一种充电桩及应用其的充电设备的制作方法

1.本实用新型属于智能充电设备技术领域，涉及一种充电桩及应用其的充电设备。

背景技术：

2.近年来，工业机器人在工业中逐渐得到大量应用，而工业机器人的充电问题一直是本领域的研发重点之一，目前用于工业机器人充电的自动充电桩有刷板刷块式和插头对接式两种；刷板刷块式对接触点外漏可能造成安全隐患且对接成功率不高，插头对接式解决了前者对接触点外漏的问题，提高了安全性，因此插头对接式的应用较为广泛。
3.但无论是那种充电方式，工业机器人充电时，会自动寻至充电桩处，此时工业机器人充电口和充电桩对插补电，由于工业机器人的运行误差和地面凹凸不平的误差，会导致工业机器人和充电桩的位姿偏离。偏离有：左侧右侧x轴偏离，x轴旋转偏离；前方后方y轴偏离，y轴旋转偏离；上方下方z轴偏离，z轴旋转偏离；而现有的充电桩只有适应前方后方y轴偏离，这种方式会导致充电对接不精准导致无法充上电。

技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种充电桩及应用其的充电设备，在多个方向上实现了自由度，使得充电时可以精准的实现对接；且通过弹性件实现了第一方向上的缓冲。
5.为了解决上述问题，根据本技术的一个方面，本实用新型的实施例提供了一种充电桩，充电桩包括插头、用于释放插头第一方向自由度的第一导向组件、用于释放插头第二方向自由度的第二导向组件以及用于释放插头第三方向自由度的第三导向组件，插头、第一导向组件、第二导向组件以及第三导向组件依次连接；充电桩还包括弹性件，弹性件的一端固定，弹性件的另一端与插头连接。
6.在一些实施例中，第一导向组件包括第一连接件、第二连接件以及导向柱，第一连接件的一端与插头连接，第一连接件的另一端与第二连接件的一端连接，第二连接件的另一端与第二导向组件连接，导向柱固定在第二连接件的一端；弹性件的一端固定导向柱上。
7.在一些实施例中，第二导向组件包括第三连接件、第四连接件以及第一拉簧，第四连接件位于第三连接件的外周，第一拉簧水平设置在第三连接件和第四连接件之间。
8.在一些实施例中，第四连接件包括第一侧板、第二侧板以及用于连接第一侧板和第二侧板的连接板，第一侧板、第二侧板以及连接板之间形成空腔，第三连接件位于空腔中，且第三连接件与第一侧板之间具有第一间隙、与第二侧板之间具有第二间隙；第一拉簧设置两个，其中一个第一拉簧固定在第一间隙中，另外一个第一拉簧固定在第二间隙中。
9.在一些实施例中，第二导向组件还包括第一直线导轨，第三连接件与连接板之间具有第三间隙，第一直线导轨位于第三间隙中；第三连接件能够沿着第一直线导轨水平移动。
10.在一些实施例中，充电桩还包括安装座，安装座与第三导向组件连接。
11.在一些实施例中，第三导向组件包括第二拉簧以及第五连接件，第五连接件与第
二导向组件铰接，第二拉簧设置两个，其中一个第二拉簧的一端固定在安装座上，另一端固定在第一侧板上，另外一个第二拉簧的一端固定在安装座上，另一端固定在第二侧板上。
12.在一些实施例中，第三导向组件还包括第二直线导轨，第二直线导轨设置在安装座朝向第五连接件的侧面上，第五连接件能够沿着第二直线导轨竖直移动。
13.在一些实施例中，第二直线导轨的上下两端均设置有限位板。
14.根据本技术的另一个方面，本实用新型的实施例提供了一种充电设备，充电设备包括上述的充电桩。
15.与现有技术相比，本实用新型的充电桩至少具有下列有益效果：
16.本实用新型提供的充电桩包括插头、用于释放插头第一方向自由度的第一导向组件、用于释放插头第二方向自由度的第二导向组件以及用于释放插头第三方向自由度的第三导向组件，插头、第一导向组件、第二导向组件以及第三导向组件依次连接；充电桩还包括弹性件，弹性件的一端固定，弹性件的另一端与插头连接；
17.本实用新型的第一方向、第二方向和第三方向囊括了x轴、y轴以及z轴，实现了多个方向上的自由度可调节，提高了工业机器充电对接的精准度和抗偏差的能力，同时保证了充电对接的安全性，减少了充电对接的故障率；并且，本实用新型还包括弹性件，弹性件与插头连接，在充电对接时，弹性件可对插头实现缓冲，进一步提高插接的安全性。
18.本实用新型提供的充电设备是基于上述充电桩而设计的，其有益效果参见上述充电桩的有益效果，在此不一一赘述。
19.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型的实施例提供的一种充电桩的结构示意图；
22.图2是本实用新型的实施例提供的一种充电桩的主视图；
23.图3是图2中a-a方向的剖视图。
24.其中：1、插头；2、第一导向组件；3、第二导向组件；4、第三导向组件；5、弹性件；6、安装座；21、第一连接件；22、第二连接件；23、导向柱；31、第三连接件；32、第四连接件；33、第一拉簧；34、第一直线导轨；41、第二拉簧；42、第五连接件；43、第二直线导轨；44、限位板；321、第一侧板；322、第二侧板；323、连接板。
具体实施方式
25.为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施
例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
26.在本实用新型的描述中，需要明确的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序；术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.实施例1
29.本实施例提供一种充电桩，如图1-3所示，充电桩包括插头1、用于释放插头1第一方向自由度的第一导向组件2、用于释放插头1第二方向自由度的第二导向组件3以及用于释放插头1第三方向自由度的第三导向组件4，插头1、第一导向组件2、第二导向组件3以及第三导向组件4依次连接；充电桩还包括弹性件5，弹性件5的一端固定，弹性件的另一端与插头1连接。
30.具体地，本实施例提供的充电桩可用于任何需要进行自动充电的设备，比如工业机器人。
31.具体地，本实施例中第一导向组件2直接与插头1连接，用于释放插头1在y轴上的自由度，第二导向组件3通过第一导向组件2与插头1连接，用于释放插头1在x轴上的自由度，第三导向组件4依次通过第二导向组件3和第一导向组件2与插头1连接，用于释放插头1在z轴上的自由度；其中x轴、y轴以及z轴的具体方向如图1中的坐标所示。
32.也就是说，本实施例提供的充电桩在空间上基本没有约束，实现了多个方向上的自由度可调节，提高了工业机器充电对接的精准度和抗偏差的能力，同时保证了充电对接的安全性，减少了充电对接的故障率。
33.另外，本实施例提供的充电桩还包括弹性件5，弹性件5的一端固定，弹性件的另一端与插头1连接，在充电对接时，弹性件5可对插头1的y方向实现缓冲，进一步提高插接的安全性。
34.在具体实施例中，第一导向组件2包括第一连接件21、第二连接件22以及导向柱23，第一连接件21的一端与插头1连接，第一连接件21的另一端与第二连接件22的一端连接，第二连接件22的另一端与第二导向组件3连接，导向柱23固定在第二连接件22的一端；弹性件5的一端固定在导向柱23上。
35.具体地，第一导向组件2用于释放y轴的自由度，即图1中的左右方向上的自由度；第一连接件21的一端为桶状结构，插头1的一端位于桶状结构内，插头1的另一端与需要充电的设备连接，第一连接件21的另一端为沿着桶状结构向四周延伸的延伸板。在充电对接的过程中，待充电设备给插头1向右(图2中的方向)的推力，在该推力的作用下，弹性件5被压缩，同时插头1会向右移动，而延伸板可以对插头1的移动进行限位。充电结束后，弹性件5
复位。
36.第二连接件22也为一桶状结构，其内径较小，第一连接件21套设在第二连接件22的端部，该端部具有一固定板，固定板上设置有导向柱23，弹性件5沿着该导向柱23移动。
37.更具体地，弹性件5为弹簧。
38.在非充电状态时，弹性件5通过弹力安装在第二连接件22的导向柱23上，保持插头1安装在第一连接件21上并处于弹开状态，此部分释放了y轴偏离的自由度；充电状态时，待充电设备给插头1向右(图2中的方向)的推力，在该推力的作用下，弹性件5被压缩，在这个过程中，弹性件5可对插头1的y方向实现缓冲，进一步提高插接的安全性。
39.在具体实施例中，第二导向组件3包括第三连接件31、第四连接件32以及第一拉簧33，第四连接件32位于第三连接件31的外周，第一拉簧33水平设置在第三连接件31和第四连接件32之间。
40.具体地，第一导向组件2用于释放x轴的自由度，即图1中的前后方向上的自由度；第三连接件31为一u型结构，u型结构的开口端套设在第二连接件22上；更具体地，第三连接件31包括上水平板、下水平板以及竖直板，竖直板的一端与上水平板连接，竖直板的另一端与下水平板连接，且上水平板、下水平板以及竖直板之间形成一腔体，第二连接件22的末端恰好位于该腔体中。
41.具体地，第四连接件32包括第一侧板321、第二侧板322以及用于连接第一侧板321和第二侧板322的连接板323，第一侧板321、第二侧板322以及连接板323之间形成空腔，第三连接件31位于空腔中，且第三连接件31与第一侧板321之间具有第一间隙、与第二侧板322之间具有第二间隙；第一拉簧33设置两个，其中一个第一拉簧33固定在第一间隙中，另外一个第一拉簧33固定在第二间隙中。
42.在具体实施例中，第二导向组件3还包括第一直线导轨34，第三连接件31与连接板323之间具有第三间隙，第一直线导轨34位于第三间隙中；第三连接件31能够沿着第一直线导轨34水平移动。
43.其中，第一直线导轨34为水平导轨，其固定在连接板323上并与第三连接件31配合，第三连接件31上设置有与第一直线导轨34匹配的凸台，凸台在第一直线导轨34上滑动，带动第三连接件31在x轴方向上移动。
44.这样，采用上述结构后，第一导向组件2通过铰接的方式安装于第三连接件31的竖直板上，通过两个第一拉簧33的拉力保持第一导向组件2在x轴旋转偏离稳定在中心；同时通过第一拉簧33的拉力和第一直线导轨34保持x轴偏离稳定在中心，此部分释放了x轴旋转偏离和左侧右侧x轴偏离的自由度。
45.在具体实施例中，充电桩还包括安装座6，安装座6与第三导向组件4连接。
46.在具体实施例中，第三导向组件4包括第二拉簧41以及第五连接件42，第五连接件42与第二导向组件3铰接，第二拉簧41设置两个，其中一个第二拉簧41的一端固定在安装座6上，另一端固定在第一侧板321上，另外一个第二拉簧41的一端固定在安装座6上，另一端固定在第二侧板322上；第三导向组件4还包括第二直线导轨43，第二直线导轨43设置在安装座6朝向第五连接件42的侧面上，第五连接件42能够沿着第二直线导轨43竖直移动；第二直线导轨43的上下两端均设置有限位板44。
47.其中，第五连接件42的形状与第四连接件32的形状匹配，第五连接件42包裹在第
四连接件32外；第一导向组件2和第二导向组件3通过铰接安装于第五连接件42上，第二拉簧41的拉力保持第一导向组件2和第二导向组件3沿着z轴旋转偏离稳定在中心；同时通过第二拉簧41的拉力和第二直线导轨43保持上方下方z轴偏离稳定在中心，限位板44保持第一导向组件2和第二导向组件3在z轴方向不会掉落，同时此部分释放了z轴旋转偏离和上方下方z轴偏离自由度。
48.本实施例提供的充电桩中，第一导向组件2、第二导向组件3以及第三导向组件4同时限制了插头1安装在第一连接件21的5个自由度，只剩下y轴旋转偏离；当工业机器人移动至充电桩充电时车体插口和5个自由度的插头1可抵消空间偏差对接，成功完成充电操作。
49.实施例2
50.本实施例提供一种充电设备，充电设备包括实施例1的充电桩。
51.当然，本实施例提供的充电设备还可以包括柜体结构，充电桩的主体部分可以设置在柜体结构内。
52.综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利技术特征可以自由地组合、叠加。
53.以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种充电桩，其特征在于，所述充电桩包括插头、用于释放所述插头第一方向自由度的第一导向组件、用于释放所述插头第二方向自由度的第二导向组件以及用于释放所述插头第三方向自由度的第三导向组件，所述插头、第一导向组件、第二导向组件以及第三导向组件依次连接；所述充电桩还包括弹性件，所述弹性件的一端固定，所述弹性件的另一端与所述插头连接。2.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述第一导向组件包括第一连接件、第二连接件以及导向柱，所述第一连接件的一端与所述插头连接，所述第一连接件的另一端与所述第二连接件的一端连接，所述第二连接件的另一端与第二导向组件连接，所述导向柱固定在所述第二连接件的一端；所述弹性件的一端固定所述导向柱上。3.根据权利要求1或2所述的充电桩，其特征在于，所述第二导向组件包括第三连接件、第四连接件以及第一拉簧，所述第四连接件位于所述第三连接件的外周，所述第一拉簧水平设置在所述第三连接件和第四连接件之间。4.根据权利要求3所述的充电桩，其特征在于，所述第四连接件包括第一侧板、第二侧板以及用于连接所述第一侧板和所述第二侧板的连接板，所述第一侧板、所述第二侧板以及所述连接板之间形成空腔，所述第三连接件位于空腔中，且所述第三连接件与所述第一侧板之间具有第一间隙、与所述第二侧板之间具有第二间隙；所述第一拉簧设置两个，其中一个所述第一拉簧固定在所述第一间隙中，另外一个所述第一拉簧固定在所述第二间隙中。5.根据权利要求4所述的充电桩，其特征在于，所述第二导向组件还包括第一直线导轨，所述第三连接件与所述连接板之间具有第三间隙，所述第一直线导轨位于所述第三间隙中；所述第三连接件能够沿着所述第一直线导轨水平移动。6.根据权利要求4所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括安装座，所述安装座与所述第三导向组件连接。7.根据权利要求6所述的充电桩，其特征在于，所述第三导向组件包括第二拉簧以及第五连接件，所述第五连接件与所述第二导向组件铰接，所述第二拉簧设置两个，其中一个所述第二拉簧的一端固定在所述安装座上，另一端固定在所述第一侧板上，另外一个所述第二拉簧的一端固定在所述安装座上，另一端固定在所述第二侧板上。8.根据权利要求7所述的充电桩，其特征在于，所述第三导向组件还包括第二直线导轨，所述第二直线导轨设置在所述安装座朝向所述第五连接件的侧面上，所述第五连接件能够沿着所述第二直线导轨竖直移动。9.根据权利要求8所述的充电桩，其特征在于，所述第二直线导轨的上下两端均设置有限位板。10.一种充电设备，其特征在于，所述充电设备包括权利要求1-9任一项所述的充电桩。

技术总结

本实用新型提供了一种充电桩及应用其的充电设备，充电桩包括插头、用于释放插头第一方向自由度的第一导向组件、用于释放插头第二方向自由度的第二导向组件以及用于释放插头第三方向自由度的第三导向组件，插头、第一导向组件、第二导向组件以及第三导向组件依次连接；充电桩还包括弹性件，弹性件的一端固定，弹性件的另一端与插头连接；上述的第一方向、第二方向和第三方向囊括了X轴、Y轴以及Z轴，实现了多个方向上的自由度可调节，提高了工业机器充电对接的精准度和抗偏差的能力，同时保证了充电对接的安全性，减少了充电对接的故障率；并且，本实用新型的弹性件与插头连接，在充电对接时，弹性件可对插头实现缓冲，进一步提高插接的安全性。插接的安全性。插接的安全性。