用于agv的軌道充電系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)引導(dǎo)運(yùn)輸車(chē)充電技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種用于AGV的軌道充電系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民生產(chǎn)的需要，AGV(自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē))逐漸走入工廠，替代傳統(tǒng)的人力搬運(yùn)并迅速得到運(yùn)用。在充電方面，當(dāng)AGV需要補(bǔ)充電力時(shí)，會(huì)自動(dòng)報(bào)告并請(qǐng)求充電，由地面控制中心指揮，駛向指定充電站，車(chē)載充電連接器與地面充電系統(tǒng)自動(dòng)連接并實(shí)施充電。但現(xiàn)有的AGV充電系統(tǒng)效率低下，不能有效解決多個(gè)AGV小車(chē)同時(shí)充電的需求，現(xiàn)有的軌道充電系統(tǒng)，通電軌道裸露在地面上，給工廠生產(chǎn)環(huán)境造成極大安全隱患，且若發(fā)生金屬物掉落在充電導(dǎo)軌上，將發(fā)生充電導(dǎo)軌短路，進(jìn)而造成嚴(yán)重火災(zāi)等影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供一種用于AGV的軌道充電系統(tǒng)及其控制方法，通過(guò)將充電導(dǎo)軌設(shè)計(jì)成多段相互獨(dú)立供電的充電段，并在所述充電段通電前自動(dòng)檢測(cè)當(dāng)前充電段是否存在金屬物掉落等造成的短路現(xiàn)象，且還設(shè)置有過(guò)流檢測(cè)電路，防止充電導(dǎo)軌通電后短路造成的安全隱患等。
[0004]具體技術(shù)方案如下:
[0005]—種用于AGV的軌道充電系統(tǒng)，包括充電導(dǎo)軌和充電電源，所述充電電源的兩個(gè)輸出端分別連接在所述充電導(dǎo)軌的正、負(fù)軌道上；其關(guān)鍵在于:所述充電導(dǎo)軌的正、負(fù)軌道沿AGV導(dǎo)引路線并行鋪設(shè)，所述充電導(dǎo)軌的正、負(fù)軌道包括多節(jié)充電段，相鄰兩節(jié)充電段之間留有絕緣間隙;每個(gè)充電段連接有一個(gè)充電控制電路，所述充電控制電路包括充電控制器，所述充電控制器的輸入端連接有短路檢測(cè)電路和觸發(fā)電路;所述短路檢測(cè)電路用于檢測(cè)同節(jié)充電段的正、負(fù)軌道之間是否發(fā)生短路;所述觸發(fā)電路位于每節(jié)充電段的端部，用于檢測(cè)AGV是否搭接在當(dāng)前充電段上;所述充電控制器第一輸出端上連接有繼電器，所述繼電器設(shè)置在所述充電電源和每一節(jié)充電段之間的供電線路上，充電控制器根據(jù)所述短路檢測(cè)電路和觸發(fā)電路所檢測(cè)的信號(hào)控制所述繼電器的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)每一節(jié)充電段的電源通斷控制。
[0006]基于上述結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，充電導(dǎo)軌上的多節(jié)獨(dú)立的充電段都設(shè)置有單獨(dú)的充電控制器、觸發(fā)電路和短路檢測(cè)電路，所述充電控制器一直輸出短路檢測(cè)信號(hào)對(duì)其所在充電段進(jìn)行短路檢測(cè)，直到觸發(fā)電路檢測(cè)到AGV搭接在該充電段上，這時(shí)，所述充電控制器斷開(kāi)短路檢測(cè)電路，并發(fā)出控制指令閉合所述繼電器，將所述充電電源連接在所述充電段的正、負(fù)軌道之間，開(kāi)始對(duì)AGV充電。
[0007]進(jìn)一步地，所述短路檢測(cè)電路包括基準(zhǔn)信號(hào)產(chǎn)生電路，該基準(zhǔn)信號(hào)產(chǎn)生電路輸出的基準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)過(guò)電磁繼電器的一個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)加載到每一節(jié)充電段的正軌道上，每一節(jié)充電段的負(fù)軌道經(jīng)過(guò)所述電磁繼電器的另一個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)接地，所述基準(zhǔn)信號(hào)產(chǎn)生電路輸出的基準(zhǔn)信號(hào)還送入比較器的輸入端，該比較器的參考端接短路參考電壓，所述充電控制器的第二輸出端連接所述電磁繼電器，進(jìn)而控制所述電磁繼電器的常開(kāi)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)每一節(jié)充電段的短路檢測(cè)，并由所述比較器輸出檢測(cè)結(jié)果到所述充電控制器中。
[0008]其中，所述基準(zhǔn)信號(hào)產(chǎn)生電路包括運(yùn)算放大器IC2C、電壓跟隨器IC2D和穩(wěn)壓器IC4，所述穩(wěn)壓器IC4陰極接地，參考端與陽(yáng)極相連，陽(yáng)極經(jīng)電阻Rll后接電源VCC5;所述穩(wěn)壓器IC4的陽(yáng)極還經(jīng)電阻RlO后接所述運(yùn)算放大器IC2C的同相端，所述運(yùn)算放大器IC2C的反相端經(jīng)電阻R8后接地，其輸出端經(jīng)電阻R7后接其反相端，該輸出端還經(jīng)電阻R6后與所述電壓跟隨器IC2D的正相端相連，所述電壓跟隨器IC2D的輸出端連接其反相端，該輸出端依次經(jīng)電阻R9、R10后連接所述穩(wěn)壓器IC4的陽(yáng)極;其中，所述運(yùn)算放大器IC2C的輸出端經(jīng)電阻R6后作為所述基準(zhǔn)信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端與所述比較器的輸入端相連。
[0009]更進(jìn)一步地，所述充電段上還設(shè)置有過(guò)流檢測(cè)電路，所述過(guò)流檢測(cè)電路使用霍爾電流傳感器采集所述充電段的供電電流信息，所述霍爾電流傳感器的輸出端連接比較器IC2A的輸入端，所述比較器IC2A的參考端輸入過(guò)流參考電壓，所述比較器IC2A的輸出端與所述充電控制器的第一輸出端共同作為一個(gè)二輸入與門(mén)Ul的輸入信號(hào)，所述二輸入與門(mén)Ul的輸出信號(hào)影響所述繼電器閉合或斷開(kāi)。
[0010]針對(duì)上述用于AGV的軌道充電系統(tǒng)，本發(fā)明還提出了一種用于AGV的軌道充電系統(tǒng)的控制方法，其關(guān)鍵在于:包括以下步驟:
[0011]S1:系統(tǒng)初始化；
[0012]S2:第k個(gè)AGV發(fā)來(lái)充電請(qǐng)求？
[0013]是:轉(zhuǎn)向步驟S3;
[0014]否:返回步驟S2;
[0015]S3:各個(gè)充電控制器的第二輸出端輸出高電平，所述電磁繼電器閉合，短路檢測(cè)電路開(kāi)始進(jìn)行短路檢測(cè)；
[0016]S4:所述充電段發(fā)生短路？
[0017]是:提示報(bào)警；
[0018]否:轉(zhuǎn)向步驟S5;
[0019]S5:第i個(gè)充電段上的充電控制器接收到的觸發(fā)電路發(fā)來(lái)第k個(gè)AGV搭接信號(hào)？
[0020]是:轉(zhuǎn)向步驟S6;
[0021]否:返回步驟S4;
[0022]S6:第i個(gè)充電控制器的第二輸出端輸出低電平，第i個(gè)電磁繼電器斷開(kāi)，第i個(gè)充電段上的短路檢測(cè)電路停止短路檢測(cè)；
[0023]S7:第i個(gè)充電控制器的第一輸出端輸出高電平，打開(kāi)第i個(gè)充電段上的第i個(gè)繼電器；
[0024]S8:延長(zhǎng)時(shí)間T后，第i個(gè)充電控制器的第一輸出端輸出低電平，斷開(kāi)第i個(gè)充電段上的第i個(gè)繼電器；
[0025]S9:第i個(gè)充電控制器的第二輸出端輸出高電平，第i個(gè)電磁繼電器閉合，第i個(gè)充電段上的短路檢測(cè)電路繼續(xù)進(jìn)行短路檢測(cè)；
[0026]S10:第k個(gè)AGV發(fā)來(lái)電量充滿信號(hào)？
[0027]是:結(jié)束第k個(gè)AGV的充電控制，返回步驟SI;
[0028]否:轉(zhuǎn)向步驟SI I;
[0029]Sll:1 = i+1，返回步驟 S5。
[0030]在具體實(shí)施時(shí)，步驟S8中的時(shí)間T設(shè)置為AGV沿單段充電段行駛所需的時(shí)間。
[0031]有益效果:多段充電段獨(dú)立供電，且在充電段通電前和通電后均設(shè)置有保護(hù)電路，保證工廠生產(chǎn)環(huán)境安全。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
[0033]圖2為圖1中充電控制器的控制框圖；
[0034]圖3為圖2中觸發(fā)電路圖；
[0035]圖4為圖2中短路檢測(cè)電路圖；
[0036]圖5為圖2中過(guò)流檢測(cè)電路圖；
[0037]圖6為圖2中充電控制器電路圖；
[0038]圖7為本發(fā)明的控制方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0040]如圖1至圖6所示的一種用于AGV的軌道充電系統(tǒng)，包括充電導(dǎo)軌I和充電電源2，所述充電電源2的兩個(gè)輸出端分別連接在所述充電導(dǎo)軌I的正、負(fù)軌道上；其關(guān)鍵在于:所述AGV包括四個(gè)呈矩形分布的導(dǎo)電輪，其中位于同一側(cè)的前后兩個(gè)導(dǎo)電輪相互電連;所述充電導(dǎo)軌I的正、負(fù)軌道沿AGV導(dǎo)引路線并行鋪設(shè)，當(dāng)AGV沿導(dǎo)引路線行駛時(shí)，AGV兩側(cè)的導(dǎo)電輪分別與其下方對(duì)應(yīng)的充電導(dǎo)軌I相抵接;通過(guò)圖1可以看出，所述充電導(dǎo)軌I的正、負(fù)軌道包括多節(jié)充電段3，相鄰兩節(jié)充電段3之間留有絕緣間隙；每個(gè)充電段3連接有一個(gè)充電控制電路，所述充電控制電路包括充電控制器5，通過(guò)圖2可以看出，所述充電控制器5的輸入端連接有短路檢測(cè)電路6和觸發(fā)電路4;所述短路檢測(cè)電路6用于檢測(cè)同節(jié)充電段3的正、負(fù)軌道之間是否發(fā)生短路;所述觸發(fā)電路4位于每節(jié)充電段3的端部，用于檢測(cè)AGV是否搭接在當(dāng)前充電段3上;所述充電控制器5第一輸出端上連接有繼電器7，所述繼電器7設(shè)置在所述充電電源2和每一節(jié)充電段3之間的供電線路上，充電控制器5根據(jù)所述短路檢測(cè)電路6和觸發(fā)電路4所檢測(cè)的信號(hào)控制所述繼電器7的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)每一節(jié)充電段3的電源通斷控制。
[0041]基于上述結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，充電導(dǎo)軌I上的多節(jié)獨(dú)立的充電段3都設(shè)置有單獨(dú)的充電控制器5、觸發(fā)電路4和短路檢測(cè)電路6，所述充電控制器5—直輸出短路檢測(cè)信號(hào)對(duì)其所在充電段3進(jìn)行短路檢測(cè)，直到觸發(fā)電路4檢測(cè)到AGV搭接在該充電段3上，這時(shí)，所述充電控制器5斷開(kāi)短路檢測(cè)電路6，并發(fā)出控制指令閉合所述繼電器7，將所述充電電源2連接在所述充電段3的正、負(fù)軌道之間，開(kāi)始對(duì)AGV充電。
[0042]在本實(shí)施例中，所述觸發(fā)電路4的電路圖如圖3所示，使用光電耦合器U2檢測(cè)AGV與當(dāng)前充電段3之間的搭接信號(hào)，并由READY端傳遞給所述充電控制器5。
[0043]所述短路檢測(cè)電路6如圖4所示，包括基準(zhǔn)信號(hào)產(chǎn)生電路8，所述基準(zhǔn)信號(hào)產(chǎn)生電路8包括運(yùn)算放大器IC2C、電壓跟隨器IC2D和穩(wěn)壓器IC4，所述穩(wěn)壓器IC4陰極接地，參考端與陽(yáng)極相連，陽(yáng)極經(jīng)電阻Rll后接電源VCC5;所述穩(wěn)壓器IC4的陽(yáng)極還經(jīng)電阻RlO后接所述運(yùn)算放大器IC2C的同相端，所述運(yùn)算放大器IC2C的反相端經(jīng)電阻R8后接地，其輸出端經(jīng)電阻R7后接其反相端，該輸出端還經(jīng)電阻R6后與所述電壓跟隨器IC2D的正相端相連，所述電壓跟隨器IC2D的輸出端連接其反相端，該輸出端依次經(jīng)電阻R9、R10后連接所述穩(wěn)壓器IC4的陽(yáng)極;其中，所述運(yùn)算放大器IC2C的輸出端經(jīng)電阻R6后作為所述基準(zhǔn)信號(hào)產(chǎn)生電路8的輸出端經(jīng)所述電磁繼電器9連接所述充電段3。
[0044]在本實(shí)施例中，所述電磁繼電器9為雙刀雙擲開(kāi)關(guān)，所述基準(zhǔn)信號(hào)產(chǎn)生電路8的輸出端連接所述電磁繼電器9的輸出正端，所述電磁繼電器9的輸入正端連接所述充電段3的正軌道Charge+，所述充電段3的負(fù)軌道Charge-連接所述電磁繼電器9的輸入負(fù)端，所述電磁繼電器9的輸出負(fù)端接地;所述比較器10的輸入端連接所述電磁繼電器9的輸出正端，所述比較器1的參考端經(jīng)電阻Rl 2后接地，所述比較器1的輸出端LEAKAGE連接所述充電控制器5的輸入端LEAKAGE，如圖