电气对接装置及电气对接方法与流程

本发明涉及对接装置领域，特别是涉及一种用于两个元器件之间电气对接的对接装置及电气对接方法。

背景技术：

当前在各领域对接机构成为实现自动化、智能化的关键，固定物体与移动物体之间对接以及移动物体与移动物体之间对接时如何实现接口之间的准确定位是对接机构实现电气对接的关键问题。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可实现元器件之间自动进行电气对接的电气对接装置及电气对接方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的电气对接装置，包括可相对分合的第一对接单元与第二对接单元；所述第一对接单元包括第一接口，所述第二对接单元包括第二接口，第一接口与第二接口对接后可产生电气连接；第一对接单元还包括环状的对接凸缘，第二对接单元包括基座以及对所述对接凸缘进行圆心定位以及轴向定位的捕捉机构，所述捕捉机构可相对于所述基座升降以及旋转。

进一步地，所述捕捉机构包括捕捉支架，所述捕捉支架上圆周阵列设置有至少三个卡爪，所述卡爪可相对于所述捕捉支架旋转，所述卡爪包括平直部，所述平直部的一端转动安装在所述捕捉支架上，所述平直部的另一端设有定位肩，在所述捕捉机构捕捉到所述对接凸缘的状态下，所述卡爪的平直部沿所述捕捉支架的轴向延伸，所述定位肩从平直部的端部出发向所述捕捉支架的径向向外延伸；卡爪的运动由驱动支架驱动，所述驱动支架在所述主动支架的推动下在所述捕捉支架的轴向升降，且驱动支架与主动支架之间设置有弹性元件；主动支架上设有用于压住所述对接凸缘的压边凸缘；主动支架由设置在所述捕捉支架上的驱动装置驱动。

进一步地，所述卡爪与所述驱动支架之间设置有驱动连杆，所述驱动连杆的两端分别铰接在所述卡爪以及所述驱动支架上。

进一步地，所述驱动装置包括安装在所述捕捉支架上的丝杠，所述主动支架上设有与所述丝杠配合使用的螺纹，所述丝杠由电机驱动转动。

进一步地，所述丝杠上固定有第一齿轮，所述电机的输出轴上设置有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮。

进一步地，所述捕捉机构整体安装在升降支架上，所述捕捉支架可相对于所述升降支架旋转，所述升降支架可相对于所述基座升降。

进一步地，所述捕捉支架上固定有第三齿轮，所述升降支架上安装有第二电机，所述第二电机的输出轴上安装有与所述第三齿轮啮合的第四齿轮。

进一步地，所述基座上设置有第二丝杠以及用于驱动第二丝杠的第三电机，所述升降支架上设置有与第二丝杠配合使用的丝杠螺母。

进一步地，所述第一对接单元还包括第一辅助对接单元，第二对接单元还包括第二辅助对接单元，第一辅助对接单元与第二辅助对接单元中其中之一为光信号发射源，另一者为光信号接收源。

基于上述电气对接装置的电气对接方法，对接步骤如下：首先，捕捉机构捕捉对接凸缘，并对对接凸缘进行径向定位于轴向定位，然后，捕捉机构整体相对于所述基座旋转，直至第一辅助对接单元与第二辅助对接单元之间产生信号互动，最后，捕捉机构整体相对于基座下降，使第一接口与第二接口对接。

有益效果：本发明的电气对接装置及电气对接方法通过可靠的机械对接结构可实现元器件间可靠的电气对接，结构精巧，可用于移动物体与固定物体以及移动物体与移动物体之间的对接。

附图说明

附图1为电气对接装置的整体剖视图；

附图2为第二对接单元的结构图；

附图3位第一对接单元的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1所示的电气对接装置，包括可相对分合的第一对接单元1与第二对接单元2；所述第一对接单元1包括第一接口101，所述第二对接单元2包括第二接口201，第一接口101与第二接口201对接后可产生电气连接；第一对接单元1还包括环状的对接凸缘102，第二对接单元2包括基座202以及对所述对接凸缘102进行圆心定位以及轴向定位的捕捉机构，所述捕捉机构可相对于所述基座202升降以及旋转，第二接口201相对于基座202固定。捕捉机构相对于基座202升降的方向与其旋转的中心轴平行。

所述捕捉机构包括捕捉支架203，所述捕捉支架203上圆周阵列设置有至少三个卡爪204(本实施例中为六个)，所述卡爪204可相对于所述捕捉支架203旋转，所述卡爪204包括平直部204-1，所述平直部204-1的一端转动安装在所述捕捉支架203上，所述平直部204-1的另一端设有定位肩204-2，在所述捕捉机构捕捉到所述对接凸缘102的状态下，所述卡爪204的平直部204-1沿所述捕捉支架203的轴向延伸，所述定位肩204-2从平直部204-1的端部出发向所述捕捉支架203的径向向外延伸；卡爪204的运动由驱动支架206驱动，所述驱动支架206在所述主动支架207的推动下在所述捕捉支架203的轴向升降，且驱动支架206与主动支架207之间设置有弹性元件208；主动支架207上设有用于压住所述对接凸缘102的压边凸缘207-1；主动支架207由设置在所述捕捉支架203上的驱动装置驱动。

所述卡爪204与所述驱动支架206之间设置有驱动连杆205，所述驱动连杆205的两端分别铰接在所述卡爪204以及所述驱动支架206上。

捕捉机构与所述对接凸缘102对接时，当驱动支架206向靠近对接凸缘102的方向运动时，驱动支架206通过驱动连杆205使卡爪204向外旋转，使得所有的卡爪204从对接凸缘102的内部向外绽开，直至所有卡爪204抵住对接凸缘102的内圆周完成对对接凸缘的定心(即径向定位)，此时主动支架207继续向靠近对接凸缘102的方向运动，由于主动支架207与驱动支架206之间设有弹性元件208，驱动支架206不会跟着继续运动，主动支架207上的压边凸缘207-1推动对接凸缘102轴向运动，直至对接凸缘102靠住所述卡爪204上的定位肩204-2无法继续运动，此时轴向定位完成。

所述驱动装置包括安装在所述捕捉支架203上的第一丝杠209，所述主动支架207上设有与所述第一丝杠209配合使用的螺纹，所述第一丝杠209由第一电机210驱动转动。具体地，所述丝杠上固定有第一齿轮211，所述电机的输出轴上设置有与所述第一齿轮211啮合的第二齿轮212。第一丝杠209为空心丝杠，第二接口201穿过第一丝杠209的中心，且第二接口201相对于捕捉支架203保持固定状态。

为了实现捕捉机构相对于基座202的升降以及旋转，所述捕捉机构整体安装在升降支架213上，所述捕捉支架203可相对于所述升降支架213旋转，所述升降支架213可相对于所述基座202升降。所述捕捉支架203上固定有第三齿轮215，所述升降支架213上安装有第二电机214，所述第二电机214的输出轴上安装有与所述第三齿轮215啮合的第四齿轮216。所述基座202上设置有第二丝杠218以及用于驱动第二丝杠218的第三电机217，所述升降支架213上设置有与第二丝杠218配合使用的丝杠螺母219。

为了第一接口101与第二接口201之间可以触点准确对准后进行对接，第一对接单元1还包括第一辅助对接单元103，第二对接单元2还包括第二辅助对接单元220，第一辅助对接单元103与第二辅助对接单元220中其中之一为光信号发射源，另一者为光信号接收源，当光信号发射源发出的直射光线(优选为红外线)被光信号接收源接收到时，说明第一接口101与第二接口201已经对准，可以进行对接。

第一接口101与第二接口201对接的完整步骤为：首先，捕捉机构捕捉对接凸缘102，并对对接凸缘102进行径向定位于轴向定位，然后，捕捉机构整体相对于所述基座202旋转，直至第一辅助对接单元103与第二辅助对接单元22之间产生信号互动，最后，捕捉机构整体相对于基座202下降，使第一接口101与第二接口201对接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。