CN107039858B - 一种可浮动的电插头支架组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可浮动的电插头支架组件，包括浮动支架、若干导向螺钉和若干弹簧，浮动支架浮动安装在第一机床部件上，第一机床部件上开设有凹腔，浮动支架的下部设置在凹腔内；若干导向螺钉沿浮动支架的周向间隔设置，每个导向螺钉穿过浮动支架与第一机床部件螺纹连接，每个导向螺钉上套设有一根弹簧，子插头安装在浮动支架的上端，母插头安装在第二机床部件的下端，第一机床部件与第二机床部件位置相对，第二机床部件可相对于第一机床部件上下移动。该支架组件可保证第二机床部件下移至最大行程情况下，子插头和母插头能够保持对接状态，避免因子插头和母插头的频繁插拔而造成电插头的损坏，从而提高电插头的使用寿命。

Description

一种可浮动的电插头支架组件

技术领域

本发明涉及一种数控机床配件，具体是一种可浮动的电插头支架组件。

背景技术

数控机床和多功能附件头连接时，需通过欧度插头或航空插头把附件头上的若干电信号传导到机床滑枕上，使机床数控系统能够识别附件头当前状态，以便于操控附件头执行下一条指令。

电插头包括子插头和母插头，使用过程中通过子插头与母插头的插拔实现信号传递的通断。但由于此类电插头所要求的位置精度过高，且子插头和母插头的对接是一种刚性连接，在机床抓取附件头时，容易因较小的位置偏差使电插头造成损伤，降低附件头使用的可靠性。

此外，由于子插头和母插头通常分别安装在相互独立的两个机床部件上，在这两个机床部件相向移动或背向移动的同时，实现子插头和母插头的频繁插拔，这会对电插头的使用寿命造成不利影响。例如，在带有C轴转位功能的自动直角头上，母插头安装在滑枕接油盘上，子插头安装在上箱体上，在直角头执行C轴转位运动前，首先需有一个上箱体与滑枕接油盘中位脱开动作，再执行C轴转动运动，转动到位后，拉头油缸拉紧，上下牙盘啮合，实现直角头夹紧动作。而在直角头松开过程中，上箱体与滑枕接油盘同样会脱开。在上箱体与滑枕接油盘脱开情况下，子插头与母插头会断电。也就是说，直角头C轴每转位运动一次，子插头和母插头就多一次插拔动作，而电插头的插拔是有寿命的，因此，直角头频繁的C轴转位动作降低了电插头的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种可浮动的电插头支架组件，该支架组件能够避免因子插头和母插头的频繁插拔而造成电插头的损坏，从而提高电插头的使用寿命。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种可浮动的电插头支架组件，该电插头包括相适配的子插头和母插头，所述的子插头上设置有若干插针和三个导向销，所述的母插头上设置有与所述的若干插针和所述的三个导向销相适配的若干插孔和三个销孔，该支架组件包括浮动支架、若干导向螺钉和若干弹簧，所述的浮动支架浮动安装在第一机床部件上，所述的第一机床部件上开设有凹腔，所述的浮动支架的下部设置在所述的凹腔内；所述的若干导向螺钉沿所述的浮动支架的周向间隔设置，每个所述的导向螺钉穿过所述的浮动支架与所述的第一机床部件螺纹连接，每个所述的导向螺钉上套设有一根所述的弹簧，所述的弹簧设置在所述的浮动支架与所述的第一机床部件之间，所述的子插头安装在所述的浮动支架的上端，所述的母插头安装在第二机床部件的下端，所述的第一机床部件与所述的第二机床部件位置相对，所述的第二机床部件可相对于所述的第一机床部件上下移动；所述的母插头与所述的子插头未对插时，所述的若干弹簧将所述的浮动支架顶起，所述的若干导向螺钉的螺钉头的底面与所述的浮动支架贴紧，所述的浮动支架的底面与所述的凹腔的底面之间具有间隙a；所述的子插头受压后，所述的浮动支架下移，所述的导向螺钉的上端自所述的浮动支架伸出，将所述的导向螺钉的螺钉头的底面伸出所述的浮动支架的最大允许高度记为b，所述的间隙a大于所述的最大允许高度b，所述的第二机床部件最大行程小于所述的最大允许高度b。

子插头安装后，在子插头未与母插头对插的情况下，浮动支架通过若干导向螺钉浮动安装在第一机床部件上，通过若干导向螺钉的螺钉头贴紧浮动支架限位，并由若干弹簧对浮动支架提供向上的弹力，实现子插头连同浮动支架的浮动安装。在若干弹簧的向上的弹力的作用下，浮动支架处于最高点。

当第二机床部件移向第一机床部件时，母插头与子插头接触并将向下顶压子插头，使子插头与浮动支架一同向下运动，直至母插头与子插头完全对插。由于间隙a大于高度b，因此在第二机床部件下移至最大行程情况下，可为浮动支架预留一定的向下运动空间，避免意外情况下电插头的受压损坏。在母插头与子插头完全对插后，若第二机床部件背离第一机床部件向上移动至最大行程时，由于其最大行程小于高度b，故此时母插头与子插头仍然能够保持对接状态，避免因子插头和母插头的频繁插拔而造成电插头的损坏，从而提高电插头的使用寿命。

作为优选，所述的浮动支架为上下开口的筒状，所述的浮动支架的侧壁的上部一体设置有外凸的第一凸台，所述的第一机床部件上在所述的凹腔的底部一体设置有内凸的第二凸台，所述的导向螺钉包括上下一体设置的光杆和螺纹杆，所述的导向螺钉穿过所述的第一凸台与所述的第二凸台螺纹连接，所述的弹簧套设在所述的光杆上，所述的弹簧位于所述的第一凸台与所述的第二凸台之间，所述的光杆的外径大于所述的螺纹杆的外径，所述的导向螺钉的螺钉头的底面和所述的光杆的底面均为平面，所述的光杆的底面承靠于所述的第二凸台的顶面。子插头安装后，在子插头未与母插头对插的情况下，若干导向螺钉的螺钉头的底面紧贴第一凸台的顶面限位，同时光杆的底面紧贴第二凸台的顶面限位，可保证子插头的安装精度，确保子插头与母插头的准确对接。

进一步地，所述的浮动支架的底端固定有底板，所述的底板的一侧开设有第一缺口，所述的浮动支架的侧壁的底部开设有与所述的第一缺口相通的第二缺口，所述的第一缺口和所述的第二缺口用于为所述的子插头上的电线的走线提供通道，所述的第一机床部件上安装有与所述的电线相适配的接线盒。第一缺口和第二缺口的设置，方便电线的走线，避免因浮动支架频繁上下浮动而造成电线损伤。

作为优选，所述的导向螺钉的数量为四个。

作为优选，所述的子插头上设置有连接板，所述的连接板上开设有圆柱形的沉孔，所述的沉孔内同轴装设有环形的圆垫，所述的沉孔的孔径大于所述的圆垫的外径，所述的圆垫的高度大于所述的沉孔的深度，一连接螺钉穿过所述的圆垫与所述的浮动支架的上端螺纹连接，所述的连接螺钉的螺钉头压紧所述的圆垫。在子插头与母插头对插时，三个导向销先插入三个销孔内，若干插针后对接插入若干插孔内。通过在沉孔内装入外径比沉孔的孔径小的圆垫，且该圆垫的高度大于沉孔的深度，装入连接螺钉后，连接螺钉的螺钉头与圆垫直接接触并压紧圆垫，连接螺钉的螺钉头的底面与子插头之间存在间隙，因此允许对插时子插头在水平方向有一定的串量，该串量为沉孔的孔径与圆垫的外径之差的一半，在与母插头对插时，子插头可进行微量的平移调节，不会因安装误差造成电插头的损坏，从而有效提升电插头的可靠性和使用寿命。

进一步地，将所述的沉孔的孔径记为D，将所述的圆垫的外径记为d，将所述的圆垫的高度记为H，将所述的沉孔的深度记为h，D和d以及H和h分别满足关系式：D-d=0.5～1.0mm，H-h=0.05～0.2 mm。连接螺钉的螺钉头的底面与子插头之间存在的间隙即为（H-h）；子插头在水平方向的串量为（D-d）/2，即0.25～0.5 mm。

进一步地，所述的子插头的两侧各设置有一块所述的连接板。两块连接板的设置，可使对插时子插头的平移更可靠。

作为优选，所述的第一机床部件和所述的第二机床部件分别为带有C轴转位功能的自动直角头的上箱体和滑枕接油盘。将本发明可浮动的电插头支架组件应用于带有C轴转位功能的自动直角头后，可保证直角头在中位和夹紧状态下，子插头和母插头都能够保持对接状态，避免因子插头和母插头的频繁插拔，提高电插头的使用寿命。除带有C轴转位功能的自动直角头外，本发明也可应用于其他需要频繁插拔子插头和母插头的数控机床部件上，或是其他机械连接结构。

与现有技术相比，本发明的优点在于：当第二机床部件移向第一机床部件时，母插头与子插头接触并将向下顶压子插头，使子插头与浮动支架一同向下运动，直至母插头与子插头完全对插。由于间隙a大于高度b，因此在第二机床部件下移至最大行程情况下，可为浮动支架预留一定的向下运动空间，避免意外情况下电插头的受压损坏。在母插头与子插头完全对插后，若第二机床部件背离第一机床部件向上移动至最大行程时，由于其最大行程小于高度b，故此时母插头与子插头仍然能够保持对接状态，避免因子插头和母插头的频繁插拔而造成电插头的损坏，从而提高电插头的使用寿命。

附图说明

图1为子插头未与母插头对插的情况下实施例中电插头支架组件的结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为子插头未与母插头对插的情况下另一视角的电插头支架组件的结构示意图；

图4为子插头承受最大压力时电插头支架组件与第一机床部件的结构连接示意图；

图5为子插头承受最大压力时电插头支架组件与第一机床部件的另一视角的结构示意图；

图6为实施例中导向螺钉的结构示意图；

图7为实施例中子插头的结构示意图；

图8为图7中B处放大图；

图9为实施例中子插头的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1的可浮动的电插头支架组件，如图所示，该电插头包括相适配的子插头1和母插头（图中未示出），子插头1上设置有若干插针11和三个导向销12，母插头上设置有与若干插针11和三个导向销12相适配的若干插孔（图中未示出）和三个销孔（图中未示出），该支架组件包括浮动支架2、四个导向螺钉3和四根弹簧4，浮动支架2浮动安装在第一机床部件5上，第一机床部件5上开设有凹腔51，浮动支架2的下部设置在凹腔51内；四个导向螺钉3沿浮动支架2的周向间隔设置，每个导向螺钉3穿过浮动支架2与第一机床部件5螺纹连接，每个导向螺钉3上套设有一根弹簧4，弹簧4设置在浮动支架2与第一机床部件5之间，子插头1安装在浮动支架2的上端，母插头安装在第二机床部件（图中未示出）的下端，第一机床部件5与第二机床部件位置相对，第二机床部件可相对于第一机床部件5上下移动。

实施例1中，母插头与子插头1未对插时，如图1和图3所示，四根弹簧4将浮动支架2顶起，四个导向螺钉3的螺钉头的底面与浮动支架2贴紧，浮动支架2的底面与凹腔51的底面之间具有间隙a；子插头1受压后，浮动支架2下移，导向螺钉3的上端自浮动支架2伸出，如图4和图5所示，将导向螺钉3的螺钉头的底面伸出浮动支架2的最大允许高度记为b，间隙a大于最大允许高度b，第二机床部件最大行程小于最大允许高度b。

实施例1中，浮动支架2为上下开口的筒状，浮动支架2的侧壁的上部一体设置有外凸的第一凸台21，第一机床部件5上在凹腔51的底部一体设置有内凸的第二凸台52，导向螺钉3包括上下一体设置的光杆31和螺纹杆32，导向螺钉3穿过第一凸台21与第二凸台52螺纹连接，弹簧4套设在光杆31上，弹簧4位于第一凸台21与第二凸台52之间，光杆31的外径大于螺纹杆32的外径，导向螺钉3的螺钉头的底面和光杆31的底面均为平面，光杆31的底面承靠于第二凸台52的顶面；浮动支架2的底端固定有底板22，底板22的一侧开设有第一缺口23，浮动支架2的侧壁的底部开设有与第一缺口23相通的第二缺口24，第一缺口23和第二缺口24用于为子插头1上的电线13的走线提供通道，第一机床部件5上安装有与电线13相适配的接线盒53。

实施例2的可浮动的电插头支架组件，如图所示，该电插头包括相适配的子插头1和母插头（图中未示出），子插头1上设置有若干插针11和三个导向销12，母插头上设置有与若干插针11和三个导向销12相适配的若干插孔（图中未示出）和三个销孔（图中未示出），该支架组件包括浮动支架2、四个导向螺钉3和四根弹簧4，浮动支架2浮动安装在第一机床部件5上，第一机床部件5上开设有凹腔51，浮动支架2的下部设置在凹腔51内；四个导向螺钉3沿浮动支架2的周向间隔设置，每个导向螺钉3穿过浮动支架2与第一机床部件5螺纹连接，每个导向螺钉3上套设有一根弹簧4，弹簧4设置在浮动支架2与第一机床部件5之间，子插头1安装在浮动支架2的上端，母插头安装在第二机床部件（图中未示出）的下端，第一机床部件5与第二机床部件位置相对，第二机床部件可相对于第一机床部件5上下移动。

实施例2中，母插头与子插头1未对插时，如图1和图3所示，四根弹簧4将浮动支架2顶起，四个导向螺钉3的螺钉头的底面与浮动支架2贴紧，浮动支架2的底面与凹腔51的底面之间具有间隙a；子插头1受压后，浮动支架2下移，导向螺钉3的上端自浮动支架2伸出，如图4和图5所示，将导向螺钉3的螺钉头的底面伸出浮动支架2的最大允许高度记为b，间隙a大于最大允许高度b，第二机床部件最大行程小于最大允许高度b。

实施例2中，浮动支架2为上下开口的筒状，浮动支架2的侧壁的上部一体设置有外凸的第一凸台21，第一机床部件5上在凹腔51的底部一体设置有内凸的第二凸台52，导向螺钉3包括上下一体设置的光杆31和螺纹杆32，导向螺钉3穿过第一凸台21与第二凸台52螺纹连接，弹簧4套设在光杆31上，弹簧4位于第一凸台21与第二凸台52之间，光杆31的外径大于螺纹杆32的外径，导向螺钉3的螺钉头的底面和光杆31的底面均为平面，光杆31的底面承靠于第二凸台52的顶面；浮动支架2的底端固定有底板22，底板22的一侧开设有第一缺口23，浮动支架2的侧壁的底部开设有与第一缺口23相通的第二缺口24，第一缺口23和第二缺口24用于为子插头1上的电线13的走线提供通道，第一机床部件5上安装有与电线13相适配的接线盒53。

实施例2中，子插头1的两侧各设置有一块连接板14，每块连接板14上开设有圆柱形的沉孔15，沉孔15内同轴装设有环形的圆垫16，沉孔15的孔径大于圆垫16的外径，圆垫16的高度大于沉孔15的深度，一连接螺钉17穿过圆垫16与浮动支架2的上端螺纹连接，连接螺钉17的螺钉头压紧圆垫16。将沉孔15的孔径记为D，将圆垫16的外径记为d，将圆垫16的高度记为H，将沉孔15的深度记为h，D和d以及H和h分别满足关系式：D-d=0.5～1.0 mm，H-h=0.05～0.2 mm。实施例2中，D=8.5 mm，d=8.0 mm，H=2.2 mm，h=2.0 mm。在子插头1与母插头对插时，三个导向销12先插入三个销孔内，若干插针11后对接插入若干插孔内。在沉孔15内装入圆垫16和连接螺钉17后，连接螺钉17的螺钉头与圆垫16直接接触并压紧圆垫16，连接螺钉17的螺钉头的底面与子插头1之间存在（H-h）的间隙，因此允许对插时子插头1在水平方向有（D-d）/2的串量（即0.25 mm的串量），在与母插头对插时，子插头1可进行微量的平移调节，不会因安装误差造成电插头的损坏，从而有效提升电插头的可靠性和使用寿命。

上述实施例1和实施例2中的子插头1安装后，在子插头1未与母插头对插的情况下，浮动支架2通过若干导向螺钉3浮动安装在第一机床部件5上，通过若干导向螺钉3的螺钉头贴紧浮动支架2限位，并由若干弹簧4对浮动支架2提供向上的弹力，实现子插头1连同浮动支架2的浮动安装。在若干弹簧4的向上的弹力的作用下，浮动支架2处于最高点。

当第二机床部件移向第一机床部件5时，母插头与子插头1接触并将向下顶压子插头1，使子插头1与浮动支架2一同向下运动，直至母插头与子插头1完全对插。由于间隙a大于高度b，因此在第二机床部件下移至最大行程情况下，可为浮动支架2预留一定的向下运动空间，避免意外情况下电插头的受压损坏。在母插头与子插头1完全对插后，若第二机床部件背离第一机床部件向上移动至最大行程时，由于其最大行程小于高度b，故此时母插头与子插头1仍然能够保持对接状态，避免因子插头1和母插头的频繁插拔而造成电插头的损坏，从而提高电插头的使用寿命。

以上实施例1和实施例2中，第一机床部件5和第二机床部件分别为带有C轴转位功能的自动直角头的上箱体和滑枕接油盘。第二机床部件的最大行程即为该自动直角头的中位行程。将上述可浮动的电插头支架组件应用于带有C轴转位功能的自动直角头后，可保证直角头在中位和夹紧状态下，子插头和母插头都能够保持对接状态，避免因子插头和母插头的频繁插拔，提高电插头的使用寿命。除带有C轴转位功能的自动直角头外，上述可浮动的电插头支架组件也可应用于其他需要频繁插拔子插头和母插头的数控机床部件上，或是其他机械连接结构。

Claims (8)

1.一种可浮动的电插头支架组件，该电插头包括相适配的子插头和母插头，所述的子插头上设置有若干插针和三个导向销，所述的母插头上设置有与所述的若干插针和所述的三个导向销相适配的若干插孔和三个销孔，其特征在于该支架组件包括浮动支架、若干导向螺钉和若干弹簧，所述的浮动支架浮动安装在第一机床部件上，所述的第一机床部件上开设有凹腔，所述的浮动支架的下部设置在所述的凹腔内；所述的若干导向螺钉沿所述的浮动支架的周向间隔设置，每个所述的导向螺钉穿过所述的浮动支架与所述的第一机床部件螺纹连接，每个所述的导向螺钉上套设有一根所述的弹簧，所述的弹簧设置在所述的浮动支架与所述的第一机床部件之间，所述的子插头安装在所述的浮动支架的上端，所述的母插头安装在第二机床部件的下端，所述的第一机床部件与所述的第二机床部件位置相对，所述的第二机床部件可相对于所述的第一机床部件上下移动；所述的母插头与所述的子插头未对插时，所述的若干弹簧将所述的浮动支架顶起，所述的若干导向螺钉的螺钉头的底面与所述的浮动支架贴紧，所述的浮动支架的底面与所述的凹腔的底面之间具有间隙a；所述的子插头受压后，所述的浮动支架下移，所述的导向螺钉的上端自所述的浮动支架伸出，将所述的导向螺钉的螺钉头的底面伸出所述的浮动支架的最大允许高度记为b，所述的间隙a大于所述的最大允许高度b，所述的第二机床部件最大行程小于所述的最大允许高度b。

2.根据权利要求1所述的一种可浮动的电插头支架组件，其特征在于所述的浮动支架为上下开口的筒状，所述的浮动支架的侧壁的上部一体设置有外凸的第一凸台，所述的第一机床部件上在所述的凹腔的底部一体设置有内凸的第二凸台，所述的导向螺钉包括上下一体设置的光杆和螺纹杆，所述的导向螺钉穿过所述的第一凸台与所述的第二凸台螺纹连接，所述的弹簧套设在所述的光杆上，所述的弹簧位于所述的第一凸台与所述的第二凸台之间，所述的光杆的外径大于所述的螺纹杆的外径，所述的导向螺钉的螺钉头的底面和所述的光杆的底面均为平面，所述的光杆的底面承靠于所述的第二凸台的顶面。

3.根据权利要求2所述的一种可浮动的电插头支架组件，其特征在于所述的浮动支架的底端固定有底板，所述的底板的一侧开设有第一缺口，所述的浮动支架的侧壁的底部开设有与所述的第一缺口相通的第二缺口，所述的第一缺口和所述的第二缺口用于为所述的子插头上的电线的走线提供通道，所述的第一机床部件上安装有与所述的电线相适配的接线盒。

4.根据权利要求1所述的一种可浮动的电插头支架组件，其特征在于所述的导向螺钉的数量为四个。

5.根据权利要求1所述的一种可浮动的电插头支架组件，其特征在于所述的子插头上设置有连接板，所述的连接板上开设有圆柱形的沉孔，所述的沉孔内同轴装设有环形的圆垫，所述的沉孔的孔径大于所述的圆垫的外径，所述的圆垫的高度大于所述的沉孔的深度，一连接螺钉穿过所述的圆垫与所述的浮动支架的上端螺纹连接，所述的连接螺钉的螺钉头压紧所述的圆垫。

6.根据权利要求5所述的一种可浮动的电插头支架组件，其特征在于将所述的沉孔的孔径记为D，将所述的圆垫的外径记为d，将所述的圆垫的高度记为H，将所述的沉孔的深度记为h，D和d以及H和h分别满足关系式：D-d=0.5～1.0 mm，H-h=0.05～0.2 mm。

7.根据权利要求5所述的一种可浮动的电插头支架组件，其特征在于所述的子插头的两侧各设置有一块所述的连接板。

8.根据权利要求1所述的一种可浮动的电插头支架组件，其特征在于所述的第一机床部件和所述的第二机床部件分别为带有C轴转位功能的自动直角头的上箱体和滑枕接油盘。

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