六自由度浮动连接器制造技术

技术编号:20429239 阅读:19 留言:0更新日期:2019-02-23 09:59
本文公开了一种六自由度浮动连接器,包括两部分:浮动插头、固定插座。包含有插头壳体、套筒、挡圈、卡圈、压环、推杆、小弹簧、退让弹簧、法兰、插座壳体等零件。浮动插头的卡圈将挡圈、套筒、退让弹簧固定在法兰内。在套筒上分前后两排各均布有4个台阶孔,台阶孔内设置有推杆和小弹簧,套筒外的压环压缩小弹簧,并将推杆压在插头壳体外圆的圆弧凹坑内,插头壳体台阶位于挡圈与套筒之间的空隙内。通过插头插合端的圆锥倒角、外键与插座插合端的圆锥孔和键槽的配合,实现插合时壳体导向和键定位。本结构主要应用于需要浮动对接与分离的自控作业技术领域,具有X、Y、Z向位移及旋转的六自由度浮动功能,及未插合状态下的归中复位功能。

6-DOF Floating Connector

This paper discloses a six-degree-of-freedom floating connector, which consists of two parts: floating plug and fixed socket. It includes plug shell, sleeve, retaining ring, clamp ring, pressing ring, push rod, small spring, concession spring, flange, socket shell and other parts. The clip of the floating plug fixes the retaining ring, sleeve and retreat spring in the flange. There are four step holes in the front and back rows of the sleeve. There are push rods and small springs in the step holes. The pressure ring outside the sleeve compresses the small springs. The push rod is pressed in the arc pit of the outer circle of the plug shell. The step of the plug shell is located in the gap between the retaining ring and the sleeve. Through the conical chamfer of the plug socket end, the conical hole and keyway of the external key and the socket socket socket end, the shell guidance and key positioning are realized. The structure is mainly used in the field of automatic control operation technology, which requires floating docking and separation. It has six degrees of freedom floating function of X, Y, Z direction displacement and rotation, and return-to-center reset function in the state of non-insertion.

【技术实现步骤摘要】
六自由度浮动连接器
本技术涉及一种六自由度浮动连接器,主要应用于浮动对接与分离的自控作业场合。
技术介绍
在电气设备自控插配作业中,插头、插座分别安装固定在不同的系统设备上,由于安装在不同系统面板上的插头与插座之间必然存在三维空间6自由度位置误差,且自控机构的运动过程完全由机械自主控制,如果插头与插座对接插合时不能消除三维空间位置误差,将造成插头与插座无法顺利插合。因此对接连接器必须具有浮动功能,能够方便地调整三维空间姿态,校正三维空间位置误差,确保插头与插座之间的顺利浮动对接。浮动连接器通常由插头和插座组成,将插头或插座中的任一方以浮动状态活动地安装在面板上,在与对接端连接器插合时,能够校正插头与插座之间的位置误差。目前浮动连接器通常仅能够实现径向浮动,或者仅能够实现轴向退让浮动,或者插头与插座分离后,不具备归中复位功能,影响后续浮动对接可靠性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有X、Y、Z向位移及旋转的六自由度浮动连接器,具备归中复位功能,能够方便地自动调整连接器的三维空间姿态,自控作业插合时能够实现自动对准。本技术涉及一种六自由度浮动连接器,包括两部分:浮动插头、固定插座。浮动插头包括插头壳体、套筒、挡圈、卡圈、压环、推杆、小弹簧、退让弹簧、法兰等零件,固定插座包含有插座壳体等零件。浮动插头的挡圈通过卡圈固定在法兰内,并阻挡装有小弹簧、推杆及压环的套筒,将其保持在法兰内腔中,并将退让弹簧压缩在法兰内腔中。插头壳体外圆分前后两排各均布有4个圆弧凹坑,与之对应,在套筒的对应位置上也分前后两排各均布有4个台阶孔,台阶孔内设置有推杆和小弹簧,推杆球头与插头壳体圆弧凹坑的圆弧数值一致,套筒外圆套装有压环,压环内圆压缩小弹簧,小弹簧推着推杆,将推杆压在插头壳体外圆的圆弧凹坑内,以实现插头壳体的浮动功能。在插头壳体外圆设置有一圈台阶,台阶位于挡圈与套筒之间的空隙内,以限制插头壳体浮动时的位移量,确保浮动后的插头壳体能够实现自动归中复位。在法兰内孔设置有键槽,套筒外圆设置有外键,通过法兰键槽与套筒外键的定位配合,以及套筒上推杆球头与插头壳体圆弧凹坑的配合,实现插头壳体相对于法兰的空间位置定位。插头壳体插合端设计有圆锥倒角结构和外键,插座壳体插合端设计有圆锥孔和键槽,以实现插头与插座插合时的壳体导向和键定位。当插头与插座开始对接插合时,插头壳体圆锥倒角、外键首先进入插座壳体锥孔、键槽,为了能够顺利插入插座壳体,插头壳体需要调整自身的三维空间姿态,此时,插头壳体外圆的圆弧凹坑推动推杆运动并压缩小弹簧,促使插头壳体进行轴向、横行、旋转运动以调节空间位置,实现插头壳体的浮动功能。当插头与插座分离后,插头壳体从插座壳体内脱出,此时,被压缩的小弹簧开始释放恢复初始状态,小弹簧顶着推杆并推动插头壳体运动,由于推杆在插头壳体外圆均匀布置,其在圆周径向对插头壳体具有对称且相等的推力,因此均布的推杆可将插头壳体推至法兰的轴线位置,使插头壳体恢复到插头中心位置,实现插头的归中复位。本技术的有益效果是,采用本技术的六自由度浮动连接器,具有X、Y、Z向位移及旋转浮动功能,包括径向位移Δρ、轴向超行程位移ΔX、面板间夹角ΔβΔγ、绕X轴转角Δα,能够方便地调整连接器的三维空间姿态,实现插合时的自动对准。同时具备归中复位功能,提高浮动对接可靠性。通过上述结构设计,实现了自控作业连接器的三维空间六自由度浮动功能,未插合状态下具备归中复位功能,具有结构紧凑、体积小的优点。附图说明图1是本技术六自由度浮动连接器坐标系定义示意图。图2是本技术浮动插头的结构示意图。图3是本技术浮动插头法兰键槽与套筒外键定位的A-A剖面图。图4是本技术浮动插头推杆部位的B-B剖面图。图5是本技术固定插座的结构示意图。图2中:1.插头壳体,2.套筒,3.挡圈,4.卡圈,5.压环,6.推杆,7.小弹簧,8.退让弹簧,9.法兰。图3中:1.插头壳体,2.套筒,9.法兰。图4中:1.插头壳体,2.套筒,5.压环,6.推杆,7.小弹簧,9.法兰。图5中:10.插座壳体。具体实施方式图1中,显示了本技术的六自由度浮动连接器的坐标系定义,说明了在X、Y、Z向的位移及旋转浮动功能指标,包括轴向超行程位移ΔX、径向位移Δρ、面板间夹角ΔβΔγ、绕X轴转角Δα。图2中,浮动插头的挡圈(3)通过卡圈(4)固定在法兰(9)内,并阻挡装有小弹簧(7)、推杆(6)及压环(5)的套筒(2),将其保持在法兰(9)内腔中,并将退让弹簧(8)压缩在法兰(9)内腔中。插头壳体(1)外圆分前后两排各均布有4个圆弧凹坑,与之对应,在套筒(2)的对应位置上也分前后两排各均布有4个台阶孔,台阶孔内设置有推杆(6)和小弹簧(7),推杆(6)球头与插头壳体(1)圆弧凹坑的圆弧数值一致,套筒(2)外圆套装有压环(5),压环(5)内圆压缩小弹簧(7),小弹簧(7)推着推杆(6),将推杆(6)压在插头壳体(1)外圆的圆弧凹坑内,以实现插头壳体(1)的浮动功能。在插头壳体(1)外圆设置有一圈台阶,台阶位于挡圈(3)与套筒(2)之间的空隙内,以限制插头壳体(1)浮动时的位移量。图2、图3、图4中,在法兰(9)内孔设置有键槽,套筒(2)外圆设置有外键,通过法兰(9)键槽与套筒(2)外键的定位配合,以及套筒(2)上推杆(6)球头与插头壳体(1)圆弧凹坑的配合,实现插头壳体(1)相对于法兰(9)的空间位置定位。图2、图5中,插头壳体(1)插合端设计有圆锥倒角结构和外键,插座壳体(10)插合端设计有圆锥孔和键槽,以实现插头与插座插合时的壳体导向和键定位。当插头与插座开始对接插合时,插头壳体(1)圆锥倒角、外键首先进入插座壳体(10)锥孔、键槽,为了能够顺利插入插座壳体(10),插头壳体(1)需要调整自身的三维空间姿态,此时,插头壳体(1)外圆的圆弧凹坑推动推杆(6)运动并压缩小弹簧(7),促使插头壳体(1)进行轴向、横行、旋转运动以调节空间位置,实现插头壳体(1)的浮动功能。当插头与插座分离后,插头壳体(1)从插座壳体(10)内脱出,此时,被压缩的小弹簧(7)开始释放恢复初始状态,小弹簧(7)顶着推杆(6)并推动插头壳体(1)运动,由于推杆(6)在插头壳体(1)外圆均匀布置,其在圆周径向对插头壳体(1)具有对称且相等的推力,因此均布的推杆(6)可将插头壳体(1)推至法兰(9)的轴线位置,使插头壳体(1)恢复到插头中心位置,实现插头的归中复位。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种六自由度浮动连接器,能够方便地自动调整连接器的三维空间姿态,自控作业插合时能够实现自动对准,未插合状态下具备归中复位功能,它包括两部分:浮动插头、固定插座,浮动插头包括插头壳体、套筒、挡圈、卡圈、压环、推杆、小弹簧、退让弹簧、法兰,固定插座包含有插座壳体;浮动插头的挡圈通过卡圈固定在法兰内,并阻挡装有小弹簧、推杆及压环的套筒,将其保持在法兰内腔中,并将退让弹簧压缩在法兰内腔中;在套筒上分前后两排各均布有4个台阶孔,台阶孔内设置有推杆和小弹簧,套筒外圆套装有压环,压环内圆压缩小弹簧,小弹簧推着推杆,将推杆压在插头壳体外圆的圆弧凹坑内;插头壳体外圆的台阶位于挡圈与套筒之间的空隙内;通过法兰的键槽与套筒外键的定位配合,以及套筒上推杆球头与插头壳体圆弧凹坑的配合,实现插头壳体相对于法兰的空间位置定位;通过插头壳体插合端的圆锥倒角、外键与插座壳体插合端的圆锥孔和键槽的配合,以实现插头与插座插合时的壳体导向和键定位。

【技术特征摘要】
1.一种六自由度浮动连接器,能够方便地自动调整连接器的三维空间姿态,自控作业插合时能够实现自动对准,未插合状态下具备归中复位功能,它包括两部分:浮动插头、固定插座,浮动插头包括插头壳体、套筒、挡圈、卡圈、压环、推杆、小弹簧、退让弹簧、法兰,固定插座包含有插座壳体;浮动插头的挡圈通过卡圈固定在法兰内,并阻挡装有小弹簧、推杆及压环的套筒,将其保持在法兰内腔中,并将退让弹簧压缩在法兰内腔中;在套筒上分前后两排各均布有4个台阶孔,台阶孔内设置有推杆和小弹簧,套筒外圆套装有压环,压环内圆压缩小弹簧,小弹簧推着推杆,将推杆压在插头壳体外圆的圆弧凹坑内;插头壳体外圆的台阶位于挡圈与套筒之间的空隙内;通...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱凤伟李成宾
申请(专利权)人:郑州航天电子技术有限公司
类型:新型
国别省市:河南,41

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