[發明專利]一種電磁自鎖平面連接裝置

有效

• 申請號: 201510500200.8
• 申請日: 2015-08-14
• 公開（公告）號: CN105173123B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 馬衛華;徐青;郭明;方群;岳曉奎;袁建平;楊冬
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 顧潮琪

技術領域

本發明屬于空間對接技術領域，具體地說，涉及一種適應于變構型模塊連接的平面連接裝置和電磁自鎖機構。

背景技術

現有常見的連接裝置，一般存在兩種問題：第一，如果連接裝置承受的負載較大，則需要更換功率較大的驅動器，這樣一方面提高了連接裝置的成本，另一方面，采用功率較大的驅動器，也會直接增加連接裝置占用的體積和重量；第二，多數連接裝置完成連接任務之后，驅動器需要時刻保持開機狀態以防止連接脫離，能源耗費極大。

因此，現有連接裝置在連接任務過程中，存在成本高、重量和體積大、能源耗費太多等問題。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是：為了解決現有連接裝置在連接任務過程中存在的成本高、重量和體積大、能源耗費太多等問題，本發明提出一種電磁自鎖平面連接裝置，它可采用較小功率的電磁-彈簧推力器來滿足承受較大負載的需求(負載由推力器內部彈簧的彈性力承擔，故負載大小由選擇的彈簧決定)，不僅能夠降低成本，還有效減小連接裝置的體積和重量，此外，由于本發明中的連接裝置具有自鎖功能，所以在連接裝置完成連接任務后，驅動器可以斷電以節約能源，不用擔心斷電后連接脫離的問題。

本發明的技術方案是：一種電磁自鎖平面連接裝置，其特征在于，包括兩個相同的連接模塊；所述連接模塊包括基座、抓手4、兩個電磁—彈簧推力器9、齒輪10、滑動齒條6和齒條7；基座上開有供抓手4運動的通孔以及用于與另一連接模塊的抓手4配合的通孔；兩個電磁—彈簧推力器9位于基座上且軸線相互平行，其輸出端推桿8連接齒條7，齒條7位于滑動齒條6上，電磁—彈簧推力器9的通電與斷電驅動兩個推桿8分別帶動齒條7進行反向運動；抓手4一端連接有齒輪10；齒條7與齒輪10相互嚙合，使得抓手4沿齒輪10所在軸線方向上，在通孔口內進行周向運動，并穿過另一連接單元的通孔同步進行抓緊、張開運動。

本發明的進一步技術方案為：抓手4未連接有齒輪10的一端呈鐮刀狀。

本發明的進一步技術方案為：所述通孔為矩形孔。

本發明的進一步技術方案為：所述抓手4與齒輪鍵配合。

發明效果

本發明的技術效果在于：本發明通過控制機構上電磁-彈簧推力器的通斷，能夠實現連接爪的軸向運動，當兩個機構同時安裝在兩個載體上時，能夠通過兩個機構對彼此之間的抓捕實現兩個載體的連接。可以輔助實現空間變構型模塊間自主的連接與斷開。整個機構控制簡單，不需要復雜的控制器和執行機構，在斷電情況下，仍能通過彈簧的彈力保持連接爪的張力，節省能源。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖

圖2是電磁-彈簧推力器結構示意圖圖3是抓手結構示意圖

圖4是滑動齒條結構示意圖

附圖標記說明：1—圓盤；2—矩形孔；3—固定座；4—抓手；5—滑塊固定底座；6—齒條滑軌；7—齒條；8—推桿；9—電磁彈簧推力器；10—齒輪。

具體實施方式

下面結合具體實施實例，對本發明技術方案進一步說明。

如附圖1-4示，本發明包括連接平面圓盤1，抓扣接口2，抓手轉動固定軸座3，抓手4，滑軌固定底座5，滑軌6，可在滑軌上滑動的齒條7，電磁-彈簧推力器9及推桿8，與齒條配合的齒輪10。

其中，四個相同的抓扣接口2均勻分布于連接平面圓盤1圓周，即相鄰的抓扣接口彼此相隔角度均為90°。四個相同的抓扣接口2，其中兩個處于相對位置(即相隔角度180°)的接口作為抓扣接口，另外兩個接口處，則用于安裝抓手4。所述抓手4被抓手轉動固定軸座3固定，抓手只有轉動自由度。抓手4通過鍵槽和齒輪10配合安裝。齒輪10與安裝在滑軌6上可滑動的齒條7嚙合；齒條由滑軌固定底座5固定。可滑動的齒條7與電磁-彈簧推力器9的推桿8固定連接。兩套相同的機械結構，以連接平面圓盤1的圓心為中心對稱分布。

當給電磁-彈簧推力器9通電時，在內部電磁力吸引的作用下，推力器9的推桿8推伸出一定的長度，推動與之固定連接的齒條7在滑軌6上滑動一定的距離，此時，與齒條7嚙合的齒輪10因而轉動。由于齒輪10和抓手4通過鍵槽配合安裝，齒輪10將轉動的力矩傳遞給抓手4，故抓手4跟隨齒輪10同步轉動。兩側的抓手4同步轉動而張開，準備開始完成抓取任務。