[发明专利]一种直角坐标柔性非接触式连接器自动对接装置及方法

说明书

本发明涉及一种用于航天发射技术、液化天然气(LNG)运输过程中的直角坐标柔性非接触式连接器自动对接装置及方法。其目的是为了提供一种具有自动化程度高、适应能力强、结构简单、安全、可靠等优点的连接器对接装置及方法。本发明一种直角坐标柔性非接触式连接器自动对接装置包括底座、进退座、横移座、升降座、柔性夹持推进机构、非接触检测系统和连接器组件，进退座安装在底座上方，横移座安装在进退座上方，升降座安装在横移座上方，柔性夹持推进机构安装在升降座上方，非接触检测系统包括目标板和非接触传感器，非接触传感器安装在升降座上，目标板安装在储箱表面上；连接器组件包括连接器，连接器用于与接口连接。

技术领域

本发明涉及一种用于航天发射技术、液化天然气(LNG)运输过程中的直角坐标柔性非接触式连接器自动对接装置及方法。

背景技术

在航天运载火箭发射系统、液化天然气(LNG)卸船系统等领域中，地面推进剂输送管路、卸船臂与火箭贮箱接口、LNG运输船储箱接口间需通过连接器进行对接，实现推进剂、LNG输送或泄出火箭贮箱、运输船储箱。而目前连接器与火箭贮箱接口、LNG运输船储箱接口的对接普遍需通过人工操作完成，且火箭贮箱接口、LNG运输船储箱接口在外界风载、海浪波动作用下在空间多个方向持续晃动，人工完成连接器的对接难度大、劳动强度大、效率低，现场操作危险系数高，容易引发爆炸等安全事故。

发明内容

为了解决运载火箭发射系统、LNG卸船系统等领域中连接器人工对接难度大、劳动强度高、效率低、安全性差的问题，本发明提供了一种直角坐标柔性非接触式连接器自动对接装置及一种对接方法，具有自动化程度高、适应能力强、结构简单、安全、可靠等优点。

本发明一种直角坐标柔性非接触式连接器自动对接装置，包括底座、进退座、横移座、升降座、柔性夹持推进机构、非接触检测系统和连接器组件，所述进退座安装在底座的进退导轨副上，所述横移座安装在进退座的横移导轨副上，所述升降座安装在横移座的升降导轨副上，所述柔性夹持推进机构安装在升降座的推进导轨副上，所述非接触检测系统包括目标板和非接触传感器，所述非接触传感器安装在升降座上，所述目标板安装在储箱表面上；所述连接器组件包括连接器，所述连接器用于与接口连接。

本发明一种直角坐标柔性非接触式连接器自动对接装置，其中所述底座包括底架，所述底架上方的后端安装有进退交流伺服电机、双出轴减速器和两副直角减速器，底架顶部安装有两副进退导轨副和支撑座，两副进退丝杠副一端安装在底架上，另一端安装在支撑座上，所述进退交流伺服电机通过双出轴减速器、传动轴、直角减速器与进退丝杠副进行连接。

本发明一种直角坐标柔性非接触式连接器自动对接装置，其中所述进退座包括进退架，所述进退架安装于进退导轨副上，进退架与进退丝杠副连接，进退架上安装有横移交流伺服电机、支架和两副横移导轨副，所述横移丝杠副安装在进退架及支架上，所述横移交流伺服电机与横移丝杠副连接。

本发明一种直角坐标柔性非接触式连接器自动对接装置，其中所述横移座包括横移架，所述横移架安装于横移导轨副上，横移架与横移丝杠副连接，横移架上安装有升降交流伺服电机、升降机、两副升降导轨副，所述升降交流伺服电机与升降机连接。

本发明一种直角坐标柔性非接触式连接器自动对接装置，其中所述升降座包括升降架，所述升降架安装于升降导轨副上，升降架的底部与升降机连接，升降架的顶部安装有推进气缸和两副水平方向的推进导轨副，所述推进气缸和推进导轨副安装在升降架的顶部。

本发明一种直角坐标柔性非接触式连接器自动对接装置，其中所述升降架前端的左右两侧各安装有一套非接触传感器。

本发明一种直角坐标柔性非接触式连接器自动对接装置，其中所述柔性夹持推进机构包括推进架，所述推进架安装于推进导轨副上，推进架与推进气缸连接，推进架上通过左右两套回转座分别安装有两套夹持气缸，推进架前端通过内销轴安装有两套夹钳，夹持气缸通过外销轴与夹钳连接，每个夹钳上安装有若干套柔性气缸，柔性气缸前端安装有顶杆。