一种四轴三联动自导引活动充电插座

摘要

本发明涉及一种四轴三联动自导引活动充电插座，包括定位杆、手动旋钮机构、Y轴弹簧、Z轴弹簧、固定板、移动板、齿条和保护罩，Y轴弹簧设置在定位杆的底部，保护罩内部设置有插座本体，通过通孔将保护罩套在定位杆上Y轴弹簧上方，手动旋钮机构包括齿轮、中心轴和旋钮，中心轴插在保护罩上，下端设置有齿轮，上端设置有旋钮，齿条和齿轮相啮合，保护罩的侧面设置有固定板和移动板，之间通过Z轴弹簧连接，齿条与固定板连接。其产生的有益效果是，通过巧妙的机构设计，在普通插座的基础上进行革命性的创新，提高其应用灵活性，满足市场智能设备的要求，随着智能生产和家具的普及和发展，该设计具有广阔的市场应用前景。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于自动充电的多自由度的自动引导插座，尤其涉及一种四轴三联动自导引活动充电插座。

背景技术

随着科技发展，信息化、网络化和智能化成为当今发展的趋势，如智能扫地机器人，可实现独立充电；智能AGV小车，可实现引导式充电；还有智能机器人，可以独立进行各种操作等等。而目前的充电插座，一般分为两类，一类是传统的普通插座，它固定不动，要靠人工操作才能实现充电功能；另一类是借助计算机技术、通信技术、传感器技术和控制技术等发展的智能插座。普通插座结构简单、灵活性差，不能满足智能设备的要求，而智能插座借助信息化技术，功能强大、自动化程度高，但结构复杂、价格高昂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于的自动充电的四轴三联动自导引活动充电插座。

为实现上述目的，本发明的四轴三联动自导引活动充电插座，包括插座本体、定位杆、手动旋钮机构、Y轴弹簧、Z轴弹簧、固定板、移动板、齿条和保护罩，所述Y轴弹簧设置在定位杆的底部，所述保护罩内部设置有插座本体，保护罩的一侧开口，顶部和底部均设置有通孔，并通过通孔将保护罩套在定位杆上Y轴弹簧的上方，所述手动旋钮机构包括齿轮、中心轴和旋钮，中心轴插在保护罩上端面上，中心轴的下端部设置有齿轮，中心轴上端部设置有旋钮，所述齿条两侧设置有凸台，齿条和手动旋钮机构的齿轮相啮合，所述保护罩的侧面开口位置设置有固定板和移动板，固定板和移动板之间通过Z轴弹簧连接，固定板和移动板中心位置设置有插座插孔，固定板上设置有与齿条凸台相适配的孔，齿条通过凸台与固定板连接。

进一步的，手动旋钮机构还包括轴承、轴盖、限位块和端盖，中心轴和保护罩通过轴承连接，轴承上端设置有轴盖，齿轮和中心轴连接处设置有限位块，中心轴底部设置有端盖。

通过固定板和移动板之间还设置的引导板，和引导板上设置的插座插孔，对自动插入的插头进行缓冲。

而且固定板，移动板和引导板上插孔的位置与插座本体的位置相对应。

为了对插头的插入方向进行引导，移动板上的插座插孔设置成外口较大，内口较小的矩形。

为了限制插座Z轴方向的移动距离，所述定位杆上还设置有固定盖，所述固定盖固定在定位杆的顶部。

本发明的四轴三联动自导引活动充电插座，通过巧妙的机构设计，在普通插座的基础上进行革命性的创新，可实现沿Z轴的移动、绕Z轴转动、沿X轴移动和沿Y轴移动共4个轴运动，同时沿Z移动和转动、沿Y轴移动可实现3轴联动，提高其应用灵活性，满足市场智能设备的要求，随着智能生产和家具的普及和发展，该设计具有广阔的市场应用前景。

附图说明

图1是四轴三联动自导引活动充电插座主视图。

图2是四轴三联动自导引活动充电插座结构示意图。

图3是保护罩结构示意图。

图4是固定板结构示意图。

图5是齿条结构示意图。

图6是移动板结构示意图。

图7是手动旋钮机构的结构以及与齿条的连接示意图。

图中：1是定位杆，11是固定盖，12是固定螺钉，2是手动旋钮机构，21是齿轮，22是中心轴，23是轴盖，24是旋钮，25是限位块，26是端盖，27是轴承，3是保护罩，31通孔，4是齿条，41是凸台，5是固定板，51是中心孔，52是配合孔，6是引导板，7是移动板，71是引导插孔，8是Y轴弹簧，9是Z轴弹簧。

具体实施方式

如图1、2，本发明提供一种用于自动充电的四轴三联动自导引活动充电插座，主要由定位杆1、手动旋钮机构2、Y轴弹簧8、Z轴弹簧9、固定板5、移动板7、齿条4和保护罩3组成。定位杆1底部设置有Z轴弹簧8，保护罩3上下端面上均设置有与定位杆直径相当的通孔31，保护罩3通过通孔31套在定位杆1上，Z轴弹簧8和保护罩1之间通过垫圈分隔，定位杆1的顶部还设置有一个固定盖11，固定盖11通过固定螺钉12紧固在定位杆的顶部位置，控制保护罩3沿Z轴移动的距离。

如图3，保护罩3的侧面开口，插座本体设置在保护罩3内部，保护罩3的开口位置通过固定板5，移动板7和引导板6进行封闭，引导板6设置在固定板7和移动板5之间，引导板6和固定板5通过紧固螺钉连接。引导板6和移动板7之间通过滑动螺钉连接，滑动螺钉上套有Y轴弹簧8，将引导板6和移动板7分隔开，其中移动板7可以在滑动螺钉上左右移动，引导板6和移动板7上设置有插孔，其中移动板7上的插孔设置成外侧直径大，内侧直径小的锥形引导孔71，可以对插入的插头进行引导，如图6。

如图4，固定板5中心位置同样设置有一个插孔51，固定板5和齿条4连接，齿条4两侧位置有凸台41，如图5，在固定板5上设置有与凸台相适配的方孔52，与凸台41间隙配合，并通过凸台41带动固定板5运动。

如图7，齿条4和手动旋钮机构2相连接，手动旋钮机构2主要由齿轮21、中心轴22和旋钮24组成，中心轴22插在在保护罩3的顶部，保护罩3和中心轴22之间设置有轴承27，中心轴22的下端位置设置有齿轮21，齿轮21和中心轴22之间通过限位块25以及位于中心轴底部的端盖26对齿轮21位置进行固定，并通过该齿轮21与齿条4相啮合，中心轴22的上端位置设置有旋钮24，旋钮24连接在中心轴22上，可带动中心轴22转动。旋钮24和轴承27之间还设置有轴盖23，对轴承进行保护。

设置在保护罩3下方的Z轴弹簧9通过上下运动带动保护罩3运动，从而实现插座Z轴轴向的移动，通过固定盖11限制Z轴方向移动的行程，同时，由于设置有插座本体的保护罩3套在定位杆1上，可以绕定位杆1进行旋转，实现插座沿Z轴轴向的转动。

移动板7通过螺钉固定在引导板6上，移动板7和引导板6之间设置有Y轴弹簧8，同时，引导板6固定在固定板5上，Y轴方向固定，所以通过Y轴弹簧的压缩和伸张，移动板可实现Y方向移动。

手动旋转旋钮2的中心轴22转动，在中心轴22带动下齿轮21同步转动，由于齿轮21和齿条4啮合，齿轮21的旋转带动齿条4沿着X轴方向移动，由于齿条4和固定板5上的配合孔52间隙配合，齿条4带动固定板运动，由于固定板5和引导板6、移动板7的X轴方向均固定，移动板7和导引板6可同步在X方向移动，实现整个插座的X轴方向移动。

当移动的电器设备如AGV小车、扫地机器人需要充电时，由于定位的不准确会产生位置的偏差，所以，在插头插入时，接触到移动板7中央的插座引导插孔71时，孔壁的斜锥面可以帮助插头自动进行定中心，插头接触到斜锥面后起到导向作用，引导插头向前，同时，在插头作用力施加到移动板上时，Y轴弹簧受压力收缩，移动板沿着Y方向移动，同时Y轴弹簧的收缩，可以起到缓冲作用，防止插头与插座的直接碰撞造成损坏。

在插头通过移动板7和引导板6后，继续向前，和固定板5上的插孔进行配合。此时，插头和插孔配合会存在位置上的偏差，此时，安装有插座保护罩3沿着定位杆1进行绕Z轴方向旋转，调整插头与插座之间的轴向偏差，也可以沿着Z轴方向进行上下移动，调整插头与插座之间的高度偏差，实现插头和面板的准确定位，将插头顺利的插入插座，智能家具进行自动充电。

同时，在移动的电器设备进行充电插头插入前，可以通过手动旋转旋钮的方式，控制装有插座的保护罩，进行左右移动，让移动电器设备更好地和插座进行配合，充电。