CN103603858B - 一种微型对接分离机构 - Google Patents

Abstract

本发明阐述了一种微型对接分离机构，包括挂钩固定端本体以及带T形连接头的测力传感器主动对接端，在所述挂钩固定端本体轴向上设置有与T形连接头对应配合的连接槽，所述连接槽的对应接口呈非圆形结构，在所述挂钩固定端本体径向上设置有与连接槽中部连通的安装槽，在所述安装槽内设置有按压活动销，所述按压活动销插入端与置于安装槽内的压缩弹簧抵靠，在所述按压活动销上设置有与连接槽的对应接口形状相匹配的通孔。本发明能够实现两端产品的分离与对接，同时，在用于对接的相关结构上设计了非圆形对接方式，有效避免了在一定工况下，两端对接机构相互转动对测量精度造成的不利影响。

Description

一种微型对接分离机构

技术领域

本发明属于对接、分离的结构设计，特别涉及一种适用于需要手动操作的各种微型机构之间的对接、分离以及对接机构要求防转的工程技术领域。

背景技术

传统的对接分离机构，重量（空间中为质量）较重，约4kg以上；体积较大，轴径60mm以上，其主要是依靠两端产品中心轴向的内螺纹及外螺纹的螺纹连接等实现两端产品的对接、分离，在传统的对接分离机构中，倘若在对接分离机构中心轴向两端受力的情况下，如果一端产品有转动趋势及存在扭转力矩时，就会导致螺纹连接松动，这将直接影响对接机构在一定工况下的测量精度；此外，传统的对接分离机构既要完成对接任务，还需进行机构分离，故无法通过涂覆螺纹紧固胶等方法避免产品间的相互转动。

而大型对接机构存在如下问题：机构复杂，内部安装有大量的传动机构和零部件，通过多个电机和电磁拖动机构进行动作，数以万计的零件和紧固件组成复杂的机构，模型多数为五或六自由度机构，解锁时存在难以做到同步性等局限性。

随着我国空间科学实验工作的开展，空间站内部愈发拥挤，要求以较小的燃料消耗，实现空间飞行器的入轨飞行，大型的设备需要用更小、更轻、更精巧的硬件设备来替代，传统的大型对接分离机构并不适用于微型机构间的对接分离，同时无法完全避免机构间的相互转动。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的技术问题，提供一种质量轻、体积小且可靠性高的微型对接分离机构。

本发明的技术解决方案是：一种微型对接分离机构，其特征在于：包括挂钩固定端本体以及带T形连接头的测力传感器主动对接端，在所述挂钩固定端本体轴向上设置有与T形连接头对应配合的连接槽，所述连接槽的对应接口呈非圆形结构，在所述挂钩固定端本体径向上设置有与连接槽中部连通的安装槽，在所述安装槽内设置有按压活动销，所述按压活动销插入端与置于安装槽内的压缩弹簧抵靠，在所述按压活动销上设置有与连接槽的对应接口形状相匹配的通孔，所述按压活动销在按下状态时，其通孔与连接槽配合共同构成T形连接头的连接孔，待T形连接头插入后，按压活动销在压缩弹簧作用下沿安装槽移动，按压活动销上的通孔与安装槽形成错位结构，实现挂钩固定端本体与测力传感器主动对接端的对接。

本发明所述的微型对接分离机构，其在所述挂钩固定端本体的对接面上、沿按压活动销移动的方向设置有与连接槽连通的滑槽，在所述滑槽内设置有锁定销，所述锁定销与按压活动销连接，所述按压活动销在压缩弹簧以及锁定销的共同作用下进行限位。

本发明所述的微型对接分离机构，其所述安装槽为上下贯通结构，所述安装槽一端与弹簧安装导向轴螺纹连接，所述压缩弹簧套装于弹簧安装导向轴上，所述压缩弹簧一端抵靠在弹簧安装导向轴的安装凸台上，其另一端抵靠在由安装槽另一端插入的按压活动销的端部，所述压缩弹簧始终处于压缩状态。

本发明所述的微型对接分离机构，其所述压缩弹簧设置于挂钩固定端本体底部的圆形沉台内，将按压活动销克服压缩弹簧的作用力按压至按压活动销底部端面与挂钩固定端本体内部限位台阶在同一基准平面上时，所述压缩弹簧达到设计的压缩量。

本发明所述的微型对接分离机构，其所述弹簧安装导向轴从挂钩固定端本体底部向上逐步旋紧，旋至弹簧安装导向轴底部平面与挂钩固定端本体底部平面在同一基准平面上；所述锁定销与按压活动销螺纹连接，所述锁定销旋至其尾部端面与挂钩固定端本体对接面在同一基准平面上。

本发明所述的微型对接分离机构，其所述连接槽对应接口的非圆形结构为腰形孔、椭圆孔、三角孔、多角孔以及具有棱边的孔，且接口对接端面均有倒圆角设计结构，所述T形连接头的对接端面以及按压活动销上的通孔均与连接槽对应接口的形状对应匹配。

本发明所述的微型对接分离机构，其所述挂钩固定端本体的连接端通过连接绳与挂钩组件连接。

本发明在压缩弹簧所受手动按压即一定负荷力的作用下，发生一定的变形量时，即按压活动销到达一定高度后，使得挂钩固定端本体的对接接口与按压活动销的对接接口在同一接口坐标平面上，实现两端产品的分离与对接，同时，在用于对接的相关结构上设计了非圆形对接方式，有效避免了在一定工况下，两端对接机构相互转动对测量精度造成的不利影响。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

（1）本发明的非圆形对接接口设计及微型圆柱螺旋形的压缩弹簧设计代替现有技术中的调节环、夹块机构、包带分离等，减少了对接分离机构之间的相对转动。

（2）本发明的对接分离机构轴径小于φ25mm，与现有轴径φ60mm相比，可成倍压缩对接分离机构的操作高度，同时方便手动操作，较好地满足人机工效学设计要求。

（3）本发明的对接分离机构应用空间实验室内的手动试验设备，总重为0.02kg，与现有技术4kg以上相比，成倍的减轻了重量。

附图说明

图1是本发明的对接机构在对接前或分离后的结构示意图。

图2是本发明分离状态时的剖面示意图。

图3是图2中A部放大图。

图4是本发明对接准备状态的剖面示意图。

图5是图4中B部放大图。

图6是本发明对接状态时的剖面示意图。

图7是图6中C部放大图。

图8是本发明对接前的接口剖面图。

图9是本发明对接准备状态的接口剖面图。

图10和图11是本发明对接过程中其内部的径向及横向的剖面图。

图12和图13是本发明在对接完成后其内部的径向及横向的剖面图。

图中标记：1为挂钩固定端本体，2为T形连接头，3为测力传感器主动对接端，4为连接槽，5为安装槽，6为按压活动销，7为压缩弹簧，8为通孔，9为滑槽，10为锁定销，11为弹簧安装导向轴，12为连接绳，13为挂钩组件。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、2、3和8所示，一种微型对接分离机构，包括挂钩固定端本体1以及带T形连接头2的测力传感器主动对接端3，所述挂钩固定端本体1的连接端通过连接绳12与挂钩组件13连接，在所述挂钩固定端本体1轴向上设置有与T形连接头2对应配合的连接槽4，所述连接槽4的对应接口呈非圆形结构，在所述挂钩固定端本体1径向上设置有与连接槽4中部连通的安装槽5，在所述安装槽5内设置有按压活动销6，所述按压活动销6插入端与置于安装槽5内的压缩弹簧7抵靠，在所述按压活动销6上设置有与连接槽4的对应接口形状相匹配的通孔8，在所述挂钩固定端本体1的对接面上、沿按压活动销6移动的方向设置有与连接槽4连通的滑槽9，在所述滑槽9内设置有锁定销10，所述锁定销10与按压活动销6连接，所述按压活动销6在压缩弹簧7以及锁定销10的共同作用下进行限位；其中，所述连接槽4对应接口的非圆形结构为腰形孔、椭圆孔、三角孔、多角孔以及具有棱边的孔，且接口对接端面均有倒圆角设计结构，所述T形连接头2的对接端面以及按压活动销6上的通孔均与连接槽4对应接口的形状对应匹配。

其中，所述安装槽5为上下贯通结构，所述安装槽5一端与弹簧安装导向轴11螺纹连接，所述压缩弹簧7套装于弹簧安装导向轴11上，所述压缩弹簧7一端抵靠在弹簧安装导向轴11的安装凸台上，其另一端抵靠在由安装槽5另一端插入的按压活动销6的端部，所述压缩弹簧7始终处于压缩状态；所述压缩弹簧7设置于挂钩固定端本体1底部的圆形沉台内，将按压活动销6克服压缩弹簧7的作用力按压至按压活动销6底部端面与挂钩固定端本体1内部限位台阶在同一基准平面上时，所述压缩弹簧7达到设计的压缩量。

所述弹簧安装导向轴11从挂钩固定端本体1底部向上逐步旋紧，旋至弹簧安装导向轴11底部平面与挂钩固定端本体1底部平面在同一基准平面上；所述锁定销10与按压活动销6螺纹连接，所述锁定销10旋至其尾部端面与挂钩固定端本体1对接面在同一基准平面上。

如图4、5和9所示，所述按压活动销6在按下状态时，其通孔8与连接槽4配合共同构成T形连接头2的连接孔；如图6和7所示，待T形连接头2插入后，按压活动销6在压缩弹簧7作用下沿安装槽5移动，按压活动销6上的通孔8与安装槽5形成错位结构，实现挂钩固定端本体1与测力传感器主动对接端3的对接。

本发明的工作原理：如图10-13所示，机构对接时，通过手指作用于所述按压活动销向下至按压活动销底部端面与挂钩固定端本体内部限位台阶在同一基准平面上时，按压活动销上通孔与连接槽配合共同构成T形连接头的连接孔，即可将测力传感器主动对接端与挂钩固定端本体对接面进行对接，同时，通过对接机构每个零件的非圆形接口的相互限位实现了机构的防转；当手指松开时，通过挂钩固定端本体内部非圆形对接接口结构及按压活动销的共同作用下实现了机构对接。机构分离时，通过手指作用于所述按压活动销向下使压缩弹簧达到设计的压缩量，将测力传感器主动对接端从挂钩固定端本体对接接口取出即实现了机构分离。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种微型对接分离机构，其特征在于：包括挂钩固定端本体（1）以及带T形连接头（2）的测力传感器主动对接端（3），在所述挂钩固定端本体（1）轴向上设置有与T形连接头（2）对应配合的连接槽（4），所述连接槽（4）的对应接口呈非圆形结构，在所述挂钩固定端本体（1）径向上设置有与连接槽（4）中部连通的安装槽（5），在所述安装槽（5）内设置有按压活动销（6），所述按压活动销（6）插入端与置于安装槽（5）内的压缩弹簧（7）抵靠，在所述按压活动销（6）上设置有与连接槽（4）的对应接口形状相匹配的通孔（8），所述T形连接头（2）的对接端面与连接槽（4）对应接口的形状对应匹配，所述按压活动销（6）在按下状态时，其通孔（8）与连接槽（4）配合共同构成T形连接头（2）的连接孔，待T形连接头（2）插入后，按压活动销（6）在压缩弹簧（7）作用下沿安装槽（5）移动，按压活动销（6）上的通孔（8）与连接槽（4）形成错位结构，实现挂钩固定端本体（1）与测力传感器主动对接端（3）的对接；

所述安装槽（5）为上下贯通结构，所述安装槽（5）一端与弹簧安装导向轴（11）螺纹连接，所述压缩弹簧（7）套装于弹簧安装导向轴（11）上，所述压缩弹簧（7）一端抵靠在弹簧安装导向轴（11）的安装凸台上，其另一端抵靠在由安装槽（5）另一端插入的按压活动销（6）的端部，所述压缩弹簧（7）始终处于压缩状态，所述压缩弹簧（7）设置于挂钩固定端本体（1）底部的圆形沉台内，将按压活动销（6）克服压缩弹簧（7）的作用力按压至按压活动销（6）底部端面与挂钩固定端本体（1）内部限位台阶在同一基准平面上时，所述压缩弹簧（7）达到设计的压缩量。

2.根据权利要求1所述的微型对接分离机构，其特征在于：在所述挂钩固定端本体（1）的对接面上、沿按压活动销（6）移动的方向设置有与连接槽（4）连通的滑槽（9），在所述滑槽（9）内设置有锁定销（10），所述锁定销（10）与按压活动销（6）连接，所述按压活动销（6）在压缩弹簧（7）以及锁定销（10）的共同作用下进行限位。

3.根据权利要求2所述的微型对接分离机构，其特征在于：所述弹簧安装导向轴（11）从挂钩固定端本体（1）底部向上逐步旋紧，旋至弹簧安装导向轴（11）底部平面与挂钩固定端本体（1）底部平面在同一基准平面上；所述锁定销（10）与按压活动销（6）螺纹连接，所述锁定销（10）旋至其尾部端面与挂钩固定端本体（1）对接面在同一基准平面上。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的微型对接分离机构，其特征在于：所述连接槽（4）对应接口的非圆形结构为腰形孔、椭圆孔、三角孔，且接口对接端面均有倒圆角设计结构。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的微型对接分离机构，其特征在于：所述连接槽（4）对应接口的非圆形结构为多角孔，且接口对接端面均有倒圆角设计结构。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的微型对接分离机构，其特征在于：所述连接槽（4）对应接口的非圆形结构为具有棱边的孔，且接口对接端面均有倒圆角设计结构。

7.根据权利要求4所述的微型对接分离机构，其特征在于：所述挂钩固定端本体（1）的连接端通过连接绳（12）与挂钩组件（13）连接。

8.根据权利要求5所述的微型对接分离机构，其特征在于：所述挂钩固定端本体（1）的连接端通过连接绳（12）与挂钩组件（13）连接。

9.根据权利要求6所述的微型对接分离机构，其特征在于：所述挂钩固定端本体（1）的连接端通过连接绳（12）与挂钩组件（13）连接。