CN116826488A - 动态全回转基座航空插头自动接插装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于航空插头自动接插技术领域，涉及动态全回转基座航空插头自动接插装置及方法，通过采用分体式滑环为专用工具之间，专用工具与智能化装备之间提供供电和通讯；采用分体式安装座，固定端安装在旋转专用工具上，随专有工具一起旋转，活动端通过拉杆驱动连接到非旋转专用工具或智能化装备上；采用楔块结构驱动分体式滑环滑道与触杆之间的接触与分离；采用电动拉杆和弹簧顶杆分别作用实现航空插头与插座之间的连接与分离；采用磁铁为分体式安装座固定端和活动端提供吸附力；最终实现航空插头和插座之间的自动接插，满足专用工具之间，专用工具与智能化装备之间共用供电和通讯通道，适应集成后的智能化装备大范围移动的工况。

Description

动态全回转基座航空插头自动接插装置及方法

技术领域

本发明属于航空插头自动接插技术领域，涉及动态全回转基座航空插头自动接插装置及方法。

背景技术

随着智能化、无人化技术的普及，越来越多的智能化装备得以广泛应用，包括：多轴机械臂、AGV、智能化专有装备等等。为了保证智能化装备能够得到充分利用，需要搭载多种末端执行器，也就是专用工具，用于分别执行不同的工作任务。同时，还大量存在专用工具自身还要进一步搭载专用工具的工况，且专用工具自身也存在动力系统。因此，需要为智能化装备与专用工具，专用工具与专用工具之间建立供电和通讯。

目前，遇到最多的应用工况就是智能化装备与专用工具，或专用工具与专用工具之间存在相对转动，这样就导致用于两者之间供电和通讯的航空插头安装座与航空插座安装座之间存在相对转动。目前，采用的方案是智能化装备与专用工具，专用工具与专用工具之间分别采用独立的供电和通讯通道。这样就导致集成后的智能化装备难以适应大范围移动的工况。

因此，非常有必要探索一种动态全回转基座航空插头自动接插装置，在具备可以实现航空插头和插座之间自动接插的功能外，能够满足专用工具之间，专用工具与智能化装备之间共用供电和通讯通道，满足集成后的智能化装备适应大范围移动的工况。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种动态全回转基座航空插头自动接插装置及方法，实现航空插头和插座之间的自动接插。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：动态全回转基座航空插头自动接插装置，包括固定在AGV车上的锁紧夹持装置，带动力专用工具，用于驱动锁紧夹持装置的回转驱动装置，以及采用分体式安装座分别安装在带动力专用工具与锁紧夹持装置上的动态全回转基座航空插头自动接插装置本体；动态全回转基座航空插头自动接插装置本体包括设置在带动力专用工具轴上的分体式滑环，用于固定在带动力专用工具上的全回转基座，航空插头连接座，航空插座连接座，以及用于固定在锁紧夹持装置上的航空插头接插驱动装置。

可选的，航空插头连接座包括活动导杆，楔块，弹簧顶杆和航空插头；活动导杆的前端设有V型结构，用于与航空插头接插驱动装置配合实现力的传递，中部设孔，用于导线通行，后端设有通长导槽、弹簧顶杆安装孔和第一楔块；弹簧顶杆设有多组。

可选的，航空插座连接座包括弹簧导柱，第一销轴，安装座，滑动轴承，端盖和航空插座；弹簧导柱安装在航空插座连接座的后下方，用于与分体式滑环相配合。

可选的，航空插头接插驱动装置包括滑动柱，驱动套，连接板，电动推杆和支座；滑动柱采用多件均布，两端为球面，安装在驱动套内，与航空插座连接座的安装座内斜面配合，实现滑动柱的上下移动，从而实现与活动导杆前端设有V型结构相配合，实现作用力的传递。

可选的，驱动套采用孔型中空结构，后端设有多个滑动柱安装孔，前端采用两侧剖分结构，从而与航空插座连接座的盖板孔相配合。

可选的，全回转基座包括回转支座，磁铁和第二销轴，回转支座安装在带动力专用工具上，磁铁用于将航空插头连接座吸附在回转支座上。

可选的，第一销轴、第二销轴用于与航空插头连接座上的定位槽相配合，从而保证插头和插座之间的针与孔配合。

可选的，分体式滑环包括剖分式滑道，升降触杆，升降导板和第二楔块；剖分式滑道安装在带动力专用工具上，采用对称剖分结构，剖分后的滑道采用螺钉进行连接，滑道的数量根据带动力专用工具所需要的通道数量确定。

可选的，升降触杆通过升降导板安装在航空插座连接座上，采用预紧弹簧提供预紧力，并在第二楔块的驱动下降，在预紧弹簧驱动下上升。

动态全回转基座航空插头自动接插方法，应用如上述的动态全回转基座航空插头自动接插装置，包括以下步骤：

S1，AGV车整体运动到带动力专用工具存放处，并定位到锁紧夹持装置的孔与带动力专用工具的轴相配合处；接着锁紧夹持装置电机驱动丝杠将带动力专用工具的轴锁紧夹持在孔内，此时，活动导杆同样进入航空插座连接座的孔内；

S2，电动推杆克服磁铁的吸附力，并驱动驱动套连带滑动柱一起向外移动，当滑动柱与安装座内部斜面接触后，开始驱动滑动柱向内侧移动，从而与活动导杆的斜面接触，并带动活动导杆一起向外移动；随着活动导杆移动，弹簧导柱压缩蓄能，同时活动导杆带动楔块向前移动，从而驱动分体式滑环上的楔块向下移动；

S3，随着驱动分体式滑环上的楔块向下移动，驱动升降触杆下降并与剖分式滑道相接触，从而实现自动接插装置与带动力专用工具之间线缆互连，同时弹簧顶杆压缩蓄能；

S4，随着电动推杆继续移动，从而驱动活动导杆上的航空插头与航空插座连接座上的航空插座相连接，实现自动接插装置与AGV车之间的线缆互连，最终实现AGV车与带动力专用工具之间的线缆互连，同时，也将活动导杆拉出脱离全回转基座；

S5，此时，即可以通过AGV车带动带动力专用工具去完成特定的工作任务，而回转驱动装置则可以实现带动力专用工具任意角度旋转，而全回转基座和剖分式滑动可以随着带动力专用工具一起旋转，而活动导杆和升降触杆则固定在航空插座连接座上，保持不动，从而适应不同的工作要求。

本发明的有益效果在于：本发明通过采用分体式滑环为专用工具之间，专用工具与智能化装备之间提供供电和通讯；采用分体式安装座，固定端安装在旋转专用工具上，随专有工具一起旋转，活动端通过拉杆驱动连接到非旋转专用工具或智能化装备上；采用楔块结构驱动分体式滑环滑道与触杆之间的接触与分离；采用电动拉杆和弹簧顶杆分别作用实现航空插头与插座之间的连接与分离；采用磁铁为分体式安装座固定端和活动端提供吸附力；最终实现航空插头和插座之间的自动接插，满足专用工具之间，专用工具与智能化装备之间共用供电和通讯通道，适应集成后的智能化装备大范围移动的工况。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明的应用示意图；

图2为本发明的动态全回转基座航空插头自动接插装置本体示意图；

图3为本发明的航空插头连接座结构示意图；

图4为本发明的航空插座连接座结构示意图；

图5为本发明的航空插头接插驱动装置结构示意图；

图6为图5中A-A的剖视图；

图7为本发明的分体式滑环结构示意图；

图8为本发明的全回转基座结构示意图。

附图标记：带动力专用工具1、动态全回转基座航空插头自动接插装置本体2、锁紧夹持装置3、AGV车4、回转驱动装置5、分体式滑环6、全回转基座7、航空插头连接座8、航空插座连接座9、航空插头接插驱动装置10、活动导杆11、第一楔块12、弹簧顶杆13、航空插头14、弹簧导柱15、第一销轴16、安装座17、滑动轴承18、端盖19、航空插座20、滑动柱21、驱动套22、连接板23、电动推杆24、支座25、剖分式滑道26、升降触杆27、升降导板28、第二楔块29、回转支座30、磁铁31、第二销轴32。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图8，为动态全回转基座航空插头自动接插装置，包括固定在AGV车4上的锁紧夹持装置3，带动力专用工具1，用于驱动锁紧夹持装置3的回转驱动装置5，以及采用分体式安装座17分别安装在带动力专用工具1与锁紧夹持装置3上的动态全回转基座航空插头自动接插装置本体2；动态全回转基座航空插头自动接插装置本体2包括设置在带动力专用工具1轴上的分体式滑环6，用于固定在带动力专用工具1上的全回转基座7，航空插头连接座8，航空插座连接座9，以及用于固定在锁紧夹持装置3上的航空插头接插驱动装置10，航空插头连接座8包括活动导杆11，楔块，弹簧顶杆13和航空插头14，用于插头插头在接插和分离的时候，脱离和吸附安装在带动力专用工具1上的全回转基座7；活动导杆11的前端设有V型结构，用于与航空插头接插驱动装置10配合实现力的传递，中部设孔，用于导线通行，后端设有通长导槽、弹簧顶杆13安装孔和第一楔块12；弹簧顶杆13设有多组，在航空插头14和插座接插的时候，被压缩蓄能；在插头插座分开的时候，为航空插头连接座8复位时提供动力，航空插座连接座9包括弹簧导柱15，第一销轴16，安装座17，滑动轴承18，端盖19和航空插座20，用于为航空插座20和航空插头接插驱动装置10提供支撑；弹簧导柱15安装在航空插座连接座9的后下方，用于与分体式滑环6的升降导板28相配合；在插头插座接插过程中，弹簧导柱15下降蓄能，在插头插座分开过程中，弹簧导柱15驱动升降导板28带动升降触杆27上升，脱离滑道，航空插头接插驱动装置10包括滑动柱21，驱动套22，连接板23，电动推杆24和支座25，用于为航空插座20和插头之间连接提供动力；滑动柱21采用多件均布，两端为球面，安装在驱动套22内，与航空插座连接座9的安装座17内斜面配合，实现滑动柱21的上下移动，从而实现与活动导杆11前端设有V型结构相配合，实现作用力的传递，驱动套22采用孔型中空结构，后端设有多个滑动柱21安装孔，前端采用两侧剖分结构，从而与航空插座连接座9的盖板孔相配合，全回转基座7包括回转支座30，磁铁31和第二销轴32，回转支座30安装在带动力专用工具1上，磁铁31用于将航空插头连接座8吸附在回转支座30上，第一销轴16、第二销轴32用于与航空插头连接座8上的定位槽相配合，从而保证插头和插座之间的针与孔配合，分体式滑环6包括剖分式滑道26，升降触杆27，升降导板28和第二楔块29，用于为专用工具之间，专用工具与智能化装备之间提供供电和通讯通道；剖分式滑道26安装在带动力专用工具1上，采用对称剖分结构，剖分后的滑道采用螺钉进行连接，滑道的数量根据带动力专用工具1所需要的通道数量确定，升降触杆27通过升降导板28安装在航空插座连接座9上，采用预紧弹簧提供预紧力，并在第二楔块29的驱动下降，在预紧弹簧驱动下上升。

动态全回转基座航空插头自动接插方法，应用如上述的动态全回转基座航空插头自动接插装置，包括以下步骤：

S1，AGV车4整体运动到带动力专用工具1存放处，并定位到锁紧夹持装置3的孔与带动力专用工具1的轴相配合处；接着锁紧夹持装置3电机驱动丝杠将带动力专用工具1的轴锁紧夹持在孔内，此时，活动导杆11同样进入航空插座连接座9的孔内；

S2，电动推杆24克服磁铁31的吸附力，并驱动驱动套22连带滑动柱21一起向外移动，当滑动柱21与安装座17内部斜面接触后，开始驱动滑动柱21向内侧移动，从而与活动导杆11的斜面接触，并带动活动导杆11一起向外移动；随着活动导杆11移动，弹簧导柱15压缩蓄能，同时活动导杆11带动楔块向前移动，从而驱动分体式滑环6上的楔块向下移动；

S3，随着驱动分体式滑环6上的楔块向下移动，驱动升降触杆27下降并与剖分式滑道26相接触，从而实现自动接插装置与带动力专用工具1之间线缆互连，同时弹簧顶杆13压缩蓄能；

S4，随着电动推杆24继续移动，从而驱动活动导杆11上的航空插头14与航空插座连接座9上的航空插座20相连接，实现自动接插装置与AGV车4之间的线缆互连，最终实现AGV车4与带动力专用工具1之间的线缆互连，同时，也将活动导杆11拉出脱离全回转基座7；

S5，此时，即可以通过AGV车4带动带动力专用工具1去完成特定的工作任务，而回转驱动装置5则可以实现带动力专用工具1任意角度旋转，而全回转基座7和剖分式滑动可以随着带动力专用工具1一起旋转，而活动导杆11和升降触杆27则固定在航空插座连接座9上，保持不动，从而适应不同的工作要求。

在本实施例中，当需要更换其它带动力专用工具1的时候，按照上述过程的反过程即可完成。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.动态全回转基座航空插头自动接插装置，其特征在于：包括固定在AGV车上的锁紧夹持装置，带动力专用工具，用于驱动锁紧夹持装置的回转驱动装置，以及采用分体式安装座分别安装在带动力专用工具与锁紧夹持装置上的动态全回转基座航空插头自动接插装置本体；

动态全回转基座航空插头自动接插装置本体包括设置在带动力专用工具轴上的分体式滑环，用于固定在带动力专用工具上的全回转基座，航空插头连接座，航空插座连接座，以及用于固定在锁紧夹持装置上的航空插头接插驱动装置。

2.根据权利要求1所述的动态全回转基座航空插头自动接插装置，其特征在于：航空插头连接座包括活动导杆，楔块，弹簧顶杆和航空插头；活动导杆的前端设有V型结构，用于与航空插头接插驱动装置配合实现力的传递，中部设孔，用于导线通行，后端设有通长导槽、弹簧顶杆安装孔和第一楔块；弹簧顶杆设有多组。

3.根据权利要求2所述的动态全回转基座航空插头自动接插装置，其特征在于：航空插座连接座包括弹簧导柱，第一销轴，安装座，滑动轴承，端盖和航空插座；弹簧导柱安装在航空插座连接座的后下方，用于与分体式滑环相配合。

4.根据权利要求3所述的动态全回转基座航空插头自动接插装置，其特征在于：航空插头接插驱动装置包括滑动柱，驱动套，连接板，电动推杆和支座；滑动柱采用多件均布，两端为球面，安装在驱动套内，与航空插座连接座的安装座内斜面配合，实现滑动柱的上下移动，从而实现与活动导杆前端设有V型结构相配合，实现作用力的传递。

5.根据权利要求4所述的动态全回转基座航空插头自动接插装置，其特征在于：驱动套采用孔型中空结构，后端设有多个滑动柱安装孔，前端采用两侧剖分结构，从而与航空插座连接座的盖板孔相配合。

6.根据权利要求5所述的动态全回转基座航空插头自动接插装置，其特征在于：全回转基座包括回转支座，磁铁和第二销轴，回转支座安装在带动力专用工具上，磁铁用于将航空插头连接座吸附在回转支座上。

7.根据权利要求6所述的动态全回转基座航空插头自动接插装置，其特征在于：第一销轴、第二销轴用于与航空插头连接座上的定位槽相配合，从而保证插头和插座之间的针与孔配合。

8.根据权利要求1所述的动态全回转基座航空插头自动接插装置，其特征在于：分体式滑环包括剖分式滑道，升降触杆，升降导板和第二楔块；剖分式滑道安装在带动力专用工具上，采用对称剖分结构，剖分后的滑道采用螺钉进行连接，滑道的数量根据带动力专用工具所需要的通道数量确定。

9.根据权利要求8所述的动态全回转基座航空插头自动接插装置，其特征在于：升降触杆通过升降导板安装在航空插座连接座上，采用预紧弹簧提供预紧力，并在第二楔块的驱动下降，在预紧弹簧驱动下上升。

10.动态全回转基座航空插头自动接插方法，应用如权利要求1～9任一所述的动态全回转基座航空插头自动接插装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1，AGV车整体运动到带动力专用工具存放处，并定位到锁紧夹持装置的孔与带动力专用工具的轴相配合处；接着锁紧夹持装置电机驱动丝杠将带动力专用工具的轴锁紧夹持在孔内，此时，活动导杆同样进入航空插座连接座的孔内；

S2，电动推杆克服磁铁的吸附力，并驱动驱动套连带滑动柱一起向外移动，当滑动柱与安装座内部斜面接触后，开始驱动滑动柱向内侧移动，从而与活动导杆的斜面接触，并带动活动导杆一起向外移动；随着活动导杆移动，弹簧导柱压缩蓄能，同时活动导杆带动楔块向前移动，从而驱动分体式滑环上的楔块向下移动；

S3，随着驱动分体式滑环上的楔块向下移动，驱动升降触杆下降并与剖分式滑道相接触，从而实现自动接插装置与带动力专用工具之间线缆互连，同时弹簧顶杆压缩蓄能；

S4，随着电动推杆继续移动，从而驱动活动导杆上的航空插头与航空插座连接座上的航空插座相连接，实现自动接插装置与AGV车之间的线缆互连，最终实现AGV车与带动力专用工具之间的线缆互连，同时，也将活动导杆拉出脱离全回转基座；

S5，此时，即可以通过AGV车带动带动力专用工具去完成特定的工作任务，而回转驱动装置则可以实现带动力专用工具任意角度旋转，而全回转基座和剖分式滑动可以随着带动力专用工具一起旋转，而活动导杆和升降触杆则固定在航空插座连接座上，保持不动，从而适应不同的工作要求。