分段軌道充電系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及自動引導運輸車充電技術領域，具體地說，是一種分段軌道充電系統及其控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著國民生產的需要，AGV(自動導引運輸車)逐漸走入工廠，替代傳統的人力搬運并迅速得到運用。在充電方面，當AGV需要補充電力時，會自動報告并請求充電，由地面控制中心指揮，駛向指定充電站，車載充電連接器與地面充電系統自動連接并實施充電。但現有的AGV充電系統效率低下，不能有效解決多個AGV小車同時充電的需求，現有的軌道充電系統，通電軌道裸露在地面上，給工廠生產環境造成極大安全隱患，且若發生金屬物掉落在充電導軌上，將發生充電導軌短路，進而造成嚴重火災等影響。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明提供一種分段軌道充電系統及其控制方法，通過將充電導軌設計成多段相互獨立供電的充電段，主控制器控制所述充電段通電前自動檢測當前充電段是否存在金屬物掉落等造成的短路現象，且還設置有過流檢測電路，防止充電導軌通電后短路造成的安全隱患等。
[0004]具體技術方案如下:
[0005]—種分段軌道充電系統，其關鍵在于:包括至少一組充電導軌，所述充電導軌沿AGV導引路線鋪設，每一組充電導軌包括多節充電段，相鄰兩節充電段之間留有絕緣間隙，每一節充電段包括正、負兩路并行設置的軌道，在每節充電段上還連接有一個充電控制電路，所述充電控制電路包括充電控制器，該充電控制器的輸入端連接有短路檢測電路和觸發電路;所述短路檢測電路用于檢測同節充電段的正、負軌道之間是否發生短路;所述觸發電路位于每節充電段的端部，用于檢測AGV是否搭接在當前充電段上;所述充電控制器第一輸出端上連接有繼電器，所述繼電器設置在每一節充電段和充電電源之間的供電線路上；
[0006]各個充電控制器還與主控制器相連，并分別將短路檢測電路和觸發電路檢測的信號發送給所述主控制器，所述主控制器根據前后相鄰充電段上的各個充電控制器發來的檢測信號，分別給各個充電控制器發送控制指令，用于控制所述繼電器，實現各個充電段的電源通斷控制。
[0007]基于上述結構的設計，將所述充電導軌設置成多節相互獨立供電的充電段，再給每個充電段設置有獨立的充電控制電路，充電控制電路上的充電控制器將與其相連的充電段上的短路信號和AGV的搭接信號均上傳至調配中心，即主控制器，主控制器完成各個獨立充電控制器之間的通信，防止AGV充電過程中出現故障;在AGV行駛過程中，主控制器根據相鄰充電控制器發來的信號控制前后相鄰充電段上的繼電器，控制AGV下方的充電段依次通電，實現AGV連續充電；且AGV行駛過得充電段依次斷電，防止帶電充電段暴露在地面上，保障工廠生產環境的安全。
[0008]基于上述充電導軌結構，在AGV上設置有相應的導電輪，沿AGV軸線兩側設置有左、右兩組導電輪，位于AGV同一側的前后兩個導電輪相互電連;左、右側兩組導電輪相應抵接在所述充電段的正、負軌道上;且前后兩個導電輪之間的距離大于相鄰充電段之間絕緣縫隙的距離。這樣即可滿足，在AGV前導電輪搭接在下一充電段上，且等該充電段通電后，其后導電輪所在的上一充電段才斷電，實現AGV在行駛過程中連續、不間斷的充電，有效防止斷續充電對蓄電池帶來的損壞。
[0009]進一步地，由于工廠廠房面積有效，AGV可沿導引路線雙向行駛，因此，在每節充電段上設置有兩組觸發電路，一組位于所述充電段正軌道的左端，一組位于所述充電段負軌道的右端，這時需要將AGV上攜帶的觸發裝置設置在AGV左側導電輪處，這樣，當AGV沿導引路線向前行駛時，AGV上攜帶的觸發裝置識別位于正軌道上的觸發電路，AGV向反方向行駛時，AGV上攜帶的觸發裝置識別位于負軌道上的觸發電路；同理，還可將觸發電路一組設置在所述充電段正軌道的右端，一組設置在所述充電段負軌道的左端，這樣，當AGV沿導引路線向前行駛時，AGV上攜帶的觸發裝置識別位于負軌道上的觸發電路，AGV向反方向行駛時，AGV上攜帶的觸發裝置識別位于正軌道上的觸發電路。
[0010]進一步地，每節充電段上都連接有一個短路檢測電路，所述短路檢測電路包括基準信號產生電路，該基準信號產生電路輸出的基準信號經過電磁繼電器的一個常開開關加載到每一節充電段的正軌道上，每一節充電段的負軌道經過所述電磁繼電器的另一個常開開關接地，所述基準信號產生電路輸出的基準信號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，進而控制所述電磁繼電器的常開開關啟動每一節充電段的短路檢測，并由所述比較器輸出檢測結果到所述充電控制器中。
[0011]如上所述，其中，所述基準信號產生電路包括運算放大器IC2C、電壓跟隨器IC2D和穩壓器IC4，所述穩壓器IC4陰極接地，參考端與陽極相連，陽極經電阻RU后接電源VCC5;所述穩壓器IC4的陽極還經電阻RlO后接所述運算放大器IC2C的同相端，所述運算放大器IC2C的反相端經電阻R8后接地，其輸出端經電阻R7后接其反相端，該輸出端還經電阻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，該輸出端依次經電阻R9、R10后連接所述穩壓器IC4的陽極;其中，所述運算放大器IC2C的輸出端經電阻R6后作為所述基準信號產生電路的輸出端與所述比較器的輸入端相連。
[0012]更進一步地，所述充電段上還設置有過流檢測電路，所述過流檢測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二輸入與門Ul的輸入信號，所述二輸入與門Ul的輸出信號影響所述繼電器閉合或斷開。
[0013]針對上述分段軌道充電系統，本發明還提出了一種分段軌道充電系統的控制方法，其關鍵在于:包括以下步驟:
[0014]S1:檢測主控制器與各充電控制器之間通信是否正常？
[0015]是:轉向S2;
[0016]否:觸發報警電路，提示技術人員主控制器與各個充電控制器之間通信中斷；
[0017]S2:查詢主控制器的內存，獲取需要充電的第k輛AGV位于第i充電段上；
[0018]S3:主控制器給第i充電控制器和第i+1充電控制器發送短路檢測控制指令，第i充電控制器和第i + Ι充電控制器的第二輸出端均輸出高電平，第i電磁繼電器和第i + Ι電磁繼電器閉合，開啟各自短路檢測電路，判斷第i和/或第i+Ι充電段是否發生短路？
[0019]是:觸發所述報警電路，提示技術人員，第i和/或第i+Ι充電段發生短路；
[0020]否:轉向步驟S4;
[0021]S4:主控制器給第i充電控制器發送通電控制指令，第i充電控制器的第一輸出端輸出高電平，所述第i繼電器閉合，第i充電段上通電；
[0022]S5: i+2>M?其中，M表示每段充電導軌上充電段的個數；
[0023]是:轉向步驟S51;
[0024]否:轉向步驟S6;
[0025]S51:等待第k輛AGV搭接在第i+Ι充電段上；
[0026]S52:給第i+Ι充電控制器發送通電控制指令，第i+Ι充電控制器的第一輸出端輸出高電平，所述第i+Ι繼電器閉合，第i+Ι充電段上通電；
[0027 ] S53:給第