CN112201998A - 对接锁紧装置 - Google Patents

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Abstract

一种对接锁紧装置，包括对接盖、壳筒、锁止机构、锁止库、霍尔传感器、磁铁、连接器板；连接器板安装在对接盖上，对接盖安装在壳筒上，霍尔传感器和磁铁安装在连接器板上；锁止机构安装在壳筒中并且其锁止端从对接盖上伸出；对接盖锁止库安装在对接盖上；两个的对接盖可通过锁止机构的锁止端卡勾锁止库连接，此时，一个对接盖的霍尔传感器与另一个对接盖的磁铁相对应，两个连接器板相连接。本装置具有通用性，主动端与被动端完全一致，对接锁紧装置旋转180°即可对接锁紧，可实现相互锁紧，互为主动端，更加可靠。

Description

对接锁紧装置
技术领域
本发明属于空间对接技术领域，尤其涉及一种用于在轨组装模块的通用型对接锁紧装置。
背景技术
在轨组装空间望远镜是为了解决超大口径空间望远镜的“元件难制造、组件难集成、整机难发射”等一系列难题为提出的，采用“模块上行，在轨组装”的实现方式，即模块化设计思想，通过一次或多次发射，将望远镜模块送入预定轨道，然后由智能空间机器人发现、识别、抓取、搬运、装配望远镜模块完成整机组装，经过在轨调试，达到使用状态。其中各个模块之间的连接需要一种通用的小型对接锁紧装置，用于在轨组装望远镜不同模块之间的对接、定位以及锁紧固定，同时实现电源和数据的传输。
但是现有技术的锁紧装置不是对接的形式，或者即使完成两个模块之间的对接，但是仍然不能通过该锁紧装置实现两个模块的电源和数据的连接。
发明内容
本发明为解决上述问题之一；提供一种对接锁紧装置，通过以下方式实现：
一种对接锁紧装置，包括所述对接盖为花瓣式结构，所述花瓣式结构包括瓣体和瓣体间隙，所述瓣体上设有内导向面，所述瓣体间隙上设置有与所述内导向面适配的外导向面，两个相同的对接盖通过所述内导向面和所述外导向面对准，其中一个对接盖的瓣体落入另一个对接盖的瓣体间隙中。
优选的，还包括锁止机构和锁止库，所述锁止机构设置在所述对接盖的瓣体中，所述锁止库设置在所述对接盖的瓣体间隙中。
优选的，还包括壳筒、锁止机构、锁止库、霍尔传感器、磁铁、连接器板；所述连接器板用于数据的传递并安装在所述对接盖上，所述对接盖安装在所述壳筒上，所述霍尔传感器和所述磁铁安装在所述连接器板上；所述锁止机构安装在壳筒中并且其锁止端从对接盖上伸出；所述锁止库安装在所述对接盖上；两个所述的对接盖通过所述锁止机构的锁止端卡勾所述锁止库连接，所述一个对接盖的霍尔传感器与另一个对接盖的磁铁相对应，两个连接器板相连接实现数据传递。
优选的，所述瓣体为U型凸起，所述瓣体间隙为U型凹部，所述内导向面为内导向面；所述一个对接盖的U型凸起扣合另一个对接盖的U型凹部时，对接的外导向面对被对接的内导向面进行位置限制并通过所述锁止机构和所述锁止库进行所述的两个对接盖的固定。
优选的，所述U型凸起均匀的环周设置在所述对接盖上并设置有3个，所述每两个U型凸起中间形成U型凹部。
优选的，所述U型凸起上开设有用于锁止机构的锁止端伸出的通孔槽；所述U型凹部上设置有安装所述锁止库的安装槽。
优选的，所述锁止机构包括作为锁止端的锁止钩、曲柄摇杆组件、蜗轮、驱动装置，锁止钩安装在所述曲柄摇杆组件上，所述曲柄摇杆组件安装在所述蜗轮上，所述驱动装置带动所述蜗轮驱动所述锁止钩锁止所述锁止库或驱动所述锁止钩离开所述锁止库。
优选的，所述锁止机构还包括锁止框架，所述锁止框架内用于安装所述曲柄摇杆机构和蜗轮。
优选的，所述驱动曲柄摇杆组件设有两组，所述锁止钩设置在所述两组曲柄摇杆组件中间。
优选的，所述曲柄摇杆组件包括曲柄、摇杆，所述摇杆一端安装在所述锁止框架的内壁上，所述摇杆的另一端与所述锁止钩连接；所述曲柄的一端与所述蜗轮的中心连接，所述曲柄的另一端与所述锁止钩连接，所述蜗轮转动带动所述曲柄转动。
优选的，所述驱动装置包括直流电机和与所述直流电机连接的蜗杆。
优选的，所述蜗杆上端面安装轴承，所述轴承上设置有用于限制所述蜗杆发生轴向位移的轴承端盖。
有益效果：本装置具有通用性，主动端与被动端完全一致，对接锁紧装置旋转180°即可对接锁紧，可实现相互锁紧，互为主动端，更加可靠。花瓣式的定位结构圆周对称，受力均匀。整个对接锁紧装置体积小、重量轻，外包络尺寸φ132mmX105mm，一套装置全重仅2.5Kg。
锁止机构原理简单，复杂零件少，容易加工布置，结构紧凑，机构强度高。采用双曲柄和双摇杆结构，锁钩布置于双曲柄和双摇杆结构的中间，整体结构受力更平衡，承载能力更强。装置通过蜗轮蜗杆自锁，锁紧可靠。
附图说明
图1是本发明一种实施例的三维图；
图2是本发明一种实施例的锁紧装置的对接状态转台站台图；
图3是本发明一种实施例锁紧状态下的三维图；
图4是本发明一种实施例的锁止机构三维图；
图5是本发明一种实施例的三维图的另一视角；
图6是本发明一种实施例的爆炸图；
图7本发明一种实施例的柱筒后视图；
图8是本发明一种实施例的锁止状态的内部剖视图；
图9是本发明一种实施例的锁机构在打开状态下的内部剖视图；
图10是本发明一种实施例的对接盖三维图；
图11是本发明一种实施例的连接板三维图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
基于以上背景，本发明提出了一种通用型对接锁紧装置，能够实现在轨组装模块的对接、定位、电连接器插拔、锁紧等功能，从而为在轨组装模块的连接提供技术解决方案。本发明通过以下技术方案实现：
如图1-图2所示，一种对接锁紧装置，包括对接盖1、壳筒2、锁止机构3、锁止库7、霍尔传感器5、磁铁6、连接器板4；所述连接器板4安装在所述对接盖1上，所述对接盖1安装在所述壳筒2上，所述霍尔传感器5和所述磁铁6安装在所述连接器板4上；所述锁止机构3安装在壳筒2中并且其锁止端从对接盖1上伸出；所述对接盖1锁止库7安装在所述对接盖1上；两个所述的对接盖1可通过所述锁止机构3的锁止端卡勾所述锁止库7连接，此时，所述一个对接盖1的霍尔传感器5与另一个对接盖1的磁铁6相对应，两个连接器板4相连接。
如图1-3所示，本装置的具体的连接关系是：壳筒2作为整个装置的基础，锁止机构3通过螺钉的安装在壳筒2中，并且锁止机构3的锁止端从对接盖1上伸出，锁止库7通过螺钉圆周均布的安装在对接盖1外部的安装槽121中，连接器板4上设置有连接器，连接器板通过螺钉安装在对接盖1的内侧，连接器板4上的连接器从对接盖1上伸出，霍尔传感器5通过螺纹安装在对接盖1的右上角，感应磁铁6通过结构胶粘接在对接盖1的左上角圆柱凹槽内，筒柱通过螺钉安装在对接盖1的后端，与对接盖1同轴。例如，如图3所示，两个对接盖1沿着中线A对折连接，各元器件一一对应，实现既传递数据又完成结构上的连接。
如图2-3所示，本装置具有通用性，主动端与被动端完全一致，对接锁紧装置旋转180°即可对接锁紧，可实现相互锁紧，互为主动端，更加可靠。也就是一个对接盖1的锁止机构3的锁止端卡够在另一个对接盖1的锁止库7中，此时的连接板上的连接器相互接通，一个对接盖1上的霍尔传感器5与另一个对接盖1上的磁铁6也是接通的，此时，两个完全一样的本装置完成锁紧，如图3或8所示，锁紧状态下，各机构相互配合，完成数据接通和位置上的结构连接。
优选的一种实施例，所述壳筒2为圆柱状，所述锁止机构3均匀的环设在所述壳筒2内并设有3组；所述锁止库7设置有3组，均匀的设置在每两个锁止机构3中间。对接盖1结构如图10所示，所述对接盖1为花瓣式结构，所述花瓣式结构包括瓣体11和瓣体间隙12，所述瓣体11上设有内导向面112，所述瓣体间隙12上设置有与所述内导向面112适配的外导向面122；所述锁止机构3设置在所述对接盖1的瓣体11中，所述锁止库7设置在所述对接盖1的瓣体间隙12中，两个相同的对接盖1通过所述内导向面112和所述外导向面122对准并扣合对所述的两个对接盖1进行锁紧。所述瓣体11为U型凸起，所述瓣体间隙12为U型凹部，所述一个对接盖1的U型凸起扣合另一个对接盖1的U型凹部时，对接的外导向面122对被对接的内导向面112进行位置限制并通过所述锁止机构3和所述锁止库7进行所述的两个对接盖1的固定。也就是说U型凸起上的内导向面112沿着U型凹部的外导向面122逐渐扣合，然后外导向面122与内导向面112在扣合过程中各边缘对准，扣合后由相对的锁止机构3和锁止库7进行锁紧。
如图10，具体为所述对接盖1为圆柱状，对接盖1的一端安装在所述壳筒2中，连接安装可以为插拔连接，对接盖1的外径和壳筒2的内径相适配，所述对接盖1的另一端的边缘设有设置的U型凸起，并均匀的在所述对接盖1上设置有3个，所述每两个U型凸起中间形成U型凹部，所述一个对接盖1的U型凸起可与另一个对接盖1的U型凹部契合安装。所述对接盖1和U型凸起上开设有用于锁止机构3的锁止端伸出的通孔槽111；所述U型凹部上设置有安装锁止库7的安装槽121。
如图4所示的一种实施例，所述锁止机构3包括锁止钩31、曲柄摇杆组件32、蜗轮33、驱动装置34，锁止钩31安装在所述曲柄摇杆组件32上，所述曲柄摇杆组件32安装在所述蜗轮33上，所述驱动装置34带动所述蜗轮33驱动所述锁止钩31锁止所述锁止库7或驱动所述。所述锁止机构3还包括锁止框架，所述锁止框架内用于安装所述曲柄摇杆机构和蜗轮33。所述驱动曲柄摇杆组件32设有两组，所述锁止钩31设置在所述两组曲柄摇杆组件32中间。所述曲柄摇杆组件32包括曲柄321、摇杆322，所述摇杆322一端安装在所述锁止框架的内壁上，所述摇杆322的另一端与所述锁止钩31连接；所述曲柄321的一端与所述蜗轮33的中心连接，所述曲柄321的另一端与所述锁止钩31连接，所述蜗轮33转动带动所述曲柄321转动。所述驱动装置34包括直流电机341和与所述直流电机341连接的蜗杆342。所述蜗杆342上端面安装轴承343，所述轴承343上设置有用于限制所述蜗杆342发生轴向位移的轴承端盖344。
上述锁止机构3的具体连接方式为：锁止机构3的锁紧框架35是所有锁止机构3的零件组装基础，锁止机构3包括两个曲柄摇杆组件32，曲柄321连杆组件采用曲柄321和摇杆322组成，曲柄摇杆组件32与锁止钩31连接并且可带动锁止钩31运动，锁止钩31位于两个曲柄摇杆组件32的中间，锁止钩31通过销轴按照图4所示的位置关系与曲柄321连杆组件组装在一起并安装在锁紧框架35的方槽内，摇杆322的固定旋转端通过销轴安装在锁紧框架35壁上，摇杆322的旋转端可自由转动，摇杆322的另一端通过销轴与锁止钩31相连。蜗轮33安装在锁紧框架35内且蜗轮33与锁紧框架35的两个内壁间隙配合，蜗轮33上的方轴与曲柄321的方孔固定配合，使曲柄321可以随蜗轮33转动。蜗杆342安装在锁紧框架35上的蜗杆342安装孔内，蜗杆342的上端安装轴承343，通过轴承端盖344限制蜗杆342的轴向位移，蜗杆342的下端为圆柱体。直流电机341为直流力矩电机，直流力矩电机与蜗杆342连接。也就是本装置的驱动装置34为蜗轮33装置，配合驱动锁止钩31锁所述锁止库7或打开锁止库7的为蜗杆装置带动蜗轮33转动从而驱动曲柄321连杆组件带动锁止钩31扣住锁止库7或离开锁止库7。
连接器板4结构如图11所示，连接板4是一个被切角的三角形板41，板上对称布置了4个标准电连接器，其中包括1个9针电连接器公口42、1个9针电连接器母口43、1个15针电连接器公口44和1个15针电连接器母口45。
如图1-图9所示，本装置的工作原理：两个对接锁紧装置不断靠近，当两者距离达到霍尔传感器5的工作距离后，3个锁止机构3接收到信号开始锁紧，此时锁止机构3的直流力矩电机带动蜗杆342旋转，通过啮合传动，蜗杆342转动为曲柄321提供动力，曲柄321旋转使锁止钩31转动，如图8和图9，通过一个对接盖1上的锁止钩31口河另一个对接盖1上的锁止库7实现模块之间的锁紧，直到两个对接锁紧装置的对接盖1的内导向面112和外导向面122完全贴合，锁止钩31压住锁止库7产生弹性变形，通过压紧力将两个模块锁紧，呈现出图3和图8所示的状态，锁紧过程结束。曲柄321逆时针转动为锁紧过程，顺时针转动为松开过程，锁止钩31松开后呈现出图9所示的状态，此时两个对接锁紧装置可以完全脱离。
本装置具有通用性，主动端与被动端完全一致，对接锁紧装置旋转180°即可对接锁紧，可实现相互锁紧，互为主动端，更加可靠。
以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (12)

1.一种对接锁紧装置，其特征在于，包括所述对接盖(1)为花瓣式结构，所述花瓣式结构包括瓣体(11)和瓣体间隙(12)，所述瓣体(11)上设有内导向面(112)，所述瓣体间隙(12)上设置有与所述内导向面(112)适配的外导向面(122)，两个相同的对接盖(1)通过所述内导向面(112)和所述外导向面(122)对准，其中一个对接盖(1)的瓣体(11)落入另一个对接盖(1)的瓣体间隙(12)中。
2.根据权利要求1所述的对接锁紧装置，其特征在于，还包括锁止机构(3)和锁止库(7)，所述锁止机构(3)设置在所述对接盖(1)的瓣体(11)中，所述锁止库(7)设置在所述对接盖(1)的瓣体间隙(12)中。
3.根据权利要求1所述的对接锁紧装置，其特征在于，还包括壳筒(2)、锁止机构(3)、锁止库(7)、霍尔传感器(5)、磁铁(6)、连接器板(4)；所述连接器板(4)用于数据的传递并安装在所述对接盖(1)上，所述对接盖(1)安装在所述壳筒(2)上，所述霍尔传感器(5)和所述磁铁(6)安装在所述连接器板(4)上；所述锁止机构(3)安装在壳筒(2)中并且其锁止端从对接盖(1)上伸出；所述锁止库(7)安装在所述对接盖(1)上；
两个所述的对接盖(1)通过所述锁止机构(3)的锁止端卡勾所述锁止库(7)连接，所述一个对接盖(1)的霍尔传感器(5)与另一个对接盖(1)的磁铁(6)相对应，两个连接器板(4)相连接实现数据传递。
4.根据权利要求1所述的对接锁紧装置，其特征在于，所述瓣体(11)为U型凸起，所述瓣体间隙(12)为U型凹部；
所述一个对接盖(1)的U型凸起扣合另一个对接盖(1)的U型凹部时，对接的外导向面(122)对被对接的内导向面(112)进行位置限制并通过所述锁止机构(3)和所述锁止库(7)进行所述的两个对接盖(1)的固定。
5.根据权利要求4所述的对接锁紧装置，其特征在于，所述U型凸起均匀的环周设置在所述对接盖(1)上并设置有3个，所述每两个U型凸起中间形成U型凹部。
6.根据权利要求4所述的对接锁紧装置，其特征在于，所述U型凸起上开设有用于锁止机构(3)的锁止端伸出的通孔槽(111)；
所述U型凹部上设置有安装所述锁止库(7)的安装槽(121)。
7.根据权利要求2所述的对接锁紧装置，其特征在于，所述锁止机构(3)包括作为锁止端的锁止钩(31)、曲柄摇杆组件(32)、蜗轮(33)、驱动装置(34)，锁止钩(31)安装在所述曲柄摇杆组件(32)上，所述曲柄摇杆组件(32)安装在所述蜗轮(33)上，所述驱动装置(34)带动所述蜗轮(33)驱动所述锁止钩(31)锁止所述锁止库(7)或驱动所述锁止钩(31)离开所述锁止库(7)。
8.根据权利要求7所述的对接锁紧装置，其特征在于，所述锁止机构(3)还包括锁止框架，所述锁止框架内用于安装所述曲柄摇杆机构和蜗轮(33)。
9.根据权利要求7所述的对接锁紧装置，其特征在于，所述驱动曲柄摇杆组件(32)设有两组，所述锁止钩(31)设置在所述两组曲柄摇杆组件(32)中间。
10.根据权利要8所述的对接锁紧装置，其特征在于，所述曲柄摇杆组件(32)包括曲柄(321)、摇杆(322)，所述摇杆(322)一端安装在所述锁止框架的内壁上，所述摇杆(322)的另一端与所述锁止钩(31)连接；所述曲柄(321)的一端与所述蜗轮(33)的中心连接，所述曲柄(321)的另一端与所述锁止钩(31)连接，所述蜗轮(33)转动带动所述曲柄(321)转动。
11.根据权利要求10所述的对接锁紧装置，其特征在于，所述驱动装置(34)包括直流电机(341)和与所述直流电机(341)连接的蜗杆(342)。
12.根据权利要求11所述的对接锁紧装置，其特征在于，所述蜗杆(342)上端面安装轴承(343)，所述轴承(343)上设置有用于限制所述蜗杆(342)发生轴向位移的轴承端盖(344)。
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