一种防水防尘快速插头及工作方法与流程

本发明属于电气自动化技术领域，具体涉及一种防水防尘快速插头及工作方法。

背景技术：

某工件的自动化生产单元，根据加工工艺布置实施的治具中，需要在快换托盘上安装一块电磁力吸盘，实现工件的夹紧和定位。快换托盘与机床之间的定位通过快换托盘和快换卡盘实现，加工过程中快换托盘需要在多个机床之间进行运转，在每个机床上都需要进行一次或者多次的夹紧和松开操作；也就是电磁力吸盘在每个机床上需要进行一次或者多次的充退磁操作，因而需要一种类似于快换托盘的插头装置，可实现电器插头自动插拔的功能。并且由于机床加工过程中会有切屑(金属切屑)，切削液。电磁力吸盘的控制线路电压高于(人体)安全电压，考虑到安全问题和线路接触良好的问题，要求插头在加工过程中需要有外部绝缘、防尘(金属切屑)、防水(切削液)的功能，市场上现有的防水插头种类多样，标准的航空插头也是防水的，但大多都是需要人工插拔和拧紧的，并且大多都是在接通状态下防水，在断开状态下插头的接触头是裸露的。

现有的防水插头大多都是需要手动插拔和拧紧的，不方便用来实现自动化，与本发明所提出的实现自动插拔的需求有一定差距，没有自动化插拔的动作机构，且大多都只是在接通并且拧紧后能够防尘防水，在断开接触后，触头外漏，没有任何防水防尘的效果。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种防水防尘快速插头，用以完成电磁力吸盘控制线路的自动接通和断开，并且在加工过程中能够防尘防水，加工过程中的防水等级要求较高，要能长时间水冲刷的情况下防水，用以解决加工过程中快换托盘上电磁力吸盘的控制线路自动接通与断开时的防水问题。

本发明采用以下技术方案：

一种防水防尘快速插头，包括母头和公头，所述母头设置在快换托盘上，所述公头设置在快换卡盘上，所述母头上设置有铜接触头，所述公头上设置有与所述铜接触头配合的探针，所述铜接触头和探针分别与控制线路连接并通过硅胶密封，通过所述快换托盘和快换卡盘实现所述公头和母头的自动插拔，所述快换卡盘上设置有用于清洁所述公头和母头的喷嘴。

进一步的，所述母头包括母头接线盖板、母头后安装座和母头门盖板，所述母头接线盖板设置在所述母头后安装座的上部，所述母头后安装座的下部为中空结构，内部设置有母头触点安装座，所述铜接触头竖直设置在所述母头触点安装座上，所述母头门盖板位于所述母头后安装座的下部。

进一步的，所述母头后安装座的上部开有凹槽，所述母头接线盖板设置在所述凹槽内，所述硅胶设置在所述凹槽内，用于紧固连接。

进一步的，所述母头门盖板包括左右两部分，所述母头门盖板通过转轴销与所述母头后安装座连接，所述母头门盖板能够沿所述转轴销转动实现开闭。

进一步的，所述公头包括：公头侧板、接触片和公头尼龙座，所述公头尼龙座为t型结构，所述公头侧板设置在所述公头尼龙座的两侧，所述接触片通过探针与设置在所述公头尼龙座内的弹簧连接。

进一步的，所述公头尼龙座下部设置有公头底面盖板，所述硅胶设置在所述公头尼龙座和公头底面盖板之间。

进一步的，所述公头尼龙座上套装有所述接触座，所述接触片设置在所述接触座上。

进一步的，所述母头门盖板与所述快换托盘上的拉钉朝向同一个面。

进一步的，所述母头门盖板内设置有密封圈。

一种防水防尘快速插头的工作方法，包括以下步骤：

s1、喷嘴对接触片和母头门盖板进行清理；

s2、快换托盘带动母头下压，公头侧板顶动母头门盖板绕转轴销转动，母头门盖板打开，露出铜接触头，与公头上的接触片接触，继续下压，接触片克服接触座和公头尼龙座之间的弹簧力向下动作，与探针接触，此时线路接通；

s3、快换托盘带动母头上行，弹簧驱动探针与接触片分离，然后接触片和铜接触头分离，快换托盘继续上行，公头侧板退出母头插槽，母头门盖板关闭使铜接触头封闭完成分离动作。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明防水防尘快速插头包括母头和公头，母头设置在快换托盘上，公头设置在快换卡盘上，通过母头上的铜接触头与公头上的探针配合连通，通过快换托盘和快换卡盘实现公头和母头的自动插拔，并在快换卡盘上设置用于清洁的喷嘴，实现自动插拔，自动接通和断开的功能，防止机构表面残留的水渍流入插头内部，插头能够在分离状态下防尘、防水。

进一步的，母头接线盖板安装在母头后安装座的凹槽内，并通过硅胶密封，起到防水防尘的作用。

进一步的，公头利用接触座将接触腔的探针与外界隔离，在弹簧作用下，公头和母头分离时接触片与探针分离的，所以此时接触片不怕切屑、切削液的影响。

进一步的，母头门盖板与快换托盘上的拉钉朝向同一个面，高度依据快换托盘和快换卡盘夹紧后的高度以及公头的安装高度来调整，公头安装在快换卡盘的附近，位置根据母头的位置进行调整，调整后要求公头和母头能够平滑地进行接合与分离。

进一步的，母头门盖板下有密封圈，加强防尘防水效果。

本发明还公开了防水防尘快速插头的使用方法，接合的时候，母头与公头扣合，外部污染物不能进入插头内部，分离时，母头是依靠母头门盖板在弹簧力作用下弹回，封闭母头的接触点进行防尘，在下次接触之前喷气嘴会对接触片进行清理，然后再进行接合，达到防尘防水的目的。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明母头示意图；

图2为本发明公头示意图。

其中：1.母头接线盖板；2.母头后安装座；3.母头触点安装座；4.铜接触头；5.转轴销；6.母头门盖板；7.公头侧板；8.接触片；9.接触座；10.探针；11.公头尼龙座；12.公头底面盖板。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在快换托盘的使用过程中，由于工况需要，快换托盘上的电磁力吸盘在机床内部时要进行充磁、退磁的操作，而加工过程中快换托盘需要在多个机床上进行转运，本发明提供了一种防水防尘快速插头，通过电磁力吸盘可以控制两路线路的通断，安装位置需要根据接触点进行调整，实现此工况下快换托盘上电磁力吸盘控制线路的接通和断开功能。

请参阅图1和图2，本发明防水防尘快速插头，包括母头和公头，所述母头设置在快换托盘上，所述公头设置在快换卡盘上，所述母头上设置有铜接触头4，所述公头上设置有与所述铜接触头4配合的探针10，所述铜接触头4和探针10分别与控制线路连接，通过所述快换托盘和快换卡盘实现所述公头和母头的自动插拔。

所述母头包括：母头接线盖板1、母头后安装座2、母头触点安装座3、铜接触头4、转轴销5和母头门盖板6。

其中，所述母头后安装座2的上部开有凹槽，所述母头接线盖板1设置在所述凹槽内，所述母头后安装座2的下部为中空结构，所述母头触点安装座3设置在所述母头后安装座2内，所述铜接触头4竖直设置在所述母头触点安装座3上，所述母头门盖板6位于所述母头后安装座2的下部，包括左右两部分，所述母头门盖板6通过转轴销5与所述母头后安装座2连接，所述母头门盖板6能够沿所述转轴销5转动实现开闭。

所述母头门盖板6与所述快换托盘上的拉钉朝向同一个面。

所述凹槽内设置有硅胶，所述母头接线盖板1通过所述硅胶与所述母头后安装座2紧固连接。

公头包括：公头侧板7、接触片8、接触座9、探针10、公头尼龙座11和公头底面盖板12。

所述公头尼龙座11为t型结构，设置在所述公头底面盖板12上，所述公头侧板7分别设置在所述公头尼龙座11的两侧，所述接触片8包括两个，设置在所述接触座9上，所述接触座9套装在所述公头尼龙座11上，两个所述探针10设置在所述接触片8和公头尼龙座11之间，与设置在所述公头尼龙座11内的弹簧连接。

所述公头尼龙座11与所述公头底面盖板12之间设置有硅胶。

所述快换卡盘上设置有喷嘴，所述喷嘴为气动式，用于对所述接触片8和母头门盖板6进行清洁。

安装布置方法：

1)接线

母头接线需先将母头接线盖板1拆下，线路穿过母头接线盖板1的过线孔，用螺母拧紧到铜接触头4的尾部，并使用万用表测试接通良好，然后锁紧母头接线盖板1，在安装母头接线盖板1之前需要在母头安装座2上的接线盖板安装槽底部外圈涂防水硅胶，然后将母头接线盖板1压紧，硅胶充满倒角间隙，锁紧母头接线盖板1螺钉。

公头接线需先将公头底面盖板12拆下，线路沿公头底面盖板12的线槽引入，将线头焊接到探针10的尾部，并用万用表测试接通良好，然后在公头底面盖板12和公头尼龙座11的线槽内涂防水硅胶，压紧公头底面盖板12并锁紧螺钉。

2)插头安装，母头安装在快换托盘上，母头门盖板6与快换托盘上的拉钉朝向同一个面，高度依据快换托盘和快换卡盘夹紧后的高度以及公头的安装高度来调整。

公头安装在快换卡盘的附近，位置根据母头的位置进行调整，调整后要求公头和母头能够平滑地进行接合与分离。

3)气动清洁部分安装，为了防止机构表面残留的水渍流入插头内部，在插头接合前气喷嘴利用压缩气体对公头上的接触片8进行清洁，也能对母头门盖板6的外表面有一定的清洁作用。

3.动作过程：

插头的自动插拔是借助快换托盘的动作进行，母头固定在快换托盘上拉钉的同一侧，公头固定在快换卡盘上，当快换托盘的拉钉插入快换卡盘时，防尘防水插头的母头也一并动作与公头接合。

1)接合动作：接合时母头随快换托盘下压，公头侧板7顶动母头门盖板6绕转轴销5转动，母头门盖板6打开，使得母头上的铜接触头4露出来；母头继续下压，公头上的接触片8与母头上的铜接触头4接触；母头继续下压，公头上的接触片8克服接触座9和公头尼龙座11之间的弹簧力向下动作，与探针10接触，此时线路接通；为保证接触良好，母头继续下压，直到与公头表面接触，使得探针10内的弹簧受压，弹簧力将探针10和接触片8压紧。母头完全下压到和公头接触时，探针10内的弹簧受压行程达到80～90％的最大行程(留出一定安全余量)，此时公头和母头完全接触完成。

2)分离动作：母头随快换托盘上行，一段时间后探针10的弹簧受压释放完毕，探针10与接触片8分离，此时接触已经中断；母头继续上行，接触座9的弹簧受压释放完毕，接触片8和铜接触头4分离；母头继续上行，公头侧板7退出母头插槽，母头门盖板6在弹簧作用下关闭，将母头的铜接触头4完全封闭。防止切屑、灰尘、切削液飞溅等等。

接合的时候，母头与公头扣合，外部污染物不能进入插头内部，分离时，母头是依靠母头门盖板6在弹簧力作用下弹回，封闭母头的接触点进行防尘，并且母头门盖板6下有密封圈，加强防尘防水效果；公头是利用接触座9将接触腔的探针10与外界隔离，在弹簧作用下，公头和母头分离时接触片8与探针10分离的，所以此时接触片8不怕切屑、切削液的影响。在下次接触之前喷气嘴会对接触片8进行清理，然后再进行接合，达到防尘防水的目的。

优选的，对于母头也可以用公头所用的两级接触式的方式来代替。

优选的，对于公头也可以用母头所示的活动门盖板式的防尘防水方式来代替。

优选的，对于靠弹簧力分离的动作方式，也可用气动力来实现。

优选的，对于本方案控制触头是两路，也可以是单路或者扩展为多路。

本发明的活动门盖板在母头和公头的接合过程中能够适时(依靠公头侧板和母头门盖板相互之间尺寸的关系来保证)的打开，包括活动门盖板的打开结构，打开时间、打开开度等等，能够保证在接触点接触前打开到位，并且在接触点分离到位后自动关闭。

本发明插头插拔和活动门盖板打开的动作结合，只要一个方向的动作即可实现两个动作。

本发明公头的防尘防水结构，采用两级接触的方式，在外部接触点受压力，并且所受压力克服内部弹簧力时内部和外部接触点才都接通，此时接触座起接触作用，公头和母头分离时，外部接触点分离，在弹簧力作用下内部接触点也分离，接触座此时相当于一个防尘防水的保护座，无接触作用。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。