CN109353547A - 一种钢带驱动对接锁紧装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢带驱动对接锁紧装置及方法，包括主动端和被动端，所述主动端上端对接有被动端，通过本发明对接锁紧裝置能够辅助实现引导定位对接、主动捕获、主动收紧、盲插电连接器插拔、刚性锁紧，从而为将对象安装于平台设定位置提供技术支撑；本发明通过主动端的电机减速器组件驱动丝杠旋转，通过丝杠螺母副推动驱动机架向上运动，带动钢带捕获锁紧组件上的钢带运动，使得三个抱爪同步向外侧运动捕获被动端的锁紧杆，引导操作对象对接到待安装位置上，另外在对接过程中自动实现对对象的捕获，保证连接过程的安全性；通过电动的方式实现对对象的收紧、对对象的电连接器插拔、对对象的刚性锁紧和可靠防松。

Description

一种钢带驱动对接锁紧装置及方法

技术领域

本发明涉及对接锁紧装置技术领域，具体为一种钢带驱动对接锁紧装置及方法。

背景技术

在工程设备、空间飞行器等设备中需大量使用对接锁紧装置，但是现有技术中的对接锁紧接口装置不能自动捕获对象、自动化程度不高、对操作能力要求高、机构复杂、可维修性差、可靠性较低，因此，需要设计一种钢带驱动对接锁紧装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢带驱动对接锁紧装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种钢带驱动对接锁紧装置，包括主动端和被动端，所述主动端上端对接有被动端；

所述主动端包括壳体、安装支架、盖板、丝杠、下轴承、上轴承、从动锥齿轮、主动锥齿轮、电机减速器组件、驱动机架、安装侧板、插头固定座、转轴、钢带捕获锁紧组件、盲插连接器插头、刚性锁紧钩和定位销,所述壳体上端中部设置有安装支架，所述安装支架 上端设置有盖板，所述壳体上端中央设置有丝杠，所述丝杠下端通过下轴承固定于壳体内部，所述丝杠上端通过上轴承固定于盖板中部，所述丝杠下部套接有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮一端啮合连接有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮一端安装有电机减速器组件，所述从动锥齿轮上端相对于丝杠套接有驱动机架，所述壳体上端沿中心轴向120°设置有三组安装侧板和插头固定座，所述安装侧板内侧通过转轴安装有钢带捕获锁紧组件，且钢带捕获锁紧组件与驱动机架固定连接，所述插头固定座上端安装有盲插连接器插头，所述壳体上端沿中心轴向120°焊接有三组刚性锁紧钩和定位销，且每组刚性锁紧钩为两个；

所述钢带捕获锁紧组件包括下张紧轮、中下张紧轮、下外张紧轮、上张紧轮、中上张紧轮、上外张紧轮、上里张紧轮、钢带、推块和抱爪，所述下张紧轮位于安装侧板后侧下部，所述下张紧轮一侧设置有中下张紧轮，所述中下张紧轮一侧设置有下外张紧轮，所述下张紧轮、中下张紧轮和下外张紧轮上侧对称设置有上张紧轮、中上张紧轮和上外张紧轮，且上外张紧轮一侧设置有上里张紧轮，所述下张紧轮、中下张紧轮、下外张紧轮、上张紧轮、中上张紧轮和上外张紧轮外部绕有钢带，所述钢带下端一侧相对于下外张紧轮下侧固定连接有推块，所述钢带上端一侧相对于上里张紧轮上侧固定连接有抱爪；

所述被动端包括中空框体、平移孔、锁紧杆、盲插连接器插座和定位孔，所述中空框体上端沿中心轴向120°设置有三组平移孔，所述平移孔内部设置有锁紧杆，所述中空框体上端沿中心轴向120°设置有三组盲插连接器插座和定位孔，且定位孔位于盲插连接器插座一侧。

一种钢带驱动对接锁紧装置的方法，包括如下步骤：步骤一，确定对象连接固定端；步骤二，操作完成对接；

其中在上述的步骤一中，当对象固定到主动端时，被动端固定在平台上；当对象固定到被动端时，主动端固定在平台上；

其中在上述的步骤二中，操作主动端与对象组件，使主动端与被动端对接并被捕获，拉制主动端内的电机减速器组件驱动主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合传动，带动丝杠转动，通过丝杠螺母副推动驱动机架运动到最下方位置，操作对象使主动端移动到被动端上方规定位置，控制主动端的电机减速器组件驱动丝杠旋转，通过丝杠螺母副推动驱动机架向上运动，带动钢带捕获锁紧组件上的钢带运动，使得三个抱爪同步向外侧运动捕获被动端的锁紧杆，此时主动端和被动端的相对位置被逐渐准确的校正，继续控制主动端内电机减速器组件驱动丝杠旋转，通过丝杠螺母副推动驱动机架向上运动，带动三个抱爪同步向下侧运动拉紧被动端的锁紧杆，同时三个盲插连接器插头进入被动端上的对应的三个盲插连接器插座，定位销进入对应定位孔，继续控制主动端内电机减速器组件驱动丝杠旋转，通过丝杠螺母副推动驱动机架向上运动，带动三个抱爪同步向内侧运动推紧被动端的锁紧杆，使锁紧杆与刚性锁紧钩斜面部分配合锁紧，从而完成主动端与被动端对接锁紧和电连接器连接。

根据上述技术方案，所述定位销上部呈球头，下部为圆柱状。

根据上述技术方案，所述盖板呈三叉形，中间为轴承安装孔。

根据上述技术方案，所述刚性锁紧钩前端伸出，且刚性锁紧钩下方为一斜面，在三组钢带捕获锁紧组件两端分别设有两处。

根据上述技术方案，所述丝杠为一长轴类零件，中间为螺纹，两端为光轴结构。

根据上述技术方案，所述推块下方和抱爪上方均呈钩状。

根据上述技术方案，所述驱动机架呈三角形，中间为螺纹孔，与丝杠形成丝杠螺母副，外侧与三组钢带捕获锁紧组件的钢带固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过本发明对接锁紧裝置能够辅助实现引导定位对接、主动捕获、主动收紧、盲插电连接器插拔、刚性锁紧，从而为将对象安装于平台设定位置提供技术支撑；

2.本发明通过主动端的电机减速器组件驱动丝杠旋转，通过丝杠螺母副推动驱动机架向上运动，带动钢带捕获锁紧组件上的钢带运动，使得三个抱爪同步向外侧运动捕获被动端的锁紧杆，引导操作对象对接到待安装位置上，另外在对接过程中自动实现对对象的捕获，保证连接过程的安全性；

3.通过电动的方式实现对对象的收紧、对对象的电连接器插拔、对对象的刚性锁紧和可靠防松。

附图说明

图1是本发明对接前的结构图；

图2是本发明锁紧后的结构图；

图3是本发明的丝杠的结构图；

图4是本发明的下轴承的结构图；

图5是本发明的钢带的结构图；

图6是本发明的盲插连接器插座的结构图；

图7是本发明的方法流程图；

图中标号：1、主动端；2、被动端；101、壳体；102、安装支架；103、盖板；104、丝杠；105、下轴承；106、上轴承；107、从动锥齿轮；108、主动锥齿轮；109、电机减速器组件；110、驱动机架；111、安装侧板；112、插头固定座；113、转轴；114、钢带捕获锁紧组件；115、盲插连接器插头；116、刚性锁紧钩；117、定位销；118、下张紧轮；119、中下张紧轮；120、下外张紧轮；121、上张紧轮；122、中上张紧轮；123、上外张紧轮；124、上里张紧轮；125、钢带；126、推块；127、抱爪；201、中空框体；202、平移孔；203、锁紧杆；204、盲插连接器插座；205、定位孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种钢带驱动对接锁紧装置，包括主动端1和被动端2，主动端1上端对接有被动端2；

主动端1包括壳体101、安装支架102、盖板103、丝杠104、下轴承105、上轴承106、从动锥齿轮107、主动锥齿轮108、电机减速器组件109、驱动机架110、安装侧板111、插头固定座112、转轴113、钢带捕获锁紧组件114、盲插连接器插头115、刚性锁紧钩116和定位销117，壳体101上端中部设置有安装支架102，安装支架 102上端设置有盖板103，壳体101上端中央设置有丝杠104，丝杠104下端通过下轴承105固定于壳体101内部，丝杠104上端通过上轴承106固定于盖板103中部，丝杠104下部套接有从动锥齿轮107，从动锥齿轮107一端啮合连接有主动锥齿轮108，主动锥齿轮108一端安装有电机减速器组件109，从动锥齿轮107上端相对于丝杠104套接有驱动机架110，壳体101上端沿中心轴向120°设置有三组安装侧板111和插头固定座112，安装侧板111内侧通过转轴113安装有钢带捕获锁紧组件114，且钢带捕获锁紧组件114与驱动机架110固定连接，插头固定座112上端安装有盲插连接器插头115，壳体101上端沿中心轴向120°焊接有三组刚性锁紧钩116和定位销117，且每组刚性锁紧钩116为两个；

钢带捕获锁紧组件114包括下张紧轮118、中下张紧轮119、下外张紧轮120、上张紧轮121、中上张紧轮122、上外张紧轮123、上里张紧轮124、钢带125、推块126和抱爪127，下张紧轮118位于安装侧板111后侧下部，下张紧轮118一侧设置有中下张紧轮119，中下张紧轮119一侧设置有下外张紧轮120，下张紧轮118、中下张紧轮119和下外张紧轮120上侧对称设置有上张紧轮121、中上张紧轮122和上外张紧轮123，且上外张紧轮123一侧设置有上里张紧轮124，下张紧轮118、中下张紧轮119、下外张紧轮120、上张紧轮121、中上张紧轮122和上外张紧轮123外部绕有钢带125，钢带125下端一侧相对于下外张紧轮120下侧固定连接有推块126，钢带125上端一侧相对于上里张紧轮124上侧固定连接有抱爪127；

被动端2包括中空框体201、平移孔202、锁紧杆203、盲插连接器插座204和定位孔205，中空框体201上端沿中心轴向120°设置有三组平移孔202，平移孔202内部设置有锁紧杆203，中空框体201上端沿中心轴向120°设置有三组盲插连接器插座204和定位孔205，且定位孔205位于盲插连接器插座204一侧。

请参阅图7，本发明提供一种技术方案：一种钢带驱动对接锁紧装置的方法，包括如下步骤：步骤一，确定对象连接固定端；步骤二，操作完成对接：

其中在上述的步骤一中，当对象固定到主动端1时，被动端2固定在平台上；当对象固定到被动端2时，主动端1固定在平台上；

其中在上述的步骤二中，操作主动端1与对象组件，使主动端1与被动端2对接并被捕获，拉制主动端1内的电机减速器组件109驱动主动锥齿轮108与从动锥齿轮107啮合传动，带动丝杠104转动，通过丝杠螺母副推动驱动机架110运动到最下方位置，操作对象使主动端1移动到被动端2上方规定位置，控制主动端1的电机减速器组件109驱动丝杠104旋转，通过丝杠螺母副推动驱动机架110向上运动，带动钢带捕获锁紧组件114上的钢带125运动，使得三个抱爪127同步向外侧运动捕获被动端2的锁紧杆203，此时主动端1和被动端2的相对位置被逐渐准确的校正，继续控制主动端1内电机减速器组件109驱动丝杠104旋转，通过丝杠螺母副推动驱动机架110向上运动，带动三个抱爪127同步向下侧运动拉紧被动端2的锁紧杆203，同时三个盲插连接器插头115进入被动端2上的对应的三个盲插连接器插座204，定位销117进入对应定位孔205，继续控制主动端1内电机减速器组件109驱动丝杠104旋转，通过丝杠螺母副推动驱动机架110向上运动，带动三个抱爪127同步向内侧运动推紧被动端2的锁紧杆203，使锁紧杆203与刚性锁紧钩116斜面部分配合锁紧，从而完成主动端1与被动端2对接锁紧和电连接器连接。

根据上述技术方案，定位销117上部呈球头，下部为圆柱状，便于在对接时与定位孔205快速插接。

根据上述技术方案，盖板103呈三叉形，中间为轴承安装孔，便于对上轴承106起到固定作用，同时能够限制驱动机架110上行位置。

根据上述技术方案，刚性锁紧钩116前端伸出，且刚性锁紧钩116下方为一斜面，在三组钢带捕获锁紧组件114两端分别设有两处，通过斜面的设置，使得锁紧杆203在卡接时具有导向作用。

根据上述技术方案，丝杠104为一长轴类零件，中间为螺纹，两端为光轴结构，便于驱动机架110沿螺纹段上下运动。

根据上述技术方案，推块126下方和抱爪127上方均呈钩状，便于将锁紧杆203推向刚性锁紧钩116进行抱紧固定。

根据上述技术方案，驱动机架110呈三角形，中间为螺纹孔，与丝杠104形成丝杠螺母副，外侧与三组钢带捕获锁紧组件114的钢带125固定，通过此结构的设置，使得驱动机架110带动钢带125运动。

基于上述，本发明的优点在于，本发明使用时，分为两种连接结构，第一，当对象固定到主动端1时，被动端2固定在平台上；第二，当对象固定到被动端2时，主动端1固定在平台上；通过操作主动端1与对象组件，使主动端1与被动端2对接并被捕获，拉制主动端1内的电机减速器组件109驱动主动锥齿轮108与从动锥齿轮107啮合传动，带动丝杠104转动，通过丝杠螺母副推动驱动机架110运动到最下方位置，操作对象使主动端1移动到被动端2上方规定位置，控制主动端1的电机减速器组件109驱动丝杠104旋转，通过丝杠螺母副推动驱动机架110向上运动，带动钢带捕获锁紧组件114上的钢带125运动，使得三个抱爪127同步向外侧运动捕获被动端2的锁紧杆203，此时主动端1和被动端2的相对位置被逐渐准确的校正，继续控制主动端1内电机减速器组件109驱动丝杠104旋转，通过丝杠螺母副推动驱动机架110向上运动，带动三个抱爪127同步向下侧运动拉紧被动端2的锁紧杆203，同时三个盲插连接器插头115进入被动端2上的对应的三个盲插连接器插座204，定位销117进入对应定位孔205，继续控制主动端1内电机减速器组件109驱动丝杠104旋转，通过丝杠螺母副推动驱动机架110向上运动，带动三个抱爪127同步向内侧运动推紧被动端2的锁紧杆203，使锁紧杆203与刚性锁紧钩116斜面部分配合锁紧，从而完成主动端1与被动端2对接锁紧和电连接器连接，另外，本发明解锁过程与锁紧过程相反。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种钢带驱动对接锁紧装置，包括主动端（1）和被动端（2），其特征在于：所述主动端（1）上端对接有被动端（2）；

所述主动端（1）包括壳体（101）、安装支架（102）、盖板（103）、丝杠（104）、下轴承（105）、上轴承（106）、从动锥齿轮（107）、主动锥齿轮（108）、电机减速器组件（109）、驱动机架（110）、安装侧板（111）、插头固定座（112）、转轴（113）、钢带捕获锁紧组件（114）、盲插连接器插头（115）、刚性锁紧钩（116）和定位销（117）,所述壳体（101）上端中部设置有安装支架（102），所述安装支架 （102）上端设置有盖板（103），所述壳体（101）上端中央设置有丝杠（104），所述丝杠（104）下端通过下轴承（105）固定于壳体（101）内部，所述丝杠（104）上端通过上轴承（106）固定于盖板（103）中部，所述丝杠（104）下部套接有从动锥齿轮（107），所述从动锥齿轮（107）一端啮合连接有主动锥齿轮（108），所述主动锥齿轮（108）一端安装有电机减速器组件（109），所述从动锥齿轮（107）上端相对于丝杠（104）套接有驱动机架（110），所述壳体（101）上端沿中心轴向120°设置有三组安装侧板（111）和插头固定座（112），所述安装侧板（111）内侧通过转轴（113）安装有钢带捕获锁紧组件（114），且钢带捕获锁紧组件（114）与驱动机架（110）固定连接，所述插头固定座（112）上端安装有盲插连接器插头（115），所述壳体（101）上端沿中心轴向120°焊接有三组刚性锁紧钩（116）和定位销（117），且每组刚性锁紧钩（116）为两个；

所述钢带捕获锁紧组件（114）包括下张紧轮（118）、中下张紧轮（119）、下外张紧轮（120）、上张紧轮（121）、中上张紧轮（122）、上外张紧轮（123）、上里张紧轮（124）、钢带（125）、推块（126）和抱爪（127），所述下张紧轮（118）位于安装侧板（111）后侧下部，所述下张紧轮（118）一侧设置有中下张紧轮（119），所述中下张紧轮（119）一侧设置有下外张紧轮（120），所述下张紧轮（118）、中下张紧轮（119）和下外张紧轮（120）上侧对称设置有上张紧轮（121）、中上张紧轮（122）和上外张紧轮（123），且上外张紧轮（123）一侧设置有上里张紧轮（124），所述下张紧轮（118）、中下张紧轮（119）、下外张紧轮（120）、上张紧轮（121）、中上张紧轮（122）和上外张紧轮（123）外部绕有钢带（125），所述钢带（125）下端一侧相对于下外张紧轮（120）下侧固定连接有推块（126），所述钢带（125）上端一侧相对于上里张紧轮（124）上侧固定连接有抱爪（127）；

所述被动端（2）包括中空框体（201）、平移孔（202）、锁紧杆（203）、盲插连接器插座（204）和定位孔（205），所述中空框体（201）上端沿中心轴向120°设置有三组平移孔（202），所述平移孔（202）内部设置有锁紧杆（203），所述中空框体（201）上端沿中心轴向120°设置有三组盲插连接器插座（204）和定位孔（205），且定位孔（205）位于盲插连接器插座（204）一侧。

2.一种钢带驱动对接锁紧装置的方法，包括如下步骤：步骤一，确定对象连接固定端；步骤二，操作完成对接；其特征在于：

其中在上述的步骤一中，当对象固定到主动端（1）时，被动端（2）固定在平台上；当对象固定到被动端（2）时，主动端（1)固定在平台上；

其中在上述的步骤二中，操作主动端（1）与对象组件，使主动端（1）与被动端（2）对接并被捕获，拉制主动端（1）内的电机减速器组件（109）驱动主动锥齿轮（108）与从动锥齿轮（107）啮合传动，带动丝杠（104）转动，通过丝杠螺母副推动驱动机架（110）运动到最下方位置，操作对象使主动端（1）移动到被动端（2）上方规定位置，控制主动端（1）的电机减速器组件（109）驱动丝杠（104）旋转，通过丝杠螺母副推动驱动机架（110）向上运动，带动钢带捕获锁紧组件（114）上的钢带（125）运动，使得三个抱爪（127）同步向外侧运动捕获被动端（2）的锁紧杆（203），此时主动端（1）和被动端（2）的相对位置被逐渐准确的校正，继续控制主动端（1）内电机减速器组件（109）驱动丝杠（104）旋转，通过丝杠螺母副推动驱动机架（110）向上运动，带动三个抱爪（127）同步向下侧运动拉紧被动端（2）的锁紧杆（203），同时三个盲插连接器插头（115）进入被动端（2）上的对应的三个盲插连接器插座（204），定位销（117）进入对应定位孔（205），继续控制主动端（1）内电机减速器组件（109）驱动丝杠（104）旋转，通过丝杠螺母副推动驱动机架（110）向上运动，带动三个抱爪（127）同步向内侧运动推紧被动端（2）的锁紧杆（203），使锁紧杆（203）与刚性锁紧钩（116）斜面部分配合锁紧，从而完成主动端（1）与被动端（2）对接锁紧和电连接器连接。

3.根据权利要求1的一种钢带驱动对接锁紧装置，其特征在于：所述定位销（117）上部呈球头，下部为圆柱状。

4.根据权利要求1的一种钢带驱动对接锁紧装置，其特征在于：所述盖板（103）呈三叉形，中间为轴承安装孔。

5.根据权利要求1的一种钢带驱动对接锁紧装置，其特征在于：所述刚性锁紧钩（116）前端伸出，且刚性锁紧钩（116）下方为一斜面，在三组钢带捕获锁紧组件（114）两端分别设有两处。

6.根据权利要求1的一种钢带驱动对接锁紧装置，其特征在于：所述丝杠（104）为一长轴类零件，中间为螺纹，两端为光轴结构。

7.根据权利要求1的一种钢带驱动对接锁紧装置，其特征在于：所述推块（126）下方和抱爪（127）上方均呈钩状。

8.根据权利要求1的一种钢带驱动对接锁紧装置，其特征在于：所述驱动机架（110）呈三角形，中间为螺纹孔，与丝杠（104）形成丝杠螺母副，外侧与三组钢带捕获锁紧组件（114）的钢带（125）固定。