簧安装在对接头和限位滑轴之间，限位板安装在限位滑轴的一端，当充电枪组件和抓取组件对接锁紧过程中的力超过一定值时，限位滑轴会相对于对接头进行轴向运动，使得充电枪组件和抓取组件的锁紧力和弹簧的力保持一致，避免了机械限位过载现象的发生，也避免了电机停止后锁紧力消失的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是充电对接装置的示意图；

图2是转轴和对接套的部分示意图；

图3是对接头的示意图；

图4是对接结构的示意图；

图5是限位滑轴的结构示意图；

图6是限位滑轴的另一种结构示意图；

图7是对接套的示意图；

图8是转轴的示意图；

图9是抓取组件的示意图。

主要元件符号说明如下：100、充电枪组件；200、抓取组件；1、充电枪本体；2、对接头；201、第一槽口；202、第二槽口；203、外圆锥面；3、限位滑轴；301、槽体；

302、滑轴倒角；303、第一销孔组；4、对接套；401、导向缺口；402、内圆锥面；5、摄像构件；6、电机；7、角度传感器构件；8、安装板；9、圆头螺尾销；10、定位销；11、弹簧；12、限位板；13、螺钉；14、转轴；1401、第二销孔组；1402、第三螺孔组；1403、轴伸；1404、空腔；1405、转轴倒角；15、限位销；16、旋转挡片；17、锁紧销；18、第一同步轮；19、惰轮；20、第二同步轮；21、悬臂轴；22、同步带，23、第三同步轮；24、张紧块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如图1和图2所示，一种充电对接装置，包括充电枪组件100和抓取组件200，充电枪组件100包括充电枪本体1和对接结构，充电枪本体1和对接结构相连接，抓取组件200包括安装板8、对接套4和转轴14，对接套4安装在安装板8上，且对接套4和安装板8相互垂直，安装板8呈平板状，转轴14的一部分安装在对接套4内。

如图3至图6所示，对接结构包括对接头2和限位滑轴3，对接头2上设置有外圆锥面203，限位滑轴3的一部分安装在对接头2内，对接头2包括第一槽口201、第二槽口202和圆头螺尾销9，圆头螺尾销9安装在第一槽口201，圆头螺尾销9和对接头2内的限位滑轴3不接触，第一槽口201和第二槽口202位于对接头2的同一端。

对接结构还包括弹簧11、限位板12和定位销10，弹簧11安装在对接头2和限位滑轴3之间，限位板12安装在限位滑轴3的一端，限位板12的中心设置有圆孔，圆孔通过螺钉13将限位板12固定于限位滑轴3，定位销10安装在限位滑轴3，对接头2和限位板12的上边、下边及右边均保留空隙，限位滑轴3只能在空隙范围内移动。

限位滑轴3的一端包括槽体301、滑轴倒角302和第一销孔组303，滑轴倒角302设置在槽体301的一侧，第一销孔组303设置在槽体301的另一侧，具体的，滑轴倒角302设置在槽体301的右侧，第一销孔组303设置在槽体301的左侧，第一销孔组303安装在对接头2内，槽体301和滑轴倒角302均安装在对接头2外，滑轴倒角302用于辅助定位，限位滑轴3的另一端设置有第一螺孔组，第一螺孔组用于安装螺钉13，螺钉13将限位板12固定于限位滑轴3。定位销10安装于限位滑轴3的第一销孔组303，同时将定位销10插入对接头2的第二槽口202，使得限位滑轴3只能相对于对接头2进行轴向运动。当充电枪组件100和抓取组件200对接过程中的力超过一定值时，限位滑轴3会相对于对接头2轴向运动，使得充电枪组件100和抓取组件200的锁紧力和弹簧11的力保持一致，避免了机械限位过载现象的发生。

如图5所示，作为本实施例的一种可选方式，限位滑轴3的槽体301呈圆弧型，圆弧型槽体301的一侧开设有缺口，缺口呈l型，缺口用于对接抓取组件200。如图6所示，作为本实施例的另一种可选方式，限位滑轴3的槽体301呈圆环型，圆环型槽体301的一侧开设有缺口，缺口用于对接抓取组件200。

如图7所示，对接套4的一端设置有内圆锥面402，内圆锥面402上设置有导向缺口401，导向缺口401呈喇叭口形状，在抓取组件200和充电枪组件100对接的过程中，对接头2的外圆锥面203和对接套4的内圆锥面402逐渐贴合，对接头2的圆头螺尾销9也在对接套4的导向缺口401内对齐，实现抓取组件200和充电枪组件100的准确结合，相比于直筒面结构的优势在于贴合准确不会错位。对接套4的另一端和安装板8垂直连接，并且同侧设置有第二螺孔组和限位销15，限位销15安装于第二螺孔组。

如图8和图2所示，转轴14的一端设置有空腔1404和转轴14倒角，转轴14倒角的旁边设置有第二销孔组1401，空腔1404和转轴14倒角均和对接套4的内圆锥面402设置于同一侧，转轴14倒角和滑轴倒角302相互配合用于辅助定位，充电枪组件100和抓取组件200对接过程中空腔1404用于容纳限位滑轴3，转轴14的另一端设置有第三螺孔组1402和轴伸1403，抓取组件200还包括锁紧销17和旋转挡片16，旋转挡片16安装于转轴14的第三螺孔组1402，锁紧销17安装于第二销孔组1401，锁紧销17用于对接限位滑轴3的槽体301上的缺口。旋转挡片16包括本体部和凸起部，本体部和凸起部相连接，本体部呈圆环状，并且本体部的中心设置有圆孔，本体部的圆孔通过螺钉13将旋转挡片16固定于转轴14的第三螺孔组1402，当旋转挡片16跟着转轴14转动时，旋转挡片16的本体部不会被限位销15限位，旋转挡片16的凸起部会被限位销15限位。

如图1和图9所示，抓取组件200还包括摄像构件5、电机6、角度传感器构件7和同步轮构件，摄像构件5、电机6及角度传感器构件7均设置在安装板8上，摄像构件5安装于安装板8的顶部，电机6和角度传感器构件7均和安装板8垂直连接，同步轮构件分别与转轴14、角度传感器构件7及电机6相连接，具体的，摄像构件5采用相机，电机6采用减速电机6，同步轮构件包括第一同步轮18、第二同步轮20和第三同步轮，第一同步轮18安装在转轴14的轴伸1403上，第二同步轮20安装在角度传感器构件7的轴上，第三同步轮安装在电机6的轴上。抓取组件200还包括同步带和张紧块24，张紧块24安装在安装板8上，用于对同步带进行张紧。张紧块24包括悬臂轴21和惰轮19，惰轮19转动安装在悬臂轴21上，并且惰轮19贴紧同步带，第一同步轮18、第二同步轮20以及第三同步轮通过同步带联动。

结合图1至图8，进一步说明本充电对接装置的工作原理：

首先，通过摄像构件5对充电枪组件100进行识别，将充电枪组件100的位置给机械臂(图略)，机械臂驱动抓取组件200逐渐靠近充电枪组件100到适当的距离，并使得对接套4的内圆锥面402朝向对接头2的外圆锥面203。

在抓取组件200进一步靠近充电枪组件100的过程中，对接头2的外圆锥面203和对接套4的内圆锥面402逐渐贴合，圆头螺尾销9也在对接套4的导向缺口401内对齐，实现抓取组件200和充电枪组件100的准确结合。转轴14上的转轴14倒角和限位滑轴3上的滑轴倒角302用于辅助定位，有助于对接的完成。初始状态，转轴14和对接套4之间保持一定的角度，使得锁紧销17和槽体301的缺口相位一致，保证锁紧销17能顺利进入。对接完成后，限位滑轴3进入空腔1404内，并且锁紧销17进入槽体301的缺口。

限位滑轴3上安装有定位销10，插入对接头2的第二槽口202中，使得限位滑轴3只能相对于对接头2轴向运动，电机6通过同步带驱动转轴14和角度传感器构件7运动。转轴14的旋转过程中，锁紧销17会在槽体301的缺口中滑动，并逐步将充电枪组件100和抓取组件200锁紧。限位滑轴3和对接头2之间放置有弹簧11，当锁紧过程中的力超过一定值时，限位滑轴3会相对于对接头2轴向运动，使得充电枪组件100和抓取组件200的锁紧力和弹簧11的力保持一致，避免了机械限位过载现象的发生，也避免了电机6停止后锁紧力消失的风险。当角度传感器构件7到达指定角度后，电机6停止运动，充电枪组件100和抓取组件200完成锁紧。

充电枪组件100和抓取组件200的脱离过程和上述的锁紧过程正好相反，此处不再累述。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。