一种轮胎吊电缆卷盘光电自动对接装置的制作方法

本发明涉及机械设备，尤其是一种轮胎吊电缆卷盘光电自动对接装置。

背景技术：

随着经济贸易联系交流的日益密切，港口运输产业也蓬勃发展起来，现有的港口集装箱码头堆场装卸通用的吊装机械为轮胎龙门式起重机(以下简称轮胎吊)和轨道式起重机。轮胎吊具有转场作业功能，能根据需要在堆场内自由转道作业，作业灵活。但传统的轮胎吊供电模式是人工插拔电，具有效率低、劳动强度大的缺陷。

随着港口自动化生产的普及，原有的轮胎吊开始进行远程操控，使传统的司机室操作转向远程自动操作模式，转变了传统的人工操作的孤燥性和高劳动强度。特别是电缆卷盘供电的轮胎吊，能通过合成电缆(电缆与光缆复合型电缆)来一次性满足供电及光纤通讯的功能，在电缆自动对接领域，已经有成熟的技术能完成，如本申请人的申请号为201310726336.1的中国专利公开的一种抱指式插头插座箱及含有其的轮胎吊电缆卷盘自动换电装置。然而，由于光纤对接精度及防护要求高，因此光纤自动对接还是局限于人工对接，效率较低，而且轮胎吊取电和通信需要两套装置，使用不方便。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种防护到位、节约时间的轮胎吊电缆卷盘光电自动对接装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种轮胎吊电缆卷盘光电自动对接装置，包括固定于地面并连通市电和光纤的插座箱、通过机械手设置在轮胎吊上的插头箱，其特征在于：所述插座箱包括第一箱体，所述第一箱体内设置有光纤插座和抱指式插座，所述光纤插座包括光纤插座盒和设置在光纤插座盒内的插座光纤头；所述插头箱包括第二箱体，所述第二箱体内设置有光纤插头和用于与抱指式插座电连接的触头，所述光纤插头包括光纤插头盒和设置在光纤插头盒内的插头光纤头，所述插头光纤头能与所述插座光纤头对接而实现光纤通信。

所述光纤插座还包括保持闭合趋势、并能在机械手带动插头箱移入插座箱内时自动打开的光纤插座盒盖，所述光纤插座盒盖设置在光纤插座盒前端的开口处；所述光纤插头还包括保持闭合趋势、并能在机械手带动插头箱移入插座箱内时自动打开的光纤插头盒盖，所述光纤插头盒盖设置在光纤插头盒后端的开口处。

为避免光纤头污染，并保护光纤头，所述插座箱的第一箱体内安装有能旋转的第一提升装置，所述第一提升装置通过第一钢绳与光纤插座盒盖连接而能在旋转时打开光纤插座盒盖；所述插头箱的第二箱体内安装有能旋转的第二提升装置，所述第二提升装置通过第二钢绳与光纤插头盒盖连接而能在旋转时打开光纤插头盒盖。

为便于在对接时自动地打开光纤插座盒盖，所述第一提升装置安装在第一箱体的顶端，所述第一提升装置包括第一提升杠杆和设置在第一提升杠杆底部的第一滚轮，所述第一提升杠杆的前端与第一箱体转动连接，所述第一滚轮与第二箱体的顶部对应、而能在与第二箱体接触时提升，所述第一提升杠杆的后端与第一钢绳连接。

为确保在不进行对接时光纤插座盒盖的关闭以及确保钢绳的施力可打开光纤插座盒盖，优选的，所述光纤插座盒盖的下端与光纤插座盒转动连接、并在连接处设置有使得光纤插座盒盖保持闭合趋势的第一扭簧，所述第一钢绳从光纤插座盒的下方绕过而与光纤插座盒盖的下端连接。

为便于在对接时自动地打开光纤插头盒盖，所述第二提升装置安装在第二箱体的底部，所述第二提升装置包括第二提升杠杆和设置在第二提升杠杆底部的第二滚轮，所述第二提升杠杆位于第二滚轮前侧的位置与第二箱体转动连接，所述第二提升杠杆的前端与第二钢绳连接，所述第一箱体的底部设置有提升板，所述第二滚轮与提升板对应、而能在与提升板接触时提升。

为确保在不进行对接时光纤插头盒盖的关闭以及确保钢绳的施力可打开光纤插头盒盖，优选的，所述光纤插头盒盖的上端与光纤插头盒转动连接、并在连接处设置有使得光纤插头盒盖保持闭合趋势的第二扭簧，所述第二钢绳从光纤插头盒的上方绕过而与光纤插头盒盖的上端连接。

为使得光纤头在对接时，即使受力不均也可紧密接触，所述光纤插座还包括设置在光纤插座盒后端的光纤插座底座，所述光纤插座底座与插座箱的第一箱体连接固定，所述光纤插座盒和光纤插座底座之间设置有至少两个压簧。

为加强对接时光纤插座盒和光纤插头盒之间的定位，所述光纤插座盒的侧面设置有光纤插座导向块，所述光纤插头盒的侧面设置有光纤插头导向块，所述光纤插座导向块和光纤插头导向块互相配合，从而引导光纤插座盒内插座光纤头和光纤插头盒内的插头光纤头对接。

优选的，所述光纤插头导向块与光纤插头盒之间具有向后开口的插入间隙，所述光纤插头导向块的后端内侧面从后向前呈由外逐渐向光纤插头盒靠拢的引导斜面，所述光纤插座导向块与插入间隙适配。

与现有技术相比，本发明的优点在于：将光电自动对接集中安装在抱指式插头插座箱内，改变了原来轮胎吊取电与通信需要两套装置的设计，不但能够实现电连接，还能同步进行光纤自动对接，还保证了光纤头的防护要求，提高了使用寿命，光纤通信的使用，提高了传输效率，降低了延迟，节约了时间；在光纤对接上使用了导向块与底座压簧，使得连接过程具有自导向性及防护性，特别是光纤对接时刻，光纤均在插座箱内进行，达到防尘、防水性能，避免了光纤裸露对接产生的光纤头污染，影响通讯能力；光纤通信的自动对接技术，解决了目前远程通讯的自动化对接难题，提高了作业效率，对接精度及防护性能满足了光纤频繁对接的要求，实现了轮胎吊远程自动化操作。

附图说明

图1为本发明的光电自动对接装置的对接示意图；

图2为本发明的光电自动对接装置的插座箱示意图；

图3为本发明的光电自动对接装置的插座箱的光纤插座的示意图；

图4为本发明的光电自动对接装置的插座箱的光纤插座的俯视图；

图5为本发明的光电自动对接装置的插头箱示意图；

图6为本发明的光电自动对接装置的插头箱的光纤插头的示意图；

图7为本发明的光电自动对接装置的插头箱的光纤插头的俯视图；

图8为光纤插头与插座盒盖自动打开对接示意图；

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

参见图1，一种轮胎吊电缆卷盘光电自动对接装置，包括插座箱1、与插座箱1配合的插头箱2，其中，插座箱1固定在地面上，并且连通市电和光纤，而插头箱2则设置在轮胎吊上，轮胎吊5上设置有机械手3和电控箱4，插头箱2连接在机械手3的外侧端部，通过机械手3的伸缩或者摆动插入地面上的插座箱1与市电和光纤连接，机械手3的内侧端部铰接在轮胎吊5上，电控箱4用于控制机械手3的运动。机械手3的结构可参考背景技术中提到的本申请人的专利。

为便于描述，在下文中，以插座箱1朝向插头箱2的方向为“前”，以插座箱1远离插头箱2的方向为“后”。

参见图2～图4，插座箱1包括第一箱体11，第一箱体11内的顶部安装有第一提升装置12，第一箱体11位于第一提升装置12下方设置有光纤插座13和抱指式插座14，第一箱体11内的底部设置有提升板15。第一提升装置12包括第一提升杠杆121和第一滚轮122，第一提升杠杆121靠近前端的位置底部设置有上述第一滚轮122，第一提升杠杆121的前端与第一箱体11转动连接，为旋转点，第一提升杠杆121的后端和光纤插座13之间连接有第一钢绳16。

光纤插座13包括光纤插座盒131、设置在光纤插座盒131后端的光纤插座底座132、设置在光纤插座盒131前端的开口处的光纤插座盒盖133以及设置在光纤插座盒131内的插座光纤头134。

光纤插座底座132与插座箱1的第一箱体11连接固定，由此将整个光纤插座13限定在插座箱1的第一箱体11内。光纤插座盒131和光纤插座底座132之间设置有至少两个压簧135，在本实施例中，压簧135为四个，分别连接在光纤插座盒131和光纤插座底座132的四个角之间，光纤对接时，压簧135被压缩。光纤插座盒盖133的一端(下端)与光纤插座盒131转动连接，连接处设置有第一扭簧136，第一扭簧136始终保持光纤插座盒盖133向光纤插座盒131转动关闭的趋势，从而保护光纤插座盒131内的插座光纤头134。光纤插座盒盖133上(如下端)连接有上述第一钢绳16的端部，第一钢绳16从光纤插座盒131的后侧、从光纤插座盒131的下方绕过而与光纤插座盒盖133连接，通过第一钢绳16被第一提升装置12拉动，可将力施加在光纤插座盒盖133上而使得光纤插座盒盖133克服第一扭簧136的弹力而打开。

光纤插座盒131的侧面设置有光纤插座导向块137，两之间可通过螺栓固定，用于在光纤对接时起到导向作用。

参见图5～图7，插头箱2包括后侧开口的第二箱体21，第二箱体21内的上部安装有光纤插头22，第二箱体21内位于光纤插头22下方设置有触头23，第二箱体21内底部设置有第二提升装置24。第二提升装置24包括第二提升杠杆241和第二滚轮242，第二提升杠杆241的后端底部设置有上述第二滚轮242，第二提升杠杆241位于第二滚轮242前侧的位置与第二箱体21转动连接，为旋转点，第二提升杠杆241的前端和光纤插头22之间连接有第二钢绳25。

光纤插头22包括光纤插头盒221、设置在光纤插头盒221前端的光纤插头底座222、设置在光纤插头盒221后端的开口处的光纤插头盒盖223以及设置在光纤插头盒221内的插头光纤头224。

光纤插头底座222与插头箱2的第二箱体21连接固定，由此将整个光纤插头22限定在插头箱2的第二箱体21内。光纤插头盒盖223的一端(上端)与光纤插头盒221转动连接，连接处设置有第二扭簧225，第二扭簧225始终保持光纤插头盒盖223向光纤插头盒221转动关闭的趋势，从而保护光纤插头盒221内的插头光纤头224。光纤插头盒盖223上(如上端)连接有上述第二钢绳25的端部，第二钢绳25从光纤插头盒211的前侧、从光纤插头盒221的上方绕过而与光纤插头盒盖223连接，通过第二钢绳25被第二提升装置24拉动，可将力施加在光纤插头盒盖223上而使得光纤插头盒盖223克服第二扭簧225的弹力而打开。

光纤插头盒221的侧面设置有光纤插头导向块226，两者之间可通过螺栓固定，用于在光纤对接时起到导向作用。光纤插头导向块226与光纤插头盒221之间具有向后开口的插入间隙227，光纤插头导向块226的后端内侧面，从后向前呈由外逐渐向光纤插

头盒221靠拢的引导斜面228。光纤插座导向块137与插入间隙227适配。

上述插座箱1内的提升板15的位置与插头箱2内的第二提升装置24的位置相应，插头箱2的第二箱体21的顶部与插座箱1内的第一提升装置12的位置相应。

参见图1和图8，当需要对接时，包括如下步骤：

1)在电控箱4的控制下，机械手3带着插头箱2进入插座箱1，此时插头箱2底部的第二提升装置24的第二滚轮242被插座箱1的提升板15顶高，由此第二提升杠杆241的前端向下旋转，将第二钢绳25向下拉，由此第二钢绳25与光纤插头盒盖223连接的上端向前施力，将光纤插头盒盖223打开；同时，插座箱1的第一提升装置12的第一滚轮122被插头箱2的第二箱体21顶高，由此第一提升杠杆121的后端向上随之向上旋转，将第一钢绳16向上拉，由此第一钢绳16与光纤插座盒盖133连接的下端向后施力，将光纤插头盒盖133打开；

2)机械手3将插头箱2持续向插座箱1内推动，光纤插座导向块137与光纤插头导向块226配合，在光纤插头导向块226的引导斜面228的引导下，光纤插座导向块137逐渐插入到光纤插头导向块226和光纤插头盒221之间的插入间隙227内；

3)在光纤插座导向块137与光纤插头导向块226匹配的过程中，光纤插头盒221内的插头光纤头224和光纤插座盒131内的插座光纤头134自动导向对接，如果对接时插头光纤头224插座光纤头134接口不平，则光纤插座13的四角的压簧135受力不同，导致各压簧135的压缩量不同，仍可以使光纤插座盒131和光纤插头盒221紧密对接，并使得光纤插座13具有一定的自由度。

而插座箱1的第一箱体11的前端箱门打开和关闭的方式、插座箱1内的抱指式插座14和插头箱2内的触头23之间的电连接的实现则可参考背景技术中提到的本申请人的专利，由此，本申请的电缆卷盘光电自动对接装置可通过一套装置同时实现取电和通信。

本领域技术人员也可以意识到，本发明的轮胎吊电缆卷盘光电自动对接装置也可以有各种变化和更改，比如光纤插座类型及防护措施，均在本专利保护范围内。