CN110067799A - 双重锁定自动连接机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种双重锁定自动连接机构,包含第一锁单元与第二锁单元;第一锁单元包含第一锁盒、锁紧块组件以及伸缩导向轴,锁紧块组件与伸缩导向轴均安装在第一锁盒上;所述第二锁单元包含第二锁盒、锁紧钩以及定位销,所述锁紧钩与定位销均安装在第二锁盒上,锁紧钩与第二锁盒铰接;所述第一锁单元与第二锁单元可拆卸连接使得所述双重锁定自动连接机构能够在解锁状态与锁合状态这两种状态之间转换:所述解锁状态下:锁紧块组件与定位销之间解锁,锁紧钩与第一锁盒之间解锁;所述锁合状态下:锁紧块组件与定位销相互卡合,锁紧钩钩合在第一锁盒上。本发明可实现两个以上的外接件的连接,操作简单,使用方便,而且易于实现自动化操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动连接机构,具体地,涉及一种双重锁定自动连接机构。
背景技术
随着生产技术的快速发展,工业制造领域对连接机构的可靠性、定位精度及自动化程度要求越来越高。现有模块间使用的常规连接机构,专利文献CN107445075A公开了一种塔吊标准节,标准节之间的连接多采用螺栓组连接的方式,需要手动拧紧螺栓,难以实现对类似标准节的模块的快速自动拆装,此外该结构仅有螺栓单层连接锁定,安全系数较低。专利文献CN105983864A提供的无动力零点定位系统与专利文献CN106799609A提供的夹紧定位机构,多采用液压和气动驱动方式,实现自动定位和夹紧的维护成本较高,且定位精度相对电机驱动低,难以在精度要求较高的场合应用,且如上所述的机构均不具备锁定到位自检功能,安全可靠性有待提高。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种双重锁定自动连接机构。
根据本发明提供的双重锁定自动连接机构,包含第一锁单元与第二锁单元;所述第一锁单元包含第一锁盒、锁紧块组件以及伸缩导向轴,所述锁紧块组件与伸缩导向轴均安装在第一锁盒上;
所述第二锁单元包含第二锁盒、锁紧钩以及定位销,所述锁紧钩与定位销均安装在第二锁盒上,锁紧钩与第二锁盒铰接;
所述第一锁单元与第二锁单元可拆卸连接使得所述双重锁定自动连接机构能够在解锁状态与锁合状态这两种状态之间转换:
所述解锁状态下:锁紧块组件与定位销之间解锁,锁紧钩与第一锁盒之间解锁;
所述锁合状态下:锁紧块组件与定位销相互卡合,锁紧钩钩合在第一锁盒上。
优选地,所述锁紧块组件包含楔形锁紧块与导向部,楔形锁紧块与导向部一体成型或紧固连接;
所述定位销上设置有楔形锁紧口,所述楔形锁紧块与楔形锁紧口向匹配;
第一锁盒中设置有第一导向孔,所述导向部滑动安装在第一导向孔中;导向部与伸缩导向轴紧固连接。
优选地,所述第一锁单元还包含弹簧压板,弹簧压板与第一锁盒紧固连接,弹簧压板与导向部之间设置有锁紧块弹簧,所述伸缩导向轴嵌套安装在锁紧块弹簧中;
所述伸缩导向轴能够与锁紧钩接触或分离。
优选地,所述锁紧钩通过锁紧钩转动轴安装在第二锁盒上;
所述伸缩导向轴能够推动锁紧钩绕锁紧钩转动轴进行转动;
包含多个所述伸缩导向轴,伸缩导向轴、锁紧块弹簧、导向部一一对应。
优选地,还包含开关推杆,开关推杆滑动安装在第一导向孔中,开关推杆能够与导向部接触或分离。
优选地,所述第二锁单元还包含锁紧检测推杆;所述第二锁盒中设置有第二导向孔,锁紧检测推杆滑动安装在第二导向孔中;锁紧检测推杆能够与锁紧钩接触;
所述第二导向孔中还设置有推杆弹簧,推杆弹簧沿轴向的两端分别与锁紧检测推杆、第二锁盒相连。
优选地,还包含行程开关,锁紧检测推杆与行程开关同轴布置;锁紧检测推杆相对第二导向孔滑动能够与所述行程开关接触或分离。
优选地,定位销与第二锁盒紧固连接;
第二锁盒上设置有销安装孔,定位销安装在所述销安装孔中;定位销与销安装孔的孔壁之间还设置有定位销键。
优选地,还包含第一外接件与第二外接件;所述第一外接件、第二外接件分别紧固安装在第一锁盒、第二锁盒上。
优选地,所述楔形锁紧块包含倾斜面,所述倾斜面的倾斜角度范围为0°~15°。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明可实现两个以上的外接件的连接,操作简单,使用方便,而且易于实现自动化操作。
2、本发明通过设计调整楔形锁紧块的倾斜角度,进而具有自锁且连接强度高的优点。
3、本发明设计有锁紧块和锁紧钩双重锁定结构,其中一个锁定机构失效的情况仍可保证可靠连接。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是本发明的第一锁单元结构图;
图2是本发明的第二锁单元结构图;
图3是本发明第一锁单元与第二锁单元连接后的整体结构图;
图4是本发明第一锁单元与第二锁单元连接后的主剖视图;
图5是本发明解锁状态下正视剖面图;
图6是本发明解锁状态下俯视剖面图;
图7是本发明锁合状态下正视剖面图;
图8是本发明锁合状态下俯视剖面图。
图中示出:
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图3、图4所示,本发明提供的双重锁定自动连接机构,包含第一锁单元与第二锁单元。如图1所示,所述第一锁单元包含第一锁盒1、锁紧块组件11以及伸缩导向轴2,所述锁紧块组件11与伸缩导向轴2均安装在第一锁盒1上;如图2所示,所述第二锁单元包含第二锁盒9、锁紧钩6以及定位销10,所述锁紧钩6与定位销10均安装在第二锁盒9上,锁紧钩6与第二锁盒9铰接。所述第一锁单元与第二锁单元可拆卸连接使得所述双重锁定自动连接机构能够在解锁状态与锁合状态这两种状态之间转换:如图5、图6所述,所述解锁状态下:锁紧块组件11与定位销10之间解锁,锁紧钩6与第一锁盒1之间解锁;如图7、图8所示,所述锁合状态下:锁紧块组件11与定位销10相互卡合,锁紧钩6钩合在第一锁盒1的端面上。
所述锁紧块组件11包含楔形锁紧块112与导向部111,楔形锁紧块112与导向部111一体成型或紧固连接,所述定位销10上设置有楔形锁紧口101,所述楔形锁紧块112与楔形锁紧口101向匹配,也就是说,所述锁合状态下,楔形锁紧块112卡入到楔形锁紧口101中。优选地,所述楔形锁紧块112包含倾斜面,所述倾斜面的倾斜角度范围为0°~15°,这样楔形锁紧块112卡入到楔形锁紧口101中后能够形成自锁。
如图5所示,第一锁盒1中设置有第一导向孔131,所述导向部111滑动安装在第一导向孔131中;导向部111与伸缩导向轴2紧固连接。所述第一锁单元还包含弹簧压板3,弹簧压板3与第一锁盒1紧固连接,弹簧压板3与导向部111之间设置有锁紧块弹簧12,所述伸缩导向轴2嵌套安装在锁紧块弹簧12中,所述伸缩导向轴2能够与锁紧钩6接触或分离。所述锁紧钩6通过锁紧钩转动轴7安装在第二锁盒9上,所述伸缩导向轴2能够推动锁紧钩6绕锁紧钩转动轴7进行转动。另外,本发明还配置有开关推杆4,开关推杆4滑动安装在第一导向孔131中,开关推杆4能够与导向部111接触或分离。如图5、图6所示,当开关推杆4向左推入到第一导向孔131中后,首先与所述导向部111接触,继续向左推入开关推杆4,将会依次推动锁紧块组件11、伸缩导向轴2向左运动,楔形锁紧块112从楔形锁紧口101中抽出,锁紧块弹簧12发生压缩,伸缩导向轴2推动锁紧钩6转动;如图7、图8所示,当开关推杆4向右抽出时,在锁紧块弹簧12回弹力的作用下,锁紧块组件11与伸缩导向轴2向右运动,楔形锁紧块112插入楔形锁紧口101中,锁紧钩转动轴7为弹性铰链结构,进而带动锁紧钩6钩合在第一锁盒1的上端面上。优选地,设置有多个所述伸缩导向轴2,伸缩导向轴2、锁紧块弹簧12、导向部111一一对应,如图6所示,设置有两根伸缩导向轴2,这样能有效防止锁紧块组件11发生摇晃,整体结构更加稳定。
所述第二锁单元还包含锁紧检测推杆17;所述第二锁盒9中设置有第二导向孔91,锁紧检测推杆17滑动安装在第二导向孔91中;锁紧检测推杆17能够与锁紧钩6接触,所述第二导向孔91中还设置有推杆弹簧16,推杆弹簧16沿轴向的两端分别与锁紧检测推杆17、第二锁盒9相连。此外还配置有行程开关15,锁紧检测推杆17与行程开关15同轴布置,锁紧检测推杆17相对第二导向孔91滑动能够与所述行程开关15接触或分离。行程开关15与外部控制电路相连,进而使得本发明能够自我检测是否完成锁合或解锁。
优选地,如图4所示,定位销10与第二锁盒9紧固连接,第二锁盒9上设置有销安装孔,定位销10安装在所述销安装孔中;定位销10与销安装孔的孔壁之间还设置有定位销键14。优选地,如图1所示,还包含第一外接件5与第二外接件8;所述第一外接件5、第二外接件8分别紧固安装在第一锁盒1、第二锁盒9上。
工作原理:
第一锁盒1与第二锁盒9进行自动连接:外部驱动开关推杆4插入第一锁盒1中的第一导向孔131中,推动导向部111直至伸缩导向轴2压缩锁紧块弹簧12到达左端极限位置,外部驱动第二外接件8至固定装配位置后继续推动第二外接件8朝向第一外接件5方向运动,锁紧钩6依次滑过第一锁盒1左端表面与伸缩导向轴2表面直至定位销10插入第一锁盒1后,第二锁盒9上表面与第一锁盒1下表面接触,过程中锁紧钩6绕锁紧钩转动轴7逆时针旋转使锁紧钩6下端将锁紧检测推杆17推出,推杆弹簧16被压缩,锁紧检测推杆17右端压紧行程开关5,外部驱动推杆4后退指定距离直至楔形锁紧块112被两个锁紧块弹簧12推入定位销10中楔形锁紧口101中实现第一层锁定,锁紧钩6绕锁紧钩转动轴7顺时针转动扣入上第一锁盒1上端面实现双重锁定。随着随锁紧钩6的顺时针旋转,锁紧检测推杆17被推杆弹簧16推回到第二导向孔91中,行程开关15被放松,外部控制电路检测到行程开关15被放松产生的阶跃信号后,控制继续驱动开关推杆4后退至第一锁盒1外部,从而实现第一外接件5与第二外接件8的自动连接。
第一锁盒1与第二锁盒9进行自动拆卸:外部驱动开关推杆4在指定距离插入第一锁盒1的第一导向孔131中,推动锁紧块组件11,直至楔形锁紧块112被从定位销10的楔形锁紧口101中推出,实现一层锁定的解锁,锁紧块弹簧12被压缩,伸缩导向轴2推动锁紧钩6退出第一锁盒1,实现第二层锁定的解锁,锁紧钩6绕锁紧钩转动轴7逆时针旋转,推动锁紧检测推杆17压紧行程开关15,外部控制电路检测到行程开关15被压紧产生的阶跃信号后驱动第二外接件8退出,退出过程中锁紧钩6绕锁紧钩转动轴7顺时针转动,锁紧检测推杆17被推杆弹簧16推回至第二锁盒9的第二导向孔91中,从而实现第一外接件5和第二外接件8的自动拆卸。
第一锁盒1与第二锁盒9连接与拆卸的自我检测功能实现:第一外接件5与第二外接件8自动连接时,定位销10插入第一锁盒1中,直至第二锁盒9上表面与第一锁盒1下表面接触后,锁紧钩6绕锁紧钩转动轴7逆时针转动,推动锁紧检测推杆17压紧行程开关15,外部控制电路通过检测行程开关15被压紧产生的阶跃信号,检测锁紧钩6与定位销10是否到达指定位置;外部驱动开关推杆4退回指定距离后,楔形锁紧块112插入定位销10的楔形锁紧口101中,锁紧钩6扣入第一锁盒1使行程开关15被放松,若锁紧钩6由于故障未扣入第一锁盒1,行程开关15仍处于被压紧状态,外部控制电路通过检测行程开关15从压紧到放松产生的阶跃信号判断锁紧钩6是否扣入第一锁盒1,若检测到阶跃信号,继续驱动开关推杆4退出,若未检测到阶跃信号则需停止驱动开关推杆4,检查故障原因。故自动连接时通过检测行程开关15由放松到压紧产生的阶跃信号,实时检测锁紧钩6和定位销10的状态;检测行程开关15由压紧到放松的阶跃信号检测锁紧钩6与楔形锁紧块112是否实现了双重锁定。第一外接件5与第二外接件8自动拆卸时,外部驱动开关推杆4推动导向部111,进而推出楔形锁紧块112与锁紧钩6后,行程开关15由放松状态转换为压紧状态,外部控制电路检测到行程开关15产生的阶跃信号后驱动第二外接件8脱离第一外接件5,实现两个外接件的自动拆卸,故自动拆卸时通过检测行程开关15由放松到压紧产生的阶跃信号,便能实时检测锁紧钩6与定位销10之间是否实现了解锁。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种双重锁定自动连接机构,其特征在于,包含第一锁单元与第二锁单元;所述第一锁单元包含第一锁盒(1)、锁紧块组件(11)以及伸缩导向轴(2),所述锁紧块组件(11)与伸缩导向轴(2)均安装在第一锁盒(1)上;
所述第二锁单元包含第二锁盒(9)、锁紧钩(6)以及定位销(10),所述锁紧钩(6)与定位销(10)均安装在第二锁盒(9)上,锁紧钩(6)与第二锁盒(9)铰接;
所述第一锁单元与第二锁单元可拆卸连接使得所述双重锁定自动连接机构能够在解锁状态与锁合状态这两种状态之间转换:
所述解锁状态下:锁紧块组件(11)与定位销(10)之间解锁,锁紧钩(6)与第一锁盒(1)之间解锁;
所述锁合状态下:锁紧块组件(11)与定位销(10)相互卡合,锁紧钩(6)钩合在第一锁盒(1)上。
2.根据权利要求1所述的双重锁定自动连接机构,其特征在于,所述锁紧块组件(11)包含楔形锁紧块(112)与导向部(111),楔形锁紧块(112)与导向部(111)一体成型或紧固连接;
所述定位销(10)上设置有楔形锁紧口(101),所述楔形锁紧块(112)与楔形锁紧口(101)向匹配;
第一锁盒(1)中设置有第一导向孔(131),所述导向部(111)滑动安装在第一导向孔(131)中;导向部(111)与伸缩导向轴(2)紧固连接。
3.根据权利要求2所述的双重锁定自动连接机构,其特征在于,所述第一锁单元还包含弹簧压板(3),弹簧压板(3)与第一锁盒(1)紧固连接,弹簧压板(3)与导向部(111)之间设置有锁紧块弹簧(12),所述伸缩导向轴(2)嵌套安装在锁紧块弹簧(12)中;
所述伸缩导向轴(2)能够与锁紧钩(6)接触或分离。
4.根据权利要求3所述的双重锁定自动连接机构,其特征在于,所述锁紧钩(6)通过锁紧钩转动轴(7)安装在第二锁盒(9)上;
所述伸缩导向轴(2)能够推动锁紧钩(6)绕锁紧钩转动轴(7)进行转动;
包含多个所述伸缩导向轴(2),伸缩导向轴(2)、锁紧块弹簧(12)、导向部(111)一一对应。
5.根据权利要求2所述的双重锁定自动连接机构,其特征在于,还包含开关推杆(4),开关推杆(4)滑动安装在第一导向孔(131)中,开关推杆(4)能够与导向部(111)接触或分离。
6.根据权利要求1所述的双重锁定自动连接机构,其特征在于,所述第二锁单元还包含锁紧检测推杆(17);所述第二锁盒(9)中设置有第二导向孔(91),锁紧检测推杆(17)滑动安装在第二导向孔(91)中;锁紧检测推杆(17)能够与锁紧钩(6)接触;
所述第二导向孔(91)中还设置有推杆弹簧(16),推杆弹簧(16)沿轴向的两端分别与锁紧检测推杆(17)、第二锁盒(9)相连。
7.根据权利要求6所述的双重锁定自动连接机构,其特征在于,还包含行程开关(15),锁紧检测推杆(17)与行程开关(15)同轴布置;锁紧检测推杆(17)相对第二导向孔(91)滑动能够与所述行程开关(15)接触或分离。
8.根据权利要求1所述的双重锁定自动连接机构,其特征在于,定位销(10)与第二锁盒(9)紧固连接;
第二锁盒(9)上设置有销安装孔,定位销(10)安装在所述销安装孔中;定位销(10)与销安装孔的孔壁之间还设置有定位销键(14)。
9.根据权利要求1所述的双重锁定自动连接机构,其特征在于,还包含第一外接件(5)与第二外接件(8);所述第一外接件(5)、第二外接件(8)分别紧固安装在第一锁盒(1)、第二锁盒(9)上。
10.根据权利要求2所述的双重锁定自动连接机构,其特征在于,所述楔形锁紧块(112)包含倾斜面,所述倾斜面的倾斜角度范围为0°~15°。
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GR01 | Patent grant | ||
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