[实用新型]六自由度浮动连接器

说明书

本文公开了一种六自由度浮动连接器，包括两部分：浮动插头、固定插座。包含有插头壳体、套筒、挡圈、卡圈、压环、推杆、小弹簧、退让弹簧、法兰、插座壳体等零件。浮动插头的卡圈将挡圈、套筒、退让弹簧固定在法兰内。在套筒上分前后两排各均布有4个台阶孔，台阶孔内设置有推杆和小弹簧，套筒外的压环压缩小弹簧，并将推杆压在插头壳体外圆的圆弧凹坑内，插头壳体台阶位于挡圈与套筒之间的空隙内。通过插头插合端的圆锥倒角、外键与插座插合端的圆锥孔和键槽的配合，实现插合时壳体导向和键定位。本结构主要应用于需要浮动对接与分离的自控作业技术领域，具有X、Y、Z向位移及旋转的六自由度浮动功能，及未插合状态下的归中复位功能。

技术领域

本实用新型涉及一种六自由度浮动连接器，主要应用于浮动对接与分离的自控作业场合。

背景技术

在电气设备自控插配作业中，插头、插座分别安装固定在不同的系统设备上，由于安装在不同系统面板上的插头与插座之间必然存在三维空间6自由度位置误差，且自控机构的运动过程完全由机械自主控制，如果插头与插座对接插合时不能消除三维空间位置误差，将造成插头与插座无法顺利插合。

因此对接连接器必须具有浮动功能，能够方便地调整三维空间姿态，校正三维空间位置误差，确保插头与插座之间的顺利浮动对接。

浮动连接器通常由插头和插座组成，将插头或插座中的任一方以浮动状态活动地安装在面板上，在与对接端连接器插合时，能够校正插头与插座之间的位置误差。目前浮动连接器通常仅能够实现径向浮动，或者仅能够实现轴向退让浮动，或者插头与插座分离后，不具备归中复位功能，影响后续浮动对接可靠性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有X、Y、Z向位移及旋转的六自由度浮动连接器，具备归中复位功能，能够方便地自动调整连接器的三维空间姿态，自控作业插合时能够实现自动对准。

本实用新型涉及一种六自由度浮动连接器，包括两部分：浮动插头、固定插座。浮动插头包括插头壳体、套筒、挡圈、卡圈、压环、推杆、小弹簧、退让弹簧、法兰等零件，固定插座包含有插座壳体等零件。

浮动插头的挡圈通过卡圈固定在法兰内，并阻挡装有小弹簧、推杆及压环的套筒，将其保持在法兰内腔中，并将退让弹簧压缩在法兰内腔中。插头壳体外圆分前后两排各均布有4个圆弧凹坑，与之对应，在套筒的对应位置上也分前后两排各均布有4个台阶孔，台阶孔内设置有推杆和小弹簧，推杆球头与插头壳体圆弧凹坑的圆弧数值一致，套筒外圆套装有压环，压环内圆压缩小弹簧，小弹簧推着推杆，将推杆压在插头壳体外圆的圆弧凹坑内，以实现插头壳体的浮动功能。在插头壳体外圆设置有一圈台阶，台阶位于挡圈与套筒之间的空隙内，以限制插头壳体浮动时的位移量，确保浮动后的插头壳体能够实现自动归中复位。在法兰内孔设置有键槽，套筒外圆设置有外键，通过法兰键槽与套筒外键的定位配合，以及套筒上推杆球头与插头壳体圆弧凹坑的配合，实现插头壳体相对于法兰的空间位置定位。插头壳体插合端设计有圆锥倒角结构和外键，插座壳体插合端设计有圆锥孔和键槽，以实现插头与插座插合时的壳体导向和键定位。

当插头与插座开始对接插合时，插头壳体圆锥倒角、外键首先进入插座壳体锥孔、键槽，为了能够顺利插入插座壳体，插头壳体需要调整自身的三维空间姿态，此时，插头壳体外圆的圆弧凹坑推动推杆运动并压缩小弹簧，促使插头壳体进行轴向、横行、旋转运动以调节空间位置，实现插头壳体的浮动功能。

当插头与插座分离后，插头壳体从插座壳体内脱出，此时，被压缩的小弹簧开始释放恢复初始状态，小弹簧顶着推杆并推动插头壳体运动，由于推杆在插头壳体外圆均匀布置，其在圆周径向对插头壳体具有对称且相等的推力，因此均布的推杆可将插头壳体推至法兰的轴线位置，使插头壳体恢复到插头中心位置，实现插头的归中复位。