一种内置锁紧钩式手动连接器及方法

技术领域

本发明属于汽车自动化冲压技术领域，尤其涉及一种内置锁紧钩式手动连接器及方法。

背景技术

随着汽车制造厂生产自动化程度的不断提高，多工位自动化生产线越来越多，使用机器人或机械手臂来代替人工操作已经成为一种趋势。为了能够可靠的抓取和释放工件，在机器人或机械手臂的前端安装一种叫做端拾器的专用工具。为了满足对不同工件的操作，需要经常更换不同的端拾器，这样在机器人或机械手与端拾器之间需要一种快速可靠的连接器，便于在需要时更换不同的端拾器，但现阶段大批量应用的连接器，都是外部锁紧，体积大、操作繁琐，且外观看上去复杂凌乱。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种内置锁紧钩式手动连接器及方法。

一种内置锁紧钩式手动连接器，包括公端连接器和母端连接器，分别与端拾器和机器人或机械手臂连接；所述公端连接器包括公端连接器主体，公端连接器主体内部开有多径段通孔，公端连接器主体上多径段通孔轴向开有导向槽，公端连接器主体内部垂直于多径段通孔设置有锁紧销轴，锁紧销轴外部设置有销套；所述公端连接器末端为阶梯状，阶梯状末端通过螺栓连接有端拾器夹紧卡箍；

所述母端连接器包括母端连接器主体、主锁紧钩、副锁紧钩及锁紧弹簧，母端连接器主体底部开设有同机器人或机械臂连接的连接孔，母端连接器主体内部开有多径段连接孔，主锁紧钩通过旋转轴连接在母端连接器主体内部，旋转轴与公端连接器的锁紧销轴平行设置，主锁紧钩端部与设置在母端连接器主体外部的手柄连接，形成一体同步旋转结构；公端连接器开有导向槽的一端通过多径段连接孔插入母端连接器内部与母端连接器连接；主锁紧钩末端设置有凸起；所述副锁紧钩转动连接在母端连接器主体内部，锁紧弹簧设置在副锁紧钩与远离主锁紧钩方向的母端连接器主体壁间；副锁紧钩上靠近主锁紧钩方向开设有上下两个与凸起相适配的凹槽，分别是位于上部的凹槽一和位于下部的凹槽二。

所述凹槽一的下端面为斜面。

所述凹槽二的下端面与凸起的上端面相适配，凹槽一的侧端面、侧端面与下端面的连接处与凸起的侧端面、凸起的转角相适配，凹槽一的上端面与凸起的上端面相适配。

所述主锁紧钩上设置有凸台，位于副锁紧钩上部，凸台下端面与副锁紧钩上端面相适配。

所述母端连接器的多径段连接孔上设置有预紧垫圈。

所述公端连接器主体和母端连接器主体的顶部设置有气路连接器，气路连接器一端与端拾器执行元件气路连接，另一端与设备气源相连；公端连接器主体和母端连接器主体的侧面设置有电气连接器，电气连接器的一端与端拾器中的传感器连接，另一端与设备电器控制系统相连。

上述的一种内置锁紧钩式手动连接器的使用方法，具体包括以下步骤：

步骤一：将母端连接器主体通过连接孔与机器人或机械臂连接；

步骤二：将公端连接器通过多径段通孔与端拾器的连接杆连接，并用端拾器夹紧卡箍锁紧；

步骤三：向上转动手柄，将主锁紧钩抬起，然后将连接有端拾器的公端连接器顺着导向槽通过多径段连接孔插入母端连接内部；

步骤四：向下按动母端连接器的手柄，将母端连接器的主锁紧钩勾住公端连接器的锁紧销轴进行锁紧，需要更换端拾器时，向上抬起母端连接器的手柄，主锁紧钩打开，取下公端连接器和端拾器，重复步骤二～三，换上需要的端拾器，即可再次使用。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种内置锁紧钩式手动连接器及方法，用于汽车制造行业多工位自动化生产线上端拾器与机器人或机械手之间的连接，用于锁紧的连接机构即公端连接器2和母端连接器1的连接全部放在工件主体的内部，结构紧凑外观整齐、操作简单、一次完成，且精准可靠，适用于复杂恶劣工况。

附图说明

图1为本发明实施例提供的内置锁紧钩式手动连接器的立体图一；

图2为本发明实施例提供的内置锁紧钩式手动连接器的立体图二；

图3为图1的剖视图；

图4为本发明实施例提供的内置锁紧钩式手动连接器的公端连接器的示意图；

图5为本发明实施例提供的内置锁紧钩式手动连接器的母端连接器的示意图；

图6为图5的剖视图；

图7为本发明内置锁紧钩式手动连接器的主锁紧钩的工作状态示意图(其中图(a)为打开状态，图(b)为锁紧状态，图(c)为空载平衡状态)；

其中，

1-母端连接器，2-公端连接器，3-公端连接器主体，4-端拾器夹紧卡箍，5-锁紧销轴，6-销套，7-导向槽，8-电气连接器，9-气路连接器，10-母端连接器主体，11-主锁紧钩，12-手柄，13-预紧垫圈，14-旋转轴，15-副锁紧钩，16-锁紧弹簧，17-多径段通孔，18-连接孔，19-多径段连接孔。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明的技术方案和效果作详细描述。

如图1-3所示，一种内置锁紧钩式手动连接器，包括公端连接器2和母端连接器1，分别与端拾器和机器人或机械手臂连接。如图4所示，所述公端连接器2包括公端连接器主体3，公端连接器主体3内部开有多径段通孔17，用于连接端拾器的连接杆；公端连接器主体3上多径段通孔17轴向开有导向槽7，位于公端连接器主体3前端，用于在与母端连接器1连接时起到导向作用，同时防止公端连接器2与母端连接器1发生相对转动；公端连接器主体3内部垂直于多径段通孔17设置有锁紧销轴5，锁紧销轴5外部设置有销套6，用于锁紧；所述公端连接器2末端沿多径段通孔17轴向切去一部分，两平行且不处于同一平面的两端面使末端形成阶梯状，本实施例中公端连接器2末端垂直于多径段通孔17轴向切去二分之一，阶梯状末端通过螺栓连接有端拾器夹紧卡箍4，用于与公端连接器2共同固定并夹紧端拾器的连接杆。

如图5-6所示，所述母端连接器1为内置式，包括母端连接器主体10、主锁紧钩11、副锁紧钩15及锁紧弹簧16，母端连接器主体10底部开设有同机器人或机械臂连接的连接孔18，本实施例中连接孔18的数量为四个；所述母端连接器主体10内部开有多径段连接孔19，主锁紧钩11通过旋转轴14连接在母端连接器主体10内部，旋转轴14与公端连接器2的锁紧销轴5平行设置，主锁紧钩11与公端连接器2的导向槽7相配合，起到导向与防止其旋转的作用；主锁紧钩11端部与设置在母端连接器主体10外部的手柄12连接，形成一体同步旋转结构；公端连接器2开有导向槽7的一端通过多径段连接孔19插入母端连接器1内部与母端连接器1连接，多径段连接孔19上设置有预紧垫圈13，在母端连接器1外部转动手柄12可使主锁紧钩11沿旋转轴14在母端连接器主体10内部旋转，从而带动主锁紧钩11锁住或放开锁紧销轴5，以实现连接器的锁紧与开启功能；主锁紧钩11末端设置有凸起；所述副锁紧钩15转动连接在母端连接器主体10内部，锁紧弹簧16设置在副锁紧钩15与远离主锁紧钩11方向的母端连接器主体10壁间；副锁紧钩15上靠近主锁紧钩11方向开设有上下两个与凸起相适配的凹槽，分别是位于上部的凹槽一和位于下部的凹槽二，主锁紧钩11的凸起在旋转至不同角度时位于凹槽一或凹槽二内，凹槽一的下端面为斜面。

所述公端连接器主体3和母端连接器主体10的顶部设置有气路连接器9，气路连接器9一端与端拾器执行元件气路连接(图中未显示)，另一端与设备气源相连(图中未显示)；公端连接器主体3和母端连接器主体10的侧面设置有电气连接器8，电气连接器8的一端与端拾器中的传感器连接(图中未显示)，另一端与设备电器控制系统相连(图中未显示)。

如图7所示，向上抬起手柄12，主锁紧钩11放开锁紧销轴5处于开启状态，此时主锁紧钩11的凸起位于凹槽二内，在锁紧弹簧16的弹簧力的作用下卡紧，凹槽二的下端面与凸起的上端面相适配，防止手柄12在开启状态时自由转动下落，如图7(a)中A部所示；向下按动手柄12，主锁紧钩11勾住锁紧销轴5处于锁紧状态，此时主锁紧钩11的凸起位于凹槽一内，凹槽一的侧端面、侧端面与下端面的连接处与凸起的侧端面、凸起的转角相适配，在主锁紧钩11勾住锁紧销轴5后，在锁紧弹簧16的弹簧力的作用下起到二次锁紧的作用，防止松脱，增加可靠性，如图7(b)中C部所示；当母端连接器1未与公端连接器2连接时，向下按动手柄12，主锁紧钩11处于空载平衡状态，此时主锁紧钩11的凸起位于凹槽一内，凹槽一的上端面与凸起的上端面相适配，防止手柄12自然旋转下垂，造成位置错乱使零件功能混乱，如图7(c)中D部所示。

所述主锁紧钩11上设置有凸台，位于副锁紧钩15上部，凸台下端面与副锁紧钩15上端面相适配。当向上抬起手柄12，主锁紧钩11放开锁紧销轴5处于开启状态时，在向大角度开启时，主锁紧钩11卡到副锁紧钩15的顶部，凸台限制手柄12的转动角度，不能继续开启，防止造成各零件功能紊乱,如图7(a)中B部所示。

上述一种内置锁紧钩式手动连接器的使用方法，具体包括以下步骤：

步骤一：将母端连接器主体10通过连接孔18与机器人或机械臂连接；

步骤二：将公端连接器2通过多径段通孔17与端拾器的连接杆连接，并用端拾器夹紧卡箍4锁紧；

步骤三：向上转动手柄12，将主锁紧钩11抬起，然后将连接有端拾器的公端连接器2顺着导向槽7通过多径段连接孔19插入母端连接内部；

步骤四：向下按动母端连接器1的手柄12，将母端连接器1的主锁紧钩11勾住公端连接器2的锁紧销轴5进行锁紧，同时在锁紧弹簧16的作用下副锁紧钩15自动锁紧主锁紧钩11起到二次锁紧的作用，因为副锁紧钩15与主锁紧钩11端面的配合，既能防止母端连接器1手柄12的过度开启又能防止母端连接器1手柄12因重力下沉；需要更换端拾器时，向上抬起母端连接器1的手柄12，主锁紧钩11打开，同时主锁紧钩11的凸起作用在副锁紧钩15的下端面上压迫副锁紧钩15向锁紧弹簧16方向转动，打开二次锁紧，这时便可取下公端连接器2，取下公端连接器2和端拾器，重复步骤二～三，换上需要的端拾器，重新装入母端连接器1内部，再次按下母端连接器1手柄12锁紧，即可再次使用，操纵手柄12即可一次完成连接器的锁紧或放松。