一种防水及防尘非接触连接器的制作方法

本实用新型涉及自动化工业设备技术领域，具体是一种在多关节机器人取出产品和其它自动化作业过程中，能够在有水、有灰尘环境中传送信号的非接触式连接器。

背景技术：

目前，注塑成型行业中夹具交换大部分的连接器是采用接触式的连接方式，这种连接方式是通过公头的插针插入母头的插孔，依靠带有弹性的金属簧线时刻保持着与插针的接触压力，使得插针与插孔保持稳定的接触，从而使得公头与母头之间能够导通，以传递电气信号。而这种不停的插拔，会导致插针与插孔之间产生磨损，造成接触不良，导致整个自动化生产中断；再加上生产现场机器的振动，常规接触式连接器的触点会慢慢变松甚至失去接触，从而使设备无法正常运行，影响生产效率；另外常规的连接器的插针处都是裸露在外，有些虽然有保护，但也不具备防水及防尘功能，若在有水分或灰尘的生产环境中长期使用，比如空气湿度大、腐蚀性强等，将造成触点的氧化腐蚀，会经常出现信号线路故障，影响连接器的使用寿命。

技术实现要素：

为克服现有连接器易造成接触不良、寿命短及连接不方便，同时不具备防水及防尘的不足，本实用新型的发明目的在于提供一种防水及防尘非接触连接器，不仅传输电气信号稳定可靠，可防水、防尘，使用寿命长，而且接线、维护更加方便。

为实现上述发明目的，本实用新型包括机械侧连接器与夹具侧连接器；

所述机械侧连接器的前盖一与后盖一通过锁紧螺丝连接锁紧，线缆一的线头部分与前盖一与后盖一紧密接触，前盖一与后盖一之间装有密封垫一，机械侧连接器的发射基板通过后盖一的柱子支撑在前盖一上；所述发射基板的控制单元一分别与温度检测电路一、电压检测电路一、功率驱动电路、解调电路、电流检测电路一连接；LC回路一分别与功率驱动电路、解调电路、电流检测电路一连接；控制单元一通过I/O接口一接入取出机控制系统的I/O接口；电源经DC/DC电压变换、稳压后为控制单元一供电；

所述夹具侧连接器的前盖二与后盖二通过锁紧螺丝连接锁紧，线缆二的线头部分与前盖二与后盖二紧密接触，前盖二与后盖二之间装有密封垫二，夹具侧连接器的接收基板通过后盖二的柱子支撑在前盖二上；所述接收基板的控制单元二分别与稳压电路、电压检测电路二、温度检测电路二、调制电路、电流检测电路二连接；电压检测电路二与温度检测电路二连接；控制单元二经DC/DC电压变换、整流电路整流后与LC回路二连接，LC回路二分别与调制电路、电流检测电路二连接；接收基板通过稳压电路稳压后与夹具板上的传感器供电侧连接；控制单元二经I/O接口二与夹具板上的传感器信号侧连接；

所述机械侧连接器的发射基板以非接触的形式发送信号给夹具侧连接器的接收基板，接收基板将接收到的信号反馈给发射基板，发射基板把反馈的信号输出给取出机的同时，给接收基板提供电源，实现连接器的接收及传输功能。

所述锁紧螺丝分别在密封垫一、密封垫二的外围对称分布。

所述线缆一、线缆二的线头采用NBR橡胶发泡材料制作。

所述前盖一与前盖二结构相同；后盖一与后盖二结构相同；密封垫一与密封垫二结构相同。

使用时，将取出机的输入端口线与机械侧连接器的线缆一相连，再将夹具板上的传感器信号线与夹具侧连接器的线缆二连接，机械侧连接器装在气缸托盘上，夹具侧连接器装在夹具托盘上，机械侧连接器与夹具侧连接器经过磁耦合谐振式电能传输。当两者近距离靠近时，夹具侧连接器将磁能转换电能，正常供电后，夹具侧连接器的控制单元二调整该侧LC回路二的参数，使得感应电压幅度出现变化，机械侧连接器的控制单元一侦测LC回路一感应电压并将该信息通过解调电路解调完成信息接收。由于两者之间并无机械接触，使得该连接器的寿命延长，稳定性强。

本实用新型与现有技术相比，由于连接器通过非接触形式进行信号传输，所以连接器间以及连接器与托盘间没有相互作用力，这样就消除了由于机械接触而产生的磨损，从而可有效提高连接器的使用寿命。同时，由于连接器的发射、接收基板与外界通过密封垫隔离，线缆的线头部分与前盖与后盖紧密接触，从而可以实现连接器在有水分及灰尘的环境中可靠运行，能够稳定、可靠的完成夹具侧传感器信号的反馈，使得夹具交换自动化程度更高，可有效解决以往连接器在有水分及灰尘的环境使用时经常短路的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意简图。

图2为图1的侧视图。

图3为本实用新型的电气连接方框图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型由机械侧连接器和夹具侧连接器组成；机械侧连接器装在机械侧托盘12上，夹具侧连接器装在夹具侧托盘13上；机械侧连接器由发射基板3和线缆一5及用ABS材料制作的前盖一1、后盖一2组成；夹具侧连接器由接收基板6和线缆二11及用ABS材料制作的前盖二8与后盖二9组成。发射基板3与接收基板6通过ABS外壳及密封垫一4与密封垫二10与外部隔离，从而达到防水与防尘的目的。

本实用新型的前盖一1与前盖二8结构相同；后盖一2与后盖二9结构相同；密封垫一4与密封垫二10结构相同。机械侧连接器的前盖一1与后盖一2通过锁紧螺丝7连接锁紧，所述锁紧螺丝7在密封垫一4的外围对称分布，锁紧时能够有效防止水或灰尘从螺丝孔到达发射基板3，从而防止发射基板3里面的电器部分发生短路现象；前盖一1与后盖一2被锁紧螺丝7锁紧的同时，线缆一5的线头部分与前盖一1与后盖一2紧密接触，所述线缆一5的线头采用NBR橡胶发泡材料制作，可有效防止有水或灰尘从线缆一5的接口进入发射基板3，从而防止发射基板3的电器部分发生短路现象；前盖一1与后盖一2之间装有密封垫一4，机械侧连接器的发射基板3通过后盖一2的柱子支撑在前盖一1上。夹具侧连接器的前盖二8与后盖二9通过锁紧螺丝7连接锁紧，所述锁紧螺丝7在密封垫二10的外围对称分布，锁紧时能够有效防止水或灰尘从螺丝孔到达接收基板6，从而防止接收基板6里面的电器部分发生短路现象；前盖二8与后盖二9被锁紧螺丝7锁紧的同时，线缆二11的线头部分与前盖二8与后盖二9紧密接触，所述线缆二11的线头采用NBR橡胶发泡材料制作，可有效防止水分或灰尘从线缆二11的接口进入接收基板6，从而防止接收基板6的电器部分发生短路现象；前盖二8与后盖二9之间装有密封垫二10，夹具侧连接器的接收基板6通过后盖二9的柱子支撑在前盖二8上。

当机械侧托盘12与夹具侧托盘13连接时，机械侧连接器发射基板3以非接触的形式发送信号给夹具侧连接器接收基板6，接收基板6接收到信号后将信号反馈给发射基板3，发射基板3把反馈的信号输出给取出机的同时，给接收基板6提供必要的电源，从而实现连接器的接收及传输功能。

如图3所示，发射基板3的控制单元一17分别与温度检测电路一14、电压检测电路一15、功率驱动电路16、解调电路19、电流检测电路一21连接；LC回路一18分别与功率驱动电路16、解调电路19、电流检测电路一21连接；控制单元一17通过I/O接口一20接入取出机控制系统22的I/O接口；电源经DC/DC电压变换、稳压后为控制单元一17供电。

接收基板6的控制单元二29分别与稳压电路24、电压检测电路二26、温度检测电路二30、调制电路31、电流检测电路二32连接；电压检测电路二26与温度检测电路二30连接；控制单元二29经DC/DC电压变换、整流电路28整流后与LC回路二27连接，LC回路二27分别与调制电路31、电流检测电路二32连接；接收基板6通过稳压电路24稳压后与夹具板上的传感器23供电侧连接；控制单元二29经I/O接口二25与夹具板上的传感器23信号侧连接。

发射基板3与接收基板6通过磁耦合谐振式进行电能传输。当两者近距离靠近时，接收基板6将磁能转换电能，正常供电后，接收基板6的控制单元二29调整该侧LC回路二27的参数，使得感应电压幅度出现变化，发射基板3的控制单元一17侦测LC回路一18感应电压并将该信息通过解调电路19解调完成信息接收，根据此信息动态调整发射端发射功率。

使用时，将夹具板上的传感器23的信号线接入接收基板6的I/O接口二25；再将发射基板3的I/O接口一20接入取出机控制系统22的I/O接口，这样，传感器23、取出机就通过该无线传输电路将电气信号部分连接起来。当机械侧与夹具侧相对接近时，接收基板6的线圈磁耦合后，感应电压经过整流电路28整流、DC/DC电压变换后为控制单元二29供电，控制单元二29调整LC回路二27的回路参数，发射基板3将电磁波中携带的数据信息经过解调电路19解调，而后发射基板3实时监测侦听接收基板6的状态，动态调整发射端LC回路一18的LC震荡频率，保证持续稳定功率传输，同时将接收基板6的传感器23的状态信息通过调制电路31调制在感应电压上，发射基板3将解调后的传感器23的状态信号通过该侧I/O接口一20传输至取出机控制系统22。在正常工作中，往往需要更换不同种类的夹具，通过在不同的接收基板6的控制单元二29写入特定的识别码，在两者的信息交互过程中，达到智能识别，这样对于夹具的管理效率更高。