CN114233121A - 一种用于车载设备的锁紧装置及方法 - Google Patents

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左文文
谭红军
唐元玉
汪时云
刘钢
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Abstract

本发明公开了一种用于车载设备的锁紧装置，包括锁紧座，所述锁紧座的一端设有锁紧销，所述锁紧销一端穿过锁紧座壳体延伸至其内部，且该端连接有锁紧丝杆，锁紧丝杆另一端固定连接有第一齿轮，第一齿轮传动连接有第二齿轮，第二齿轮固定在电机的输出端，电机固定在锁紧座内部；所述锁紧座内设有检测电流的控制板，外侧设有接插件，控制板分别与电机、接插件电性连接，所述接插件用于与外部设备连接。本发明既可以手动方式控制，又可以与外部通讯自动控制，同时具有电流检测功能，安全性高，电磁兼容性好，稳定性高，在磁场环境中也能安全可靠应用。

Description

一种用于车载设备的锁紧装置及方法
技术领域
本发明涉及车载武器设备在运输过程中车上武器设备锁紧技术领域，具体涉及一种用于车载设备的锁紧装置及方法。
背景技术
随着伺服转台、升降装置设备在作战车载中广泛运用，对于作战车载设备又因作战环境地形多样，多为沟壑纵横地形，因此会出现车载设备运输或工作中随地形的变化而晃动剧烈伤害车上人员或物品的情况，目前多为机械式锁紧装置，结构复杂操作繁琐，当某车载系统工作时，需操作人伸手至车顶外部拔出定位销，完成解锁动作；非工作期间，需人为再次动手伸至车顶外固定定位销，完成锁定动作，因此现有锁紧装置结构复杂，锁紧效果较差，不适用作战车载设备，研制一种操作简单、锁紧效果好的锁紧装置具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于某车载系统的锁紧装置及方法，它可实现车载设备某方向的锁紧作用，操作简单、锁定和解锁速度快。
实现本发明目的的技术方案为：一种用于车载设备的锁紧装置，包括锁紧座，所述锁紧座的一端设有锁紧销，所述锁紧销一端穿过锁紧座壳体延伸至其内部，且该端连接有锁紧丝杆，锁紧丝杆另一端固定连接有第一齿轮，第一齿轮传动连接有第二齿轮，第二齿轮固定在电机的输出端，电机固定在锁紧座内部；所述锁紧座内设有检测电流的控制板，外侧设有接插件，控制板分别与电机、接插件电性连接，所述接插件用于与外部设备连接。
进一步的，所述锁紧座的另一端通过外罩连接有堵盖，所述堵盖上设有通槽，通过通槽可带动第二齿轮转动。
进一步的，还包括开关挡片和检测开关挡片位置的光电开关，开关挡片固定安装在位于锁紧座内的锁紧销端，光电开关固定在与开关挡片同侧的锁紧座内壁，与控制板电性连接。
进一步的，所述光电开关采用微型槽型光电开关。
进一步的，所述通槽为与内六角扳手匹配的内六角槽。
进一步的，所述电机通过电机座固定在锁紧座内部，第二齿轮通过减速机固定在电机的输出端。
进一步的，所述接插件通过RS422串口与外部设备连接，所述串口通讯波特率为115200bps，通信数据包括数据位、停止位及无校验位。
进一步的，所述控制板采用INA260芯片。
进一步的，所述锁紧座外侧还设有与外部电源连接的电源插接口。
一种基于所述用于车载设备的锁紧装置的锁紧方法，包括以下步骤：
步骤1，控制板通电，检测通过的电流值，如果电流值在设定范围内，反馈至外部设备，执行步骤2，否则执行步骤5；
步骤2，外部设备发送锁定或解锁指令；
步骤3，判断锁紧销是否已经在解锁或锁定位置，如果不在电机继续转动直至锁紧销在解锁或锁定位置；
步骤4，外部设备获取解锁或者锁定的位置信息，发送电机停止工作命令；
步骤5，电机停止转动，控制板断电。
本发明与现有技术相比，其显著效果为：本发明通过接插件与外部设备连接，然后由外部设备端发送信号，控制电机的正反转，完成解锁和锁定工作，操作简单；本发明通过内六角扳手直接手动转动齿轮工作，完成解锁和锁定工作，当断电或故障情况下可通过手动方式控制；本发明若锁紧装置出现堵转等异常现象，可通过控制板进行电流检测芯片来控制锁紧装置停止工作，安全性高；本发明设置了光电开关和开关挡片，检测锁紧或解锁是否到位，确保锁紧或解锁到位；本发明电磁兼容性好、稳定性高，在磁场环境中也能安全可靠应用，提高了工作的便捷性。
附图说明
图1为本发明装置与外部连接示意图。
图2为本发明锁紧装置结构示意图。
图3为本发明锁紧装置锁定状态示意图。
图4为本发明锁紧装置解锁状态示意图。
图5为本发明锁紧方法的流程图。
图中：1、堵盖；2、外罩；3、锁紧座；4、电机；5、电机座；6、第二齿轮；7、锁紧销；8、锁紧丝杆；9、锁紧端板；10、第一齿轮；11、控制板；12、光电开关；13、开关挡片；14、接插件。
具体实施方式
下面将结合附图，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。
如图2所示，一种用于车载武器的设备锁紧装置，包括堵盖1、外罩2、锁紧座3、电机4、电机座5、第二齿轮6、锁紧销7、锁紧丝杆8、锁紧端板9、第一齿轮10、控制板11、光电开关12、开关挡片13和接插件14；所述堵盖1通过外罩2固定设置在矩形锁紧座3，所述电机4通过电机座5固定锁紧座3内，第二齿轮6通过减速机连接电机座5输出端，所述锁紧销7通过锁紧丝杆8固定设置在第一齿轮9，所述第一齿轮9与第二齿轮6传动连接，所述控制板10设置在锁紧座3内，所述光电开关11设置在锁紧座3，所述开关挡片12设置在锁紧销7位于锁紧座3内的一端，光电开关11与开关挡片12同侧，所述控制板10通过导线与接插件13的回路中有电机4和光电开关11，电机正反转电信号和电源通过所述接插件13设置在锁紧座3，然后通过导线与控制板11连接。如图1所示，锁紧装置通过外部车载电源供电，然后与外部设备端进行信息交互，实现解锁或锁定动作。
所述开关挡片12采用微型槽型光电开关，用于监测开关挡片13到微型槽型位置，微型槽型光电开关具有精确的位置感应、极高的开关频率及重复精度的特点。
所述堵盖1中有内六角槽，可手动使用内六角扳手伸入堵盖1的内六角槽中转动第二齿轮，然后带动固定在第一齿轮的锁紧丝杆，进行手动解锁和锁定运动。
所述外部设备和锁紧装置通过接插件连接，锁紧装置的解锁和锁定信号通过串口在外部设备进行状态监测，便于人们监测状态。其中，锁紧装置的解锁或锁定由电机的正反转带动锁紧销实现；光电开关信号用于判断解锁或锁定是否到位；控制板主要完成电流的采集及与外部设备进行通讯。锁紧装置与控制设备采用RS422方式进行数据传输，串口通讯波特率为115200bps，8数据位，1停止位，无校验位。锁紧装置锁定状态见图3。锁紧装置接收外部设备指令，电机正转，锁紧装置伸出锁紧销。当检测到锁定到位信号时，电机停止，完成锁定动作，并将锁定状态信息反馈给外部设备。锁紧装置解锁状态见图4。锁紧装置接收外部设备指令，电机反转，锁紧装置退回锁紧销至锁紧座内。当检测到解锁到位信号时，电机停止，完成解锁动作，并将解锁状态信息反馈给外部设备。
控制板通过串口与外部设备通讯。外部设备端向控制板发送指令，同时获取光电开关的解锁或锁定到位数据，完成解锁、锁定动作。
结合图5，基于所述用于车载设备的锁紧装置的锁紧方法，包括：首先，开启外部车载电源，控制板上电；控制板对电机进行电流检测，同时外部设备端通过串口向锁紧装置发送“锁定”或“解锁”指令，电机转动；若电流正常且解锁或锁定到位，锁紧装置将解锁或锁定状态信息反馈给外部设备，电机停止运动，完成工作；若电流异常，则电机停止运动，手动对控制板断电。
本发明既可以手动方式控制，又可以与外部通讯自动控制。该锁紧装置可使用内六角扳手直接手动转动齿轮工作；也可以通过接插件与外部设备连接，然后由外部设备端发送信号，完成解锁和锁定工作；同时具有电流检测功能，安全性高。该锁紧装置使用了INA260芯片进行电流采样，可以实时监控电机运转时电流值变化。若电机出现异常现象，INA260芯片将会检测到电路的电流值过大，立即停止电机转动，从而提高了某车载武器系统的安全；电磁兼容性好、稳定性高，在磁场环境中也能安全可靠应用，该锁紧装置采用了GL2-P/153光电开关，其具有精确的位置感应、极高的开关频率及重复精度的特点。当锁紧装置检测到开关档片在光电开关槽中间位置，电机停止转动且立刻向外部设备端发送到位信息，完成车载武器系统某方向的解锁或锁定动作。
具体实施方法为：一、自动控制。车载设备工作时(以升降杆为例)，将升降杆伸出至车顶外，外部设备通过串口发送锁定信号，电机上电启动后带动第二齿轮转动，第二齿轮再带动第一齿轮运动，第一齿轮上固定的锁紧丝杆带动光电挡板运动，光电挡片到达光电开关微型槽中间时，外部设备立刻接收控制板到位信号，此时锁紧销伸至升降杆定位槽中，升降杆方可可靠固定。二、手动控制。断电或故障情况下，操作人使用内六角扳手转动堵盖，堵盖带动第二齿轮运转，第二齿轮再带动第一齿轮运转，完成升降杆的升、降运动。
本发明所述的一种用于车载设备的锁紧装置，防止车载设备在运输过程出现360°旋转或设备工作中处于不可靠限位滑落伤害车上人员及车辆其他设备。

Claims (10)

1.一种用于车载设备的锁紧装置，其特征在于，包括锁紧座(3)，所述锁紧座(3)的一端设有锁紧销(7)，所述锁紧销(7)一端穿过锁紧座(3)壳体延伸至其内部，且该端连接有锁紧丝杆(8)，锁紧丝杆(8)另一端固定连接有第一齿轮(9)，第一齿轮(9)传动连接有第二齿轮(6)，第二齿轮(6)固定在电机(4)的输出端，电机(4)固定在锁紧座(3)内部；所述锁紧座(3)内设有检测电流的控制板(10)，外侧设有接插件(13)，控制板(10)分别与电机(4)、接插件(13)电性连接，所述接插件(13)用于与外部设备连接。
2.根据权利要求1所述的用于车载设备的锁紧装置，其特征在于，所述锁紧座(3)的另一端通过外罩(2)连接有堵盖(1)，所述堵盖(1)上设有通槽，通过通槽可带动第二齿轮(6)转动。
3.根据权利要求1所述的用于车载设备的锁紧装置，其特征在于，还包括开关挡片(12)和检测开关挡片(12)位置的光电开关(11)，开关挡片(12)固定安装在位于锁紧座(3)内的锁紧销(7)端，光电开关(11)固定在与开关挡片(12)同侧的锁紧座(3)内壁，与控制板(10)电性连接。
4.根据权利要求3所述的用于车载设备的锁紧装置，其特征在于，所述光电开关(11)采用微型槽型光电开关(11)。
5.根据权利要求1所述的用于车载设备的锁紧装置，其特征在于，所述通槽为与内六角扳手匹配的内六角槽。
6.根据权利要求1所述的用于车载设备的锁紧装置，其特征在于，所述接插件(13)通过RS422串口与外部设备连接，所述串口通讯波特率为115200bps，通信数据包括数据位、停止位及无校验位。
7.根据权利要求1所述的用于车载设备的锁紧装置，其特征在于，所述电机(4)通过电机座(5)固定在锁紧座(3)内部，第二齿轮(6)通过减速机固定在电机(4)的输出端。
8.根据权利要求1所述的用于车载设备的锁紧装置，其特征在于，所述控制板(10)采用INA260芯片。
9.根据权利要求1所述的用于车载设备的锁紧装置，其特征在于，所述锁紧座(3)外侧还设有与外部电源连接的电源插接口。
10.基于权利要求1～9任一所述用于车载设备的锁紧装置的锁紧方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，控制板通电，检测通过的电流值，如果电流值在设定范围内，反馈至外部设备，执行步骤2，否则执行步骤5；
步骤2，外部设备发送锁定或解锁指令；
步骤3，判断锁紧销是否已经在解锁或锁定位置，如果不在电机继续转动直至锁紧销在解锁或锁定位置；
步骤4，外部设备获取解锁或者锁定的位置信息，发送电机停止工作命令；
步骤5，电机停止转动，控制板断电。
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