CN104196841B - 自动挂靠及简易解锁的对接装置 - Google Patents

Abstract

一种自动挂靠及简易解锁的对接装置，其特点在于：由部件挂钩、防撞装置和主机挂钩组成。本发明具有结构简单、对接方便、定位准确并且安装牢固的自动挂靠及简易解锁的特点。

Description

自动挂靠及简易解锁的对接装置

技术领域

本发明涉及机械对接，特别是一种自动挂靠及简易解锁的对接装置。

技术背景

很多大型机械设备需要分体式建造和安装，各部件需要分别运输和维护。因此各个部件之间的接口需要对接方便、拆卸简易、安装牢固并且定位准确。例如光刻机底部模块与主机之间就需要分开运输和维护，在把底部模块装配、集成到主机过程中需要提升、挂靠和插销定位等一系列工序，此时采用手动式挂靠不仅会使接口处占用空间较大，而且集成过程中需要多一道手动协同操作工序，带来不便。如果用自动锁紧装置不仅对接方便、安装牢固、拆卸简易，而且节省空间和人工操作。

目前，很多设备的部件对接时采用对应设置的撞块碰撞使部件停止前进，由于很多部件内部安装有精密零件，其位置精度要求非常高，即使微小的位移也会对主机精度产生影响，而硬接触难免会使模块内部安装好的精密零件出现微小位移；像光刻机底部模块与主机之间的挂钩是硬连接，挂靠时有提升底部模块的工序，当底部模块与主机位置有细微的偏差时，挂钩挂靠完成以后再提升底部模块，会增加提升的难度。

发明内容

本发明目的主要是针对现有技术的不足，提供一种自动挂靠及简易解锁的对接装置，该装置具有结构简单、对接方便、定位准确并且安装牢固的自动挂靠及简易解锁的特点。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案如下：

一种自动挂靠及简易解锁的对接装置，其特点在于：由部件挂钩、防撞装置和主机挂钩组成：

所述的部件挂钩包括挂钩、解锁块和固定盘；所述的挂钩的横梁的一端水平地固定在所述的固定盘上，横梁自由端为直角梯形钩体，该钩体的前端面为直角梯形的斜面，钩体的顶面为直角梯形的上平面，钩体的工作面为直角梯形的垂直平面；所述的解锁块的中间有一个向下开口的贯穿前后的长槽，此槽的宽度等于部件挂钩横梁的宽度d1，长槽的上部还有一个宽度D略小于d1而大于部件挂钩的竖直工作面宽度d的阶梯槽，此阶梯槽的底面具有左右对称的两个肩，所述的解锁块依靠该两个肩面跨设在挂钩的横梁上；解锁块的顶面是一个前斜面和后平顶的结构；

所述的主机挂钩包括用于安装在主机上的形主机挂钩安装块、弹簧限位板、圆柱挂钩和挂钩弹簧；在形主机挂钩安装块的右端有一个竖直阶梯孔，所述的圆柱挂钩安装在该竖直阶梯孔内，该圆柱挂钩的下部法兰顶在所述的竖直阶梯孔的下内端面上，圆柱挂钩的下端伸出主机挂钩安装块，圆柱挂钩下端的竖直向下的前面为钩面，底面为倾斜面,所述的挂钩弹簧套设在所述的圆柱挂钩上，所述的弹簧限位板固定地镶嵌在竖直阶梯孔的最上面，该弹簧限位板的中心具有供所述的圆柱挂钩上下运动的通孔，同时将所述的挂钩弹簧固定在竖直阶梯孔内；

所述的防撞装置包括弹簧挡板、紧定螺钉、调整螺纹柱、顶紧弹簧和球头压紧杆，所述的防撞装置安装在所述的形主机挂钩安装块下部的水平螺纹通孔内，所述的顶紧弹簧套在球头压紧杆上，所述的调整螺纹柱套在所述的顶紧弹簧和球头压紧杆上，所述的调整螺纹柱旋入所述的水平螺纹通孔，使所述的顶紧弹簧压迫所述的球头压紧杆，将所述的调整螺纹柱连同所述的顶紧弹簧和球头压紧杆一起旋置于所述的水平螺纹通孔内，而球头压紧杆的球头伸出所述的螺纹通孔，该球头压紧杆的另一端通过所述的紧定螺钉与所述的弹簧挡板固连；弹簧挡板卡在调整螺纹柱端部的小圆孔内，通过调整螺纹柱调整在螺纹孔内轴向的位移以调节所述防撞装置的防撞抵抗力。

所述的挂钩横梁的两侧面各具有两个前后分开的小凹槽，所述的解锁块的两侧分别设有两个前后分开的弹性柱塞，该弹性柱塞与所述的小凹槽相对应，当前弹性柱塞处于前小凹槽时，为解锁状态，当后弹性柱塞处于后小凹槽时，为可锁状态。

所述部件挂钩通过固定盘和螺钉固连在所述部件上。当机构对接完成后，所述部件挂钩前竖直面与所述主机挂钩的竖直面接触，保证所述部件的安装位置以及所述部件挂靠的牢固性；所述部件挂钩的前部顶面是一个向后倾斜的斜面，在所述部件前进的对接过程中，此斜面与所述主机挂钩的斜面缓冲配合。

所述部件挂钩上安装有解锁块，所述解锁块主要用于在拆卸所述部件时，将所述部件挂钩与所述主机挂钩分开，从而实现所述部件与所述主机分离。所述解锁块的前部顶面是一个向后倾斜的斜面，在解锁过程中，将所述解锁块向前推，挤压所述主机挂钩的斜面，使所述主机挂钩向上移动。由于所述解锁块的前端凹槽宽度大于所述部件挂钩的竖直工作面宽度，而且解锁块的顶面与部件挂钩的顶面等高，因此所述解锁块的前端小竖直面与所述部件挂钩的竖直工作面接触时，解锁块的顶面与部件挂钩的顶面形成同一平面，可以将所述主机挂钩与所述部件挂钩完全脱离。

在所述解锁块的两侧分别分布有两个柱塞，所述柱塞在所述解锁块上的安装状态为球头伸出所述解锁块少许，所述解锁块安装到所述部件挂钩上以后，所述部件挂钩会将柱塞压紧，而所述部件挂钩上有两个分布在挂钩侧面的前部的前小凹槽和后部的后小凹槽。所述解锁块可以在所述的部件安装块上滑动，当所述解锁块移动到前小凹槽时，相应的柱塞头会卡在前小凹槽内，对所述解锁块进行限位。当所述解锁块将所述主机挂钩完全推离所述部件挂钩时，柱塞卡在部件挂钩前部的小凹槽内，保证解锁时所述主机挂钩与所述部件挂钩之间竖直接触面完全分离；而在所述部件与所述主机对接的过程中以及对接完成以后，柱塞卡在部件挂钩后小凹槽内，保证所述部件安装过程中以及安装好以后，所述解锁块不会前后移动干扰两挂钩之间的配合。

所述的主机挂钩安装块与所述主机固定连接，其形状为倒L形。所述主机挂钩和所述防撞装置安装在所述主机挂钩安装块的上部。所述主机挂钩由挂钩弹簧、弹簧限位板和圆柱挂钩组成。所述圆柱挂钩安装在所述主机挂钩安装块的竖直阶梯孔内，所述圆柱挂钩的下部法兰顶在阶梯孔内端面上，所述圆柱挂钩下端伸出所述主机挂钩安装块。所述的圆柱挂钩的下端前面为竖直工作面，后面为倾斜面。其中倾斜面便于所述部件挂钩或者解锁块在对接或拆卸的过程中将所述圆柱挂钩顶起，从而使得整个装置自动挂靠、简易解锁。所述弹簧限位板固连在竖直阶梯孔的最上部，用于压住挂钩弹簧的上端，所述挂钩弹簧的下端与圆柱挂钩的法兰面接触，对所述圆柱挂钩施加一个向下的压力。

所述防撞装置安装在所述主机挂钩安装块的水平螺纹孔内，此孔为阶梯孔，前端直径较大的孔为螺纹孔，通过此螺纹孔将所述防撞装置安装在所述主机挂钩安装块内。所述防撞装置中心轴的高度与所述部件挂钩相同，所述防撞装置包括球头压紧杆、调整螺纹柱、顶紧弹簧、紧定螺钉以及弹簧挡板。所述调整螺纹柱与所述主机挂钩安装块通过螺纹连接，所述调整螺纹柱可以在此水平螺纹孔内前后移动；所述调整螺纹柱的前端为外六角形状，便于操作其前后移动，其后端为外螺纹与所述主机挂钩安装块通过螺纹连接，其内部为阶梯通孔。所述顶紧弹簧放置在所述调整螺纹柱内阶梯通孔中，所述球头压紧杆分别穿过所述主机挂钩安装块的螺纹孔、顶紧弹簧、调整螺纹柱；所述球头压紧杆的球头端有一法兰与所述主机挂钩安装块的螺纹孔的端面接触，另一端通过所述紧定螺钉与所述弹簧挡板固连；所述弹簧挡板卡在所述调整螺纹柱端部的小圆孔内，当所述调整螺纹柱在螺纹孔内前后移动时，可以调整所述顶紧弹簧的压力；从而可以通过调整所述的调整螺纹柱在螺纹孔内轴向的位移，来调整所述防撞装置在装置锁紧状态下对所述部件挂钩的压力，使此压力尽量小。

所述主机下部设有一个支座，支座上连接有一个行进导轨，所述部件在移动时放置在导轨的滑块上，导轨在所述部件推行时起到导向作用，使所述部件与所述主机准确对接。

与在先技术相比，本发明的有益效果是：

本发明可以实现自动锁紧、简易解锁的功能，而且结构简单紧凑，操作方便。本发明在对接时采用弹性碰撞、缓冲对接，减小了对接操作难度，同时可以保证精密仪器的内部模块安装精度不受影响。主机挂钩在竖直方向的弹性设置，使得挂靠的同时提升等其他操作更加方便、容易。

附图说明

图1为本发明自动挂靠及简易解锁对接装置的结构图；

图2为本发明部件挂钩模块的安装示意图；

图3为本发明部件挂钩结构示意图；

图4为本发明解锁块的结构示意图；

图5为本发明自动挂靠及简易解锁对接装置的解锁状态图；

图6为本发明部件与主机对接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施实例，对本发明作详细阐述：

请参见图1和图5，图1为本发明自动挂靠及简易解锁的对接装置的结构图，图5为自动挂靠及简易解锁的对接装置的解锁状态图。本发明自动挂靠及简易解锁的对接装置，由部件挂钩模块、防撞装置模块和主机挂钩模块组成。

部件挂钩模块通过螺钉固连在部件1上，它包括部件挂钩12、解锁块13和柱塞14；主机挂钩模块固定在主机2上，包括主机挂钩安装块3、弹簧限位板4、圆柱挂钩5和挂钩弹簧6；防撞装置模块包括弹簧挡板7、紧定螺钉8、调整螺纹柱9、顶紧弹簧10和球头压紧杆11。

图1所示，部件挂钩12通过螺钉固连在部件1上。当对接完成后，部件挂钩12的前竖直面与主机挂钩模块的圆柱挂钩5的竖直面接触，保证部件1的安装位置以及部件1挂靠的牢固性；部件挂钩12的前部顶面是个向后倾斜的斜面(面D)，在部件前进的对接过程中，此斜面与圆柱挂钩5的斜面(面E)缓冲配合。

图2所示，部件挂钩12上安装有解锁块13，解锁块13主要用于在拆卸部件1时，将部件挂钩12与圆柱挂钩5分开，从而实现部件1与主机2分离。解锁块13的前部顶面是个向后倾斜的斜面(面C)，在解锁过程中，将解锁块13向前推，解锁块13的前部顶面挤压圆柱挂钩5的斜面，使圆柱挂钩5向上移动。参见图1、图2、图4和图5，解锁块13的前端凹槽宽度D大于部件挂钩12的竖直工作面宽度d；面A为解锁块13的前端小竖直面，面A的高度为h2，面F为部件挂钩的竖直工作面，面F的高度为h1，由于h2＝h1，当面A和面F接触时，解锁块13的上端面与部件挂钩12的上端面等高，圆柱挂钩5与部件挂钩12完全脱离。

如图3和图4所示，部件挂钩12的下部宽度d1大于上部宽度d2，解锁块13的面B与部件挂钩12的下部的上表面接触，解锁块13可以在部件挂钩12上滑动；在解锁块13上两侧分别分布有两个柱塞14，该柱塞14在解锁块13上的安装状态为球头伸出解锁块13少许，解锁块13安装到部件挂钩12上以后，部件挂钩12会将柱塞14压紧，而部件挂钩12上两侧各有两个小凹槽分布在挂钩侧面的前部和后部。当解锁块13移动到小凹槽处时，相应的柱塞头会卡在小凹槽内，对解锁块13进行限位，保证解锁块13在挂靠和解锁的两个状态下的位置稳定不产生干扰。

如图1所示，主机挂钩安装块3与主机2固连。圆柱挂钩5和防撞装置安装在主机挂钩安装块3上。圆柱挂钩5安装在主机挂钩安装块3的竖直阶梯孔内，圆柱挂钩5的下部法兰顶在阶梯孔内端面上，圆柱挂钩5下端伸出主机挂钩安装块3。圆柱挂钩5的下端的前面为竖直工作面，下面为倾斜面。其中倾斜面便于部件挂钩12或者解锁块13在对接或拆卸的过程中将圆柱挂钩5顶起，从而使得整个装置自动挂靠、简易解锁。弹簧限位板4固连在竖直阶梯孔的最上部，用于压住挂钩弹簧6的上端，挂钩弹簧6的下端与圆柱挂钩5的法兰面接触，对圆柱挂钩5施加一个向下的压力。

如图1所示，防撞装置安装在主机挂钩安装块3的水平螺纹孔内，防撞装置可以在此水平螺纹孔内前后移动，其中心轴的高度与部件挂钩12相同。防撞装置模块包括弹簧挡板7，紧定螺钉8，调整螺纹柱9，顶紧弹簧10，球头压紧杆11。调整螺纹柱9与主机挂钩安装块3通过螺纹连接，顶紧弹簧10放置在调整螺纹柱9的内孔中，球头压紧杆11分别穿过主机挂钩安装块3的螺纹孔、顶紧弹簧10、调整螺纹柱9的内孔；球头压紧杆11的球头端有一法兰与主机挂钩安装块3的螺纹孔的端面接触，另一端通过紧定螺钉8与弹簧挡板7固连；弹簧挡板7卡在调整螺纹柱9端部的小圆孔内，从而可以通过调整螺纹柱9在螺纹孔内轴向的位移，在实现防撞的同时，来调整防撞装置模块在两挂钩挂靠的工作状态下对部件挂钩12的压力，使此压力尽量小。防撞装置安装到主机挂钩安装块3的工序为，先将球头压紧杆放入主机挂钩安装块3的水平螺纹孔内，然后将顶紧弹簧10压紧在球头压紧杆11的法兰，最后将调整螺纹柱9旋入主机挂钩安装块3的水平螺纹孔压紧顶紧弹簧10。

如图6所示，主机2下部设有一个支座，支座上连接有一个行进导轨15，部件1在移动时放置在行进导轨15的滑块上，行进导轨15在部件1推行时起到导向作用，使部件1与主机2准确对接。

综上所述，部件挂靠过程为：将部件挂钩12向前推挤压圆柱挂钩5，使圆柱挂钩5向上移动；当部件挂钩12的前部完全移过圆柱挂钩5时，圆柱挂钩5受重力和挂钩弹簧6的压力降落，此时圆柱挂钩5与防撞装置弹性接触，部件慢慢停止；受防撞装置的压力作用，部件挂钩12与圆柱挂钩5接触，挂靠完成。解锁的过程为：将解锁块13向前平移，挤压圆柱挂钩5向上移动，当圆柱挂钩5完全与部件挂钩12脱离时，解锁块13的前柱塞14卡在部件挂钩12前端的小凹槽内，将部件1向后平移即可完成解锁。

实验表明，本发明具有结构简单、对接方便、定位准确并且安装牢固的自动挂靠及简易解锁的特点。

Claims (2)

1.一种自动挂靠及简易解锁的对接装置，其特征在于：由部件挂钩、防撞装置和主机挂钩组成：

所述的部件挂钩包括挂钩(12)、解锁块(13)和固定盘；所述的挂钩(12)的横梁的一端水平地固定在所述的固定盘上，横梁自由端设有直角梯形钩体，该钩体的前端面为直角梯形的斜面，钩体的顶面为直角梯形的上平面，钩体的工作面为直角梯形的垂直平面；所述的解锁块(13)的中间有一个向下开口的贯穿前后的长槽，长槽的宽度等于部件挂钩横梁的宽度d1，长槽的上部还有一个宽度D略小于d1而大于部件挂钩(12)的竖直工作面宽度d的阶梯槽，此阶梯槽的底面具有左右对称的两个肩面，所述的解锁块(13)依靠该两个肩面跨设在挂钩(12)的横梁上；解锁块的顶面是一个前斜面和后平顶的结构；

所述的主机挂钩包括用于安装在主机(2)上的Γ形主机挂钩安装块(3)、弹簧限位板(4)、圆柱挂钩(5)和挂钩弹簧(6)；在Γ形主机挂钩安装块(3)的右端有一个竖直阶梯孔，所述的圆柱挂钩(5)安装在该竖直阶梯孔内，该圆柱挂钩(5)的下部法兰顶在所述的竖直阶梯孔的下内端面上，圆柱挂钩(5)的下端伸出主机挂钩安装块(3)，圆柱挂钩(5)下端的竖直向下的前面为钩面，底面为倾斜面,所述的挂钩弹簧(6)套设在所述的圆柱挂钩(5)上，所述的弹簧限位板(4)固定地镶嵌在竖直阶梯孔的最上面，该弹簧限位板(4)的中心具有供所述的圆柱挂钩(5)上下运动的通孔，同时将所述的挂钩弹簧(6)固定在竖直阶梯孔内；

所述的防撞装置包括弹簧挡板(7)、紧定螺钉(8)、调整螺纹柱(9)、顶紧弹簧(10)和球头压紧杆(11)，所述的防撞装置安装在所述的Γ形主机挂钩安装块(3)下部的水平螺纹通孔内，所述的顶紧弹簧(10)套在球头压紧杆(11)上，所述的调整螺纹柱(9)套在所述的顶紧弹簧(10)和球头压紧杆(11)上，所述的调整螺纹柱(9)旋入所述的水平螺纹通孔，使所述的顶紧弹簧(10)压迫所述的球头压紧杆(11)，将所述的调整螺纹柱(9)连同所述的顶紧弹簧(10)和球头压紧杆(11)一起旋置于所述的水平螺纹通孔内，而球头压紧杆(11)的球头伸出所述的水平螺纹通孔，该球头压紧杆(11)的另一端通过所述的紧定螺钉(8)与所述的弹簧挡板(7)固连；弹簧挡板(7)卡在调整螺纹柱(9)端部的小圆孔内，通过调整螺纹柱(9)调整在水平螺纹孔内轴向的位移以调节所述防撞装置的防撞抵抗力。

2.根据权利要求1所述的自动挂靠及简易解锁的对接装置，其特征在于所述的挂钩(12)横梁的两侧面各具有两个前后分开的小凹槽，所述的解锁块(13)的两侧分别设有两个前后分开的弹性柱塞(14)，该弹性柱塞(14)与所述的小凹槽相对应，当处于前小凹槽时，为解锁状态，当处于后小凹槽时，为锁定状态。