一种燃气热水装置检测设备用自动对接机构及对接方法与流程

1.本发明涉及燃气热水装置领域，尤其涉及一种燃气热水装置检测设备用自动对接机构以及用于上述自动锁紧对接机构的对接方法。


背景技术：

2.现有燃气热水装置常常包括燃气热水器和壁挂炉这两类，在实际生产中常常需要对燃气热水器和壁挂炉是否漏气、产品性能等指标进行检测，这就常常需要通过对接机构将燃气热水器和壁挂炉与检测装置连接，现有的技术中多采用手动连接的方式进行对接，这种方式不仅容易对接不牢，而且费时费力。
3.中国专利文献公开号cn213874999u公开了一种用于燃气热水器壁挂炉测试的自动对接机构，包括对接公座驱动气缸，所述对接公座驱动气缸驱动端固定连接有推动杆，所述推动杆右端固定连接有基座，所述基座上端固定连接有支撑架，所述基座上端中部固定连接有锁扣装置，所述基座前端和后端均固定连接有限位杆，所述基座右端固定连接有头部圆锥形的对接公座头，所述头部圆锥形的对接公座头右端活动穿插连接有v形母座，所述v形母座左端固定穿插连接有v形导向密封组件，所述v形母座前端和后端均螺纹连接有螺纹连接杆。上述专利虽然提及了将对接公座头与v形母座插接配合，然后通过锁扣装置上锁的方式实现检测时的自动对接，但其采用两个气缸进行配合，不仅要求配合精度较高，而且使用及控制难度均较大，实际中容易出现故障。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种燃气热水装置检测设备用自动对接机构，创新性地通过利用对接母座会靠近对接公座而将其转化为自动上锁的动力，避免现有技术中需要多个气缸的协同工作问题。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：本发明提供的一种燃气热水装置检测设备用自动对接机构，包括与对接母座相适配的对接公座、基座、固定在所述基座上且位于所述对接公座侧面的两个以上的自动锁紧机构以及公座驱动气缸，所述对接公座固定在所述基座上，所述自动锁紧机构包括可复位水平撞杆、动力传送机构以及旋转锁舌，所述可复位水平撞杆与所述动力传送机构的动力输入端相连，所述动力传送机构的动力输出端与所述旋转锁舌相连，所述可复位水平撞杆平动时带动所述动力传送机构动作，所述动力传送机构动作后，带动所述旋转锁舌正时针或者逆时针旋转，所述公座驱动气缸的动力输出端与所述基座相连，所述公座驱动气缸驱动所述对接公座靠近所述对接母座，当所述对接母座上的卡环撞到所述可复位水平撞杆后会推动所述可复位水平撞杆平动，所述可复位水平撞杆平动后驱动所述动力传送机构动作，所述动力传送机构动作后驱动所述旋转锁舌旋转，使得所述旋转锁舌的锁舌头落入至所述卡环一侧的卡槽内。
6.本发明进一步地技术方案在于，还包括具有动作杆的电磁锁，所述旋转锁舌的一
侧设置有与所述动作杆的外径相适配的限位凹槽，所述旋转锁舌旋转到预设位置时，所述电磁锁动作将所述动作杆插入至所述限位凹槽中，所述旋转锁舌的单向旋转被锁死。
7.本发明进一步地技术方案在于，所述动力传送机构包括第一转杆、第二转杆以及连杆，所述可复位水平撞杆的一端设置有第一可移动铰点，所述第一转杆的第一端设置有第一滑槽，所述第一可移动铰点与所述第一滑槽滑动配合，所述第一转杆的中部设置有第一旋转铰点，所述第一转杆的第二端设置有第二可移动铰点，所述第二转杆的第一端设置有第二滑槽，所述第二可移动铰点与所述第二滑槽滑动配合，所述第二转杆的中部设置有第二旋转铰点，所述第二转杆的第二端与所述连杆的第一端相铰接，所述连杆的第二端设置有第三可移动铰点，所述旋转锁舌上设置有第三滑槽，所述第三可移动铰点与所述第三滑槽滑动配合。
8.本发明进一步地技术方案在于，所述第一转杆与第二转杆之间的夹角取值范围为0
°
~90
°
；和所述第二转杆与所述连杆之间的夹角取值范围为90
°
~180
°
；和所述连杆与所述旋转锁舌之间的夹角取值范围为0
°
~90
°
。
9.本发明进一步地技术方案在于，还包括用于检测所述可复位水平撞杆运动位置的行程开关，所述行程开关的动作头位于所述可复位水平撞杆的一端的一侧。
10.本发明进一步地技术方案在于，还包括用于控制自动锁紧的控制器，所述行程开关及所述电磁锁与所述控制器电连接，当所述行程开关被所述可复位水平撞杆撞击后，所述行程开关将开关信号传送给所述控制器，所述控制器发出锁具控制指令至所述电磁锁，所述电磁锁接收到所述锁具控制指令后控制所述动作杆插入至所述限位凹槽中或者控制所述动作杆从所述限位凹槽中拔出。
11.本发明进一步地技术方案在于，还包括用于固定所述自动锁紧机构的固定座，所述固定座的底部设置有至少一个的轴套，所述可复位水平撞杆穿过至少一个的所述轴套且相对所述轴套平动，所述可复位水平撞杆的另一端设置有与所述卡环形状适配的撞击头，所述撞击头与所述轴套之间的所述可复位水平撞杆上设置有弹簧，所述撞击头的末端设置有防撞胶垫。
12.本发明进一步地技术方案在于，所述旋转锁舌包括旋转部及楔形部，所述楔形部的宽端与所述旋转部相连，所述锁舌头固定在所述楔形部的窄端，所述旋转部的中部设置有锁舌旋转铰点，所述旋转部通过所述锁舌旋转铰点与所述固定座相铰接。
13.本发明还提供的一种对接方法，用于上述的燃气热水装置检测设备用自动对接机构，所述自动锁紧对接机构的上锁操作按如下步骤实施：s10：控制器发送第一气缸驱动指令至公座驱动气缸，所述公座驱动气缸接收到所述第一气缸驱动指令后驱动所述对接公座运动到上锁目标位置，并使得所述对接母座插入至所述对接公座内，其中，在所述对接公座运动到上锁目标位置的过程中，当所述对接母座上的卡环撞到所述可复位水平撞杆，所述可复位水平撞杆被撞击后平动驱动所述动力传送机构动作，所述动力传送机构动作后驱动所述旋转锁舌旋转，使得所述旋转锁舌的锁舌头落入至所述卡环一侧的卡槽内。
14.s11：所述对接公座运动到上锁目标位置后触发行程开关，所述行程开关将开关信号传送给所述控制器，所述控制器依据所述开关信号生成锁具控制信号中的上锁控制指令，并将所述上锁控制指令发送至所述电磁锁。
15.s12：所述电磁锁接收到所述上锁控制指令后控制所述动作杆插入至所述限位凹槽中，完成所述自动锁紧对接机构的上锁操作。
16.所述自动锁紧对接机构的解锁操作按如下步骤实施：s20：所述控制器依据用户指令生成锁具控制信号中的解锁控制指令。
17.s21：所述电磁锁接收到所述解锁控制指令后控制所述动作杆从所述限位凹槽中拔出，使得所述电磁锁对所述旋转锁舌解锁。
18.s22：控制器发送第二气缸驱动指令至公座驱动气缸，所述公座驱动气缸接收到所述第二气缸驱动指令后驱动所述对接公座运动到解锁目标位置，并使得所述对接母座从所述对接公座内拔出。
19.本发明进一步地技术方案在于，在s12步骤及s21步骤之前，所述控制器发送第三气缸驱动指令至所述公座驱动气缸，所述公座驱动气缸接收到所述第三气缸驱动指令后，驱动所述对接公座继续靠近所述对接母座或者具有靠近所述对接母座的运动趋势。
20.本发明的有益效果为：本发明提供的燃气热水装置检测设备用自动对接机构，通过设置可复位水平撞杆、动力传送机构以及旋转锁舌，能够将对接母座碰撞可复位水平撞杆的力转化成为旋转锁舌的驱动力，使得旋转锁舌运动到预设位置后将对接母座与对接公座的相对运动锁死，这种自动锁紧对接机构无需类似现有技术再设置气缸对旋转锁舌进行驱动就能够实现锁死。只需要将公座驱动气缸驱动对接公座不断靠近对接母座，而且越靠近夹得越紧。此外，本技术提供的自动锁紧对接机构配合电磁锁，通过电磁锁能够阻止旋转锁舌旋转，就使得不管对接时对接母座与对接公座之间受到的气压多大，只要电磁锁不动作都难以再逆向开锁。
附图说明
21.图1是本发明具体实施方式中提供的自动对接机构的结构图，对接母座1与对接公座2未对接状态；图2是本发明具体实施方式中提供的自动锁紧机构及对接母座的结构图；图3是本发明具体实施方式中提供的图1的局部示意图；图4是本发明具体实施方式中提供的自动锁紧机构的结构图；图5是本发明具体实施方式中提供的旋转锁舌及电磁锁的侧视图；图6是本发明具体实施方式中提供的自动对接机构的结构图，对接母座1与对接公座2对接状态；图7是本发明具体实施方式中提供的图6的局部示意图；图8是本发明具体实施方式中提供的控制器的功能框图。
22.1、对接母座；2、对接公座；3、基座；4、自动锁紧机构；41、可复位水平撞杆；42、动力传送机构；43、旋转锁舌；5、公座驱动气缸；436、锁舌头；11、卡环；12、卡槽；61、动作杆；6、电磁锁；431、限位凹槽；421、第一转杆；422、第二转杆；423、连杆；411、第一可移动铰点；424、第一滑槽；425、第一旋转铰点；426、第二可移动铰点；427、第二滑槽；428、第二旋转铰点；429、第三可移动铰点；432、第三滑槽；7、行程开关；71、动作头；8、控制器；9、固定座；91、轴套；412、撞击头；413、弹簧；414、防撞胶垫；433、旋转部；434、楔形部；435、锁舌旋转铰点；
51、伸缩杆；13、插接孔；14、v形密封圈；21、插接柱。
具体实施方式
23.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
24.实施例一如图1至8所示，本实施例中提供的燃气热水装置检测设备用自动对接机构包括与对接母座1相适配的对接公座2、基座3、固定在基座3上且位于对接公座2侧面的两个以上的自动锁紧机构4以及公座驱动气缸5，其中，对接母座1上设置至少一个的插接孔13，插接孔13内设置有至少两个v形密封圈14，设置多个v形密封圈14有利于防止燃气发生泄露，对接公座2上设置有至少一个的与插接孔13相适配的插接柱21，对接公座2固定在基座3上，自动锁紧机构4包括可复位水平撞杆41、动力传送机构42以及旋转锁舌43，可复位水平撞杆41与动力传送机构42的动力输入端相连，动力传送机构42的动力输出端与旋转锁舌43相连，可复位水平撞杆41平动时带动动力传送机构42动作，动力传送机构42动作后，带动旋转锁舌43正时针或者逆时针旋转，公座驱动气缸5的动力输出端与基座3相连，公座驱动气缸5的动力输出端也即为伸缩杆51，公座驱动气缸5通过伸缩杆51驱动基座3平动进而带动对接公座2靠近对接母座1，当对接母座1上的卡环11撞到可复位水平撞杆41时，就会推动可复位水平撞杆41水平运动，也即平动，可复位水平撞杆41平动后驱动动力传送机构42动作，动力传送机构42动作后驱动旋转锁舌43旋转，动力传送机构42能够将可复位水平撞杆41平动转化为位于可复位水平撞杆41一侧的旋转锁舌43的转动，使得旋转锁舌43的锁舌头436落入至卡环11一侧的卡槽12内，达到通过旋转锁舌43抱住对接母座1上的卡环11的目的，从而实现对接母座1的抱紧，由于上述自动对接机构一般具有两个以上的自动锁紧机构4，故可知从多个对接母座1多个位置抱住对接母座1，使得对接母座1无法脱离对接公座2。由此可见，本实施例中提供的燃气热水装置检测设备用自动对接机构通过设置可复位水平撞杆41、动力传送机构42以及旋转锁舌43，能够将对接母座1碰撞及推动可复位水平撞杆41的力转化成为旋转锁舌43的驱动力，使得旋转锁舌43运动到预设位置后将对接母座1与对接公座2的相对运动锁死，这种自动锁紧对接机构无需类似现有技术再设置气缸对旋转锁舌43进行驱动就能够实现锁死。此外，理论上只需要公座驱动气缸5驱动对接公座2不断靠近对接母座1，自动锁紧机构4产生的夹持力也就越紧，从而达到越靠近夹得越紧的效果，当然实际中通常只需要使得公座驱动气缸5运动到预设位置即可。
25.对接母座1与对接公座2完成插接配合后需要通入检测气体，为了防止通气过程中，自动锁紧机构4气压的作用下松开，进一步地，本实施例中提供的燃气热水装置检测设备用自动对接机构还包括具有动作杆61的电磁锁6，旋转锁舌43的一侧设置有与动作杆61的外径相适配的限位凹槽431，旋转锁舌43旋转到预设位置时，电磁锁6将动作杆61插入至限位凹槽431中，旋转锁舌43的单向旋转被锁死，如图5及图7所示，当电磁锁6将动作杆61插入至限位凹槽431中，旋转锁舌43逆时针旋转时就会碰到动作杆61，而无法继续旋转，也就是说，由于电磁锁6已经将旋转锁舌43的某个松开方向的旋转锁死，自动锁紧机构4不会因为对接母座1与对接公座2之间气压增大的影响而松开。
26.通常旋转锁舌43设置在可复位水平撞杆41的外侧，为了将可复位水平撞杆41平动转化为位于可复位水平撞杆41一侧的旋转锁舌43的转动，进一步地，动力传送机构42包括
第一转杆421、第二转杆422以及连杆423，可复位水平撞杆41的一端设置有第一可移动铰点411，第一转杆421的第一端设置有第一滑槽424，第一可移动铰点411与第一滑槽424滑动配合，第一转杆421的中部设置有第一旋转铰点425，第一转杆421的第二端设置有第二可移动铰点426，第二转杆422的第一端设置有第二滑槽427，第二可移动铰点426与第二滑槽427滑动配合，第二转杆422的中部设置有第二旋转铰点428，第二转杆422的第二端与连杆423的第一端相铰接，连杆423的第二端设置有第三可移动铰点429，旋转锁舌43上设置有第三滑槽432，第三可移动铰点429与第三滑槽432滑动配合，具体工作时，当可复位水平撞杆41在对接母座1上的卡环11的推动下向左平动时，会带动第一可移动铰点411平动，第一可移动铰点411平动则会驱动第一转杆421绕着第一旋转铰点425顺时针转动，此时第一可移动铰点411需要沿着第一滑槽424滑动，否则第一转杆421的转动容易锁死。当第一转杆421顺时针转动时，第二可移动铰点426也会顺时针转动，从而带动第二转杆422也会绕着第二旋转铰点428顺时针转动，此时同样，第二旋转铰点428需要沿着第二滑槽427滑动，否则第二转杆422的转动容易锁死。当第二转杆422顺时针转动旋转时由于第二转杆422的第二端与连杆423的第一端相铰接，就会拉动连杆423向左运动，当连杆423向左运动后就会通过第三可移动铰点429拉动旋转锁舌43顺时针旋转，此时第三滑槽432是可以选择性设置的，因为旋转锁舌43在较小的范围内旋转时，比较难出现卡死的情况，但是设置第三滑槽432能够更好的满足对旋转锁舌43大范围旋转的驱动。最后，当旋转锁舌43顺时针旋转时就会使得旋转锁舌43的锁舌头436落入至卡环11一侧的卡槽12内，从而使得自动锁紧机构4抱住对接母座1，实现对接母座1紧固。进一步优选地，第一转杆421与第二转杆422之间的夹角取值范围为0
°
~90
°
和第二转杆422与连杆423之间的夹角取值范围为90
°
~180
°
和连杆423与旋转锁舌43之间的夹角取值范围为0
°
~90
°
。合理设置第一转杆421与第二转杆422之间的夹角取值范围、第二转杆422与连杆423之间的夹角取值范围以及连杆423与旋转锁舌43之间的夹角取值范围是保证可复位水平撞杆41平动转化为位于可复位水平撞杆41一侧的旋转锁舌43的转动的关键，也即合理设置上述角度能够有效防止上述转杆及连杆的运动被锁死，例如：当第二转杆422与连杆423之间的夹角取值范围小于90
°
时，第三可移动铰点429和锁舌旋转铰点435的距离就会很近，这样就不容易形成拉动旋转锁舌43旋转的力矩。
27.在进一步的实施例中，本实施例中提供的燃气热水装置检测设备用自动对接机构还包括用于检测可复位水平撞杆41运动位置的行程开关7，行程开关7的动作头71位于可复位水平撞杆41的一端的一侧，行程开关7能够检测可复位水平撞杆41的一端端部运动的极限位置。进一步优选地，本实施例中提供的燃气热水装置检测设备用自动对接机构还包括用于控制自动锁紧的控制器8，行程开关7及电磁锁6与控制器8电连接，当行程开关7被可复位水平撞杆41撞击后，行程开关7将开关信号传送给控制器8，控制器8发出锁具控制指令至电磁锁6，电磁锁6接收到锁具控制指令后控制动作杆61插入至限位凹槽431中或者控制动作杆61从限位凹槽431中拔出。如图2及图7所示，限位凹槽431是一个开放式的凹槽，设置行程开关7就有效保证了只有限位凹槽431运动到电磁锁6的动作杆61下方时，电磁锁6的动作杆61才动作，理论上在旋转锁舌43设置与动作杆61相适配的圆孔也能够达到插入动作杆61锁死的目的，但显然这对于配合精度的要求是十分苛刻的，而本技术的开放式限位凹槽431则仅需要配合行程开关7，就能够有效保证电磁锁6的动作杆61在适合的位置才动作，而不易出现动作杆61无法插入限位凹槽431的问题。
28.本实施例中提供的燃气热水装置检测设备用自动对接机构还包括用于固定自动锁紧机构4的固定座9，固定座9的底部设置有至少一个的轴套91，可复位水平撞杆41穿过至少一个的轴套91且相对轴套91平动，通过设置两个以上的轴套91，从而保证可复位水平撞杆41水平运动更加的平稳，可复位水平撞杆41的另一端设置有与卡环11形状适配的撞击头412，撞击头412与轴套91之间的可复位水平撞杆41上设置有弹簧413，弹簧413是受压力的，撞击头412的末端设置有防撞胶垫414，防撞胶垫414能够缓冲撞击头412的冲击。电磁锁6完成解锁操作后当公座驱动气缸5通过伸缩杆51驱动基座3平动进而带动对接公座2与对接母座1分离时，可复位水平撞杆41此时在弹簧413的作用下自动向右运动，从而使得旋转锁舌43的锁舌头436回归到初始状态，进而方便对接母座1从自动锁紧机构4中脱离以实现对接公座2与对接母座1分离。
29.在进一步地实施例中，旋转锁舌43包括旋转部433及楔形部434，楔形部434的宽端与旋转部433相连，锁舌头436固定在楔形部434的窄端，旋转部433及楔形部434组成的形状类似于一个抱爪，从而更加方便锁舌头436落入至卡环11一侧的卡槽12内，旋转部433的中部设置有锁舌旋转铰点435，旋转部433通过锁舌旋转铰点435与固定座9相铰接，也即旋转锁舌43可通过锁舌旋转铰点435相对于固定座9旋转，从而使得上述抱爪抱住对接母座1。
30.实施例二如图8所示，本实施例中提供的一种对接方法，用于上述的燃气热水装置检测设备用自动对接机构，对接方法包括自动锁紧对接机构的上锁操作及解锁操作。自动锁紧对接机构的上锁操作按如下步骤实施：s10：控制器8发送第一气缸驱动指令至公座驱动气缸5，公座驱动气缸5接收到第一气缸驱动指令后驱动对接公座2运动到上锁目标位置，并使得对接母座1插入至对接公座2内，上锁目标位置通常是指可复位水平撞杆41的一端端部触碰到行程开关7的位置，从而使得控制器8依据开关信号生成锁具控制信号中的上锁控制指令。其中，在对接公座2运动到上锁目标位置的过程中，当对接母座1上的卡环11撞到可复位水平撞杆41会推动复位水平撞杆41平动，可复位水平撞杆41平动后驱动动力传送机构42动作，动力传送机构42动作后驱动旋转锁舌43旋转，使得旋转锁舌43的锁舌头436落入至卡环11一侧的卡槽12内，多个自动锁紧机构4同时动作就能抱住对接母座1。
31.s11：对接公座2运动到上锁目标位置后触发行程开关7，行程开关7将开关信号传送给控制器8，控制器8依据开关信号生成锁具控制信号中的上锁控制指令，并将上锁控制指令发送至电磁锁6。
32.s12：电磁锁6接收到上锁控制指令后控制动作杆61插入至限位凹槽431中，完成自动锁紧对接机构的上锁操作。通过电磁锁6的动作杆61能够阻止旋转锁舌43旋转，就使得不管对接时对接母座1与对接公座2之间受到的气压多大，只要电磁锁6不动作都难以再逆向开锁，自动锁紧机构4就会持续抱住对接母座1。
33.自动锁紧对接机构的解锁操作按如下步骤实施：s20：控制器8依据用户指令生成锁具控制信号中的解锁控制指令，在燃气热水装置检测设备完成对某型燃气热水器或者某型壁挂炉的检测后，会发送用户指令至燃气热水装置检测设备，从而控制自动锁紧对接机构进行解锁操作。
34.s21：电磁锁6接收到解锁控制指令后控制动作杆61从限位凹槽431中拔出，使得电
磁锁6对旋转锁舌43解锁。电磁锁6应当完成在公座驱动气缸5驱动对接公座2运动前先进行解锁，从而避免动作杆61干扰旋转锁舌43的旋转。
35.s22：控制器8发送第二气缸驱动指令至公座驱动气缸5，公座驱动气缸5接收到第二气缸驱动指令后驱动对接公座2运动到解锁目标位置，并使得对接母座1从对接公座2内拔出。在此过程中，可复位水平撞杆41此时在弹簧413的作用下自动向右运动，从而使得旋转锁舌43的锁舌头436回归到初始状态，进而方便上述抱爪自动松开使得对接母座1从自动锁紧机构4中脱离。
36.在进一步地实施例中，在s12步骤及s21步骤之前，控制器8发送第三气缸驱动指令至公座驱动气缸5，公座驱动气缸5接收到第三气缸驱动指令后，驱动对接公座2继续靠近对接母座1或者具有靠近对接母座1的运动趋势，此时驱动对接公座2继续靠近对接母座1的距离是极其微小的，甚至只需要公座驱动气缸5有驱动对接公座2靠近对接母座1的运动趋势即可。这样操作的目的是对电磁锁6的动作杆61的一种保护，因为在旋转锁舌43对动作杆61有作用力的状态下，动作杆61的拔插就容易导致电磁锁6损坏，即需要提前对动作杆61泄力，从而延长电磁锁6及其动作杆61的使用寿命。
37.本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本技术的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。