一种自动插拔装置、设备及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自动插拔装置、设备及方法，解决了六轴机械手自动设备占用空间大、对环境要求高的问题。具体包括三轴移动平台、柔性插拔组件、横向测距仪和纵向测距仪；三轴移动平台的作用端安装柔性插拔组件；柔性插拔组件包括连接底座、浮动连接板、N个导向柱和N个弹簧，N≥3；连接底座一侧与三轴移动平台作用端连接；浮动连接板平行设置在连接底座远离三轴移动平台作用端一侧；浮动连接板远离连接底座的一侧用于连接目标插头；导向柱包括头部和杆部，头部位于浮动连接板远离连接底座的一侧，杆部穿过浮动连接板与连接底座垂直固连；弹簧套在杆部外；横向测距仪和纵向测距仪分别设置在目标插头或浮动连接板上，其作用端与目标插座相对。标插座相对。标插座相对。

【技术实现步骤摘要】
一种自动插拔装置、设备及方法


[0001]本专利技术涉及插头与插座的自动对接，尤其涉及一种自动插拔装置、设备及方法。

技术介绍

[0002]随着智能化和信息化设备的快速发展，对于一些特殊设备进行测试时，需要人工手持电连接器并拖拽与之连接且较为沉重的电缆完成测试插头与插座的对接作业，人工对接效率低且工作强度大，尤其对于高空作业平台还存在较大安全风险。鉴于此，目前一些自动插接设备多采用六轴机械手完成对接作业需求，即通过3D视觉技术实现目标物体的定位，获取定位好的位置信息，机械手根据定位好的位置信息完成对目标物体横向、纵向、俯仰以及偏摆位置的调整，然后根据深度信息实现目标物体的对接作业。但是，对于插座与插头的对接作业，该种设备占用空间太大，对视觉的定位精度、机械的运动精度要求较高，其成本也非常高，同时3D视觉相机对环境要求太高，导致难以适应一些狭小空间及昏暗环境下的作业需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种自动插拔装置、设备及方法，以解决现有的六轴机械手自动设备占用空间大、对环境要求高且成本高，导致其难以适用于狭小空间和昏暗环境中插头与插座对接作业的技术问题。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种自动插拔装置，其特殊之处在于：包括三轴移动平台、柔性插拔组件、横向测距仪以及纵向测距仪；
[0005]所述三轴移动平台的作用端安装柔性插拔组件，用于带动柔性插拔组件沿X轴、Y轴及Z轴方向运动；
[0006]所述柔性插拔组件包括连接底座、浮动连接板、N个导向柱以及N个弹簧，N≥3；
[0007]所述连接底座一侧与三轴移动平台的作用端连接；
[0008]所述浮动连接板平行设置在连接底座远离三轴移动平台作用端的一侧；所述浮动连接板远离连接底座的一侧用于连接目标插头；
[0009]所述导向柱包括相互固连的头部和杆部，其头部位于所述浮动连接板远离连接底座的一侧，其杆部穿过浮动连接板与连接底座垂直固连，并与浮动连接板间设有间隙；
[0010]所述弹簧套装在导向柱的杆部外，其一端与连接底座抵接，另一端与浮动连接板抵接；
[0011]所述横向测距仪以及纵向测距仪分别设置在目标插头上或浮动连接板上，其测试端与目标插座相对。
[0012]该自动插拔装置在进行目标插头插入目标插座时，采用激光测距传感器对插座进行定位，结构紧凑、环境适应性强且成本较低，通过柔性插拔组件2能够使目标插头自适应的进行位置调节，可适应俯仰、偏摆角度不小于4
°
的工况环境，保证了目标插头安全可靠地进行插接。全过程无人工参与，实现了自动化和信息化，极大的降低了操作人员的劳动强
度、提高了工作效率，减少了危险事故的发生。
[0013]进一步地，所述柔性插拔组件还包括球头顶杆；
[0014]所述球头顶杆设置在浮动连接板与连接底座之间，其球头端与浮动连接板相对，另一端与连接底座垂直固连；
[0015]位于所述浮动连接板与连接底座之间的球头顶杆长度小于位于所述浮动连接板与连接底座之间的导向柱杆部的长度。
[0016]进一步地，所述柔性插拔组件还包括U型连接杆；
[0017]所述U型连接杆的U型底部位于目标插头与浮动连接板之间，并通过拉绳与目标插头连接；所述U型连接杆穿过浮动连接板与连接底座垂直固连，所述U型连接杆与浮动连接板间具有间隙。
[0018]进一步地，所述导向柱的头部靠近浮动连接板的一侧为锥形面；
[0019]所述浮动连接板靠近导向柱的头部一侧设有与所述锥形面相匹配的锥形槽。
[0020]进一步地，所述浮动连接板两侧各设有一个缺口；
[0021]所述U型连接杆的两端分别穿过两个缺口与连接底座垂直固连，所述U型连接杆与所述缺口内壁间设有间隙。
[0022]进一步地，所述浮动连接板通过第一连接板和第二连接板与目标插头连接，使得目标插头与浮动连接板之间形成安装空间；
[0023]所述第一连接板和第二连接板连接目标插头的一端分别连接在目标插头的相对两侧，且另一端分别与浮动连接板垂直连接；
[0024]所述U型连接杆的U型底部及所述拉绳位于所述安装空间内。
[0025]进一步地，所述三轴移动平台包括第一底座、第一导轨、第二底座、第二导轨、第三底座、第三导轨以及第四底座；
[0026]所述第一导轨沿X轴方向设置在第一底座上；
[0027]所述第二底座安装在位于所述第一导轨上的滑块上；
[0028]所述第二导轨沿Y轴方向设置在第二底座上；
[0029]所述第三底座安装在位于所述第二导轨上的滑块上；
[0030]所述第三导轨沿Z轴方向设置在第三底座上；
[0031]所述第四底座安装在位于所述第三导轨上的滑块上；
[0032]所述连接底座安装在所述第四底座上。
[0033]进一步地，所述浮动连接板为矩形结构；所述N＝4；
[0034]四个导向柱分别靠近浮动连接板的四个角部设置；
[0035]所述第一连接板位于其中相邻两个导向柱之间；
[0036]所述第二连接板位于另外两个相邻导向柱之间。
[0037]同时，本专利技术还提供了一种自动插拔设备，其特殊之处在于：包括上述的自动插拔装置及对应设置的目标插头和目标插座；
[0038]所述目标插头与所述自动插拔装置的浮动连接板可拆卸连接；
[0039]所述目标插座与所述目标插头相匹配。
[0040]本专利技术还提供了一种自动插拔方法，基于上述的自动插拔设备，其特殊之处在于：
[0041]当目标插头与目标插座对插时执行以下步骤：
[0042]步骤1、将目标插头安装在柔性插拔组件上；
[0043]步骤2、通过三轴移动平台沿X轴方向移动柔性插拔组件，直至柔性插拔组件到达预设扫描位置；
[0044]步骤3、通过所述三轴移动平台沿Z轴方向移动柔性插拔组件，使得横向测距仪位于目标插座上边缘线与下边缘线所在直线之间的区域内；
[0045]步骤4、通过所述三轴移动平台沿Y轴方向移动柔性插拔组件，同时横向测距仪对目标插座表面进行推扫测距，定位出目标插座的左边缘线或右边缘线的位置信息；
[0046]步骤5、通过所述三轴移动平台沿Y轴方向移动柔性插拔组件，使得纵向测距仪位于目标插座左边缘线及右边缘线所在直线之间的区域内；
[0047]步骤6、通过所述三轴移动平台沿Z轴方向移动柔性插拔组件，使得纵向测距仪对目标插座表面进行推扫测距，定位出目标插座的上边缘线或下边缘线的位置信息；
[0048]步骤7、根据步骤6的得到的位置信息、步骤6得到的位置信息以及已知的目标插座尺寸信息确定出目标插座中心点的位置信息；
[0049]步骤8、根据已知的目标插头中心点的位置信息以及目标插座中心点的位置信息，控制所述三轴移动平台调整目标插头的位置，使得目标插头中心点与目标插座的中心点相对；
[0050]步骤9、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动插拔装置，其特征在于：包括三轴移动平台(1)、柔性插拔组件(2)、横向测距仪(3)以及纵向测距仪(4)；所述三轴移动平台(1)的作用端安装柔性插拔组件(2)，用于带动柔性插拔组件(2)沿X轴、Y轴及Z轴方向运动；所述柔性插拔组件(2)包括连接底座(21)、浮动连接板(22)、N个导向柱(23)以及N个弹簧(24)，N≥3；所述连接底座(21)一侧与三轴移动平台(1)的作用端连接；所述浮动连接板(22)平行设置在连接底座(21)远离三轴移动平台(1)作用端的一侧；所述浮动连接板(22)远离连接底座(21)的一侧用于连接目标插头(5)；所述导向柱(23)包括相互固连的头部(231)和杆部(232)，其头部(231)位于所述浮动连接板(22)远离连接底座(21)的一侧，其杆部(232)穿过浮动连接板(22)与连接底座(21)垂直固连，并与浮动连接板(22)间设有间隙；所述弹簧(24)套装在导向柱(23)的杆部(232)外，其一端与连接底座(21)抵接，另一端与浮动连接板(22)抵接；所述横向测距仪(3)以及纵向测距仪(4)分别设置在目标插头(5)上或浮动连接板(22)上，其测试端与目标插座(6)相对。2.根据权利要求1所述的自动插拔装置，其特征在于：所述柔性插拔组件(2)还包括球头顶杆(25)；所述球头顶杆(25)设置在浮动连接板(22)与连接底座(21)之间，其球头端与浮动连接板(22)相对，另一端与连接底座(21)垂直固连；位于所述浮动连接板(22)与连接底座(21)之间的球头顶杆(25)长度小于位于所述浮动连接板(22)与连接底座(21)之间的导向柱(23)杆部(232)的长度。3.根据权利要求1或2所述的自动插拔装置，其特征在于：所述柔性插拔组件(2)还包括U型连接杆(26)；所述U型连接杆(26)的U型底部位于目标插头(5)与浮动连接板(22)之间，并通过拉绳(27)与目标插头(5)连接；所述U型连接杆(26)的两端穿过浮动连接板(22)与连接底座(21)垂直固连，所述U型连接杆(26)与浮动连接板(22)间设有间隙。4.根据权利要求3所述的自动插拔装置，其特征在于：所述导向柱(23)的头部(231)靠近浮动连接板(22)的一侧为锥形面；所述浮动连接板(22)靠近导向柱(23)的头部(231)一侧设有与所述锥形面相匹配的锥形槽。5.根据权利要求4所述的自动插拔装置，其特征在于：所述浮动连接板(22)两侧各设有一个缺口(221)；所述U型连接杆(26)的两端分别穿过两个缺口(221)与连接底座(21)垂直固连，所述U型连接杆(26)与缺口(221)内壁间具有间隙。6.根据权利要求5所述的自动插拔装置，其特征在于：所述浮动连接板(22)通过第一连接板(28)和第二连接板(29)与目标插头(5)连接，使得目标插头(5)与浮动连接板(22)之间形成安装空间；所述第一连接板(28)和第二连接板(29)连接目标插头(5)的一端分别连接在目标插头
(5)的相对两侧，且另一端分别与浮动连接板(22)垂直连接；所述U型连接杆(26)的U型底部及所述拉绳(27)位于所述安装空间内。7.根据权利要求6所述的自动插拔装置，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：高恒，郭磊，赵瑞杰，戴修波，
申请(专利权)人：西安航天精密机电研究所，
类型：发明
国别省市：