本發(fā)明涉及機(jī)械工程，具體是重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、大型高機(jī)動(dòng)電子裝備（雷達(dá)、電子對(duì)抗系統(tǒng)等）具有耗電功率大、機(jī)動(dòng)性要求高的特點(diǎn)，為便于運(yùn)輸往往分為用電車(chē)和供電車(chē)等多個(gè)運(yùn)輸單元，供電車(chē)通過(guò)電纜為用電車(chē)輸送電源，其供電電纜通常數(shù)量多、外徑大、硬度高、重量大。在架設(shè)撤收過(guò)程中，供電車(chē)（電站、配電設(shè)備）與用電設(shè)備之間電纜的鋪設(shè)、接插件對(duì)接、回收是影響裝備機(jī)動(dòng)性的重要環(huán)節(jié)。

2、目前，電動(dòng)電纜盤(pán)廣泛應(yīng)用于電纜鋪設(shè)和回收過(guò)程中，用于提高電纜連接效率。電動(dòng)電纜盤(pán)方案雖然能夠在一定程度上提高電纜鋪設(shè)的效率，減少裝備架設(shè)時(shí)間，但是在應(yīng)用過(guò)程中，特別是對(duì)于重型多束電纜的鋪設(shè)和對(duì)接存在幾個(gè)有待解決的問(wèn)題：

3、在電纜鋪設(shè)過(guò)程中，電纜盤(pán)只能起輔助作用，主要仍需人力將電纜拖拉到位，而重型電纜的拖拉對(duì)人員的需求較多，甚至難以通過(guò)人力移動(dòng)到位；

4、電纜到位后的接插件對(duì)接只能每根電纜人工單獨(dú)對(duì)接，重型電纜人工對(duì)接吃力，多束電纜串行對(duì)接相當(dāng)耗時(shí)，難以滿(mǎn)足高機(jī)動(dòng)裝備的架設(shè)撤收時(shí)間指標(biāo)要求；

5、大型高機(jī)動(dòng)電子裝備架設(shè)時(shí)往往人力資源緊張，需盡可能減少操作人員數(shù)量，提高自動(dòng)化程度，最大程度減少人員需求。

6、因此，需要設(shè)計(jì)一種重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)，滿(mǎn)足大型高機(jī)動(dòng)電子裝備的快速架設(shè)與撤收需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)大型高機(jī)動(dòng)電子裝備多個(gè)運(yùn)輸單元間電纜數(shù)量多、重量大的特點(diǎn)，為解決架設(shè)、撤收過(guò)程中的電纜自動(dòng)鋪設(shè)、對(duì)接與回收問(wèn)題，本發(fā)明提供一種面向高機(jī)動(dòng)電子裝備重型電纜的自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)及其使用方法，能夠?qū)崿F(xiàn)重型多束電纜的自動(dòng)牽引鋪設(shè)、自動(dòng)對(duì)接與回收，解決傳統(tǒng)電動(dòng)電纜盤(pán)方案在電纜鋪設(shè)過(guò)程中存在的問(wèn)題，大幅提升電纜鋪設(shè)對(duì)接和回收效率，提升自動(dòng)化程度減少操作人員數(shù)量，提高裝備機(jī)動(dòng)性。

2、一種重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)，包括視覺(jué)牽引系統(tǒng)、展收系統(tǒng)、輸出端轉(zhuǎn)接模塊、接收端轉(zhuǎn)接模塊和插拔機(jī)構(gòu)，所述視覺(jué)牽引系統(tǒng)計(jì)算當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的偏差，引導(dǎo)展收系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，使輸出端轉(zhuǎn)接模塊到達(dá)指定位置，通過(guò)插拔機(jī)構(gòu)引導(dǎo)并提供插拔力實(shí)現(xiàn)輸出端轉(zhuǎn)接模塊與接收端轉(zhuǎn)接模塊對(duì)插，實(shí)現(xiàn)若干個(gè)連接器同時(shí)插拔；所述展收系統(tǒng)包括折疊臂，電纜裝在折疊臂內(nèi)部，通過(guò)折疊臂的展開(kāi)與折疊運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)電纜的鋪設(shè)與回收；所述輸出端轉(zhuǎn)接模塊安裝在末端支臂的端部；所述接收端轉(zhuǎn)接模塊固定在用電設(shè)備車(chē)上，安裝有接收端接插件；插拔機(jī)構(gòu)引導(dǎo)并提供插拔力實(shí)現(xiàn)輸出端轉(zhuǎn)接模塊與接收端轉(zhuǎn)接模塊對(duì)插，將供電設(shè)備端的電流導(dǎo)入用電設(shè)備。

3、進(jìn)一步的，所述視覺(jué)牽引系統(tǒng)包括光源靶標(biāo)和雙目相機(jī)，所述光源靶標(biāo)安裝在接收端轉(zhuǎn)接模塊處，用于標(biāo)記接收端的相對(duì)位置，所述雙目相機(jī)安裝在輸出端轉(zhuǎn)接模塊處，用于識(shí)別靶標(biāo)位置。

4、進(jìn)一步的，所述雙目相機(jī)與伺服主控通過(guò)tcp協(xié)議通訊。

5、進(jìn)一步的，所述展收系統(tǒng)包括固定座、臂節(jié)1、臂節(jié)2、臂節(jié)3、電動(dòng)推桿萬(wàn)向支撐輪、電動(dòng)推桿1、電動(dòng)推桿2、電動(dòng)推桿3；臂節(jié)通過(guò)對(duì)應(yīng)的電動(dòng)推桿控制，臂節(jié)1可由電動(dòng)推桿控制繞根部固定座轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，臂節(jié)2可繞臂節(jié)1、臂節(jié)2間的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，臂節(jié)3可繞臂節(jié)2、臂節(jié)3間的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，折疊臂在二維空間內(nèi)自由折疊展開(kāi)。

6、進(jìn)一步的，所述末端支臂裝有電動(dòng)推桿控制的萬(wàn)向支撐輪，通過(guò)電動(dòng)推桿的伸出長(zhǎng)度調(diào)整末端支臂的離地高度。

7、進(jìn)一步的，所述電動(dòng)推桿是伺服電動(dòng)推桿，控制輸出端轉(zhuǎn)接模塊在三維空間的指定位置。

8、進(jìn)一步的，所述輸出端轉(zhuǎn)接模塊包括轉(zhuǎn)接板、輸出端接插件和導(dǎo)向軸，所述接收端轉(zhuǎn)接模塊包括與之對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)接板和接收端接插件。

9、進(jìn)一步的，所述插拔機(jī)構(gòu)包括電機(jī)減速機(jī)和槽形凸輪，凸輪開(kāi)口抓取輸出端轉(zhuǎn)接模塊的導(dǎo)向軸并沿著開(kāi)槽移動(dòng)，為連接器對(duì)插提供插拔力，輸出端轉(zhuǎn)接模塊隨動(dòng)完成自動(dòng)對(duì)插。

10、一種重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)的使用方法：所述重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)包括視覺(jué)牽引系統(tǒng)、展收系統(tǒng)、輸出端轉(zhuǎn)接模塊、接收端轉(zhuǎn)接模塊、插拔機(jī)構(gòu)，

11、（1）運(yùn)輸狀態(tài)時(shí)，折疊臂收藏在供電設(shè)備車(chē)一側(cè)，接收端轉(zhuǎn)接模塊固定在用電設(shè)備車(chē)上；

12、（2）架設(shè)時(shí)，供電設(shè)備車(chē)與用電設(shè)備車(chē)按要求停放，牽引對(duì)接系統(tǒng)啟動(dòng)，雙目相機(jī)根據(jù)與光源靶標(biāo)的相對(duì)位置關(guān)系計(jì)算展收系統(tǒng)中每個(gè)推桿的伸縮量從而引導(dǎo)折疊臂臂節(jié)進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)和萬(wàn)向支撐輪縱向升降，將輸出端轉(zhuǎn)接模塊牽引至用電設(shè)備車(chē)接收端轉(zhuǎn)接模塊處并進(jìn)行微調(diào)對(duì)準(zhǔn)。對(duì)準(zhǔn)后，自動(dòng)插拔機(jī)構(gòu)的電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)槽形凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪開(kāi)口抓取輸出端轉(zhuǎn)接模塊的導(dǎo)向軸并沿著開(kāi)槽移動(dòng)，為連接器對(duì)插提供插拔力，輸出端轉(zhuǎn)接模塊隨動(dòng)完成自動(dòng)對(duì)插，完成架設(shè)至工作狀態(tài)，

13、（3）撤收時(shí)，自動(dòng)插拔機(jī)構(gòu)的電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)槽形凸輪反向旋轉(zhuǎn)，為連接器分離提供插拔力，導(dǎo)向軸沿著開(kāi)槽反向移動(dòng)，輸出端轉(zhuǎn)接模塊隨動(dòng)完成自動(dòng)分離，然后展收系統(tǒng)折疊收回到供電設(shè)備車(chē)一側(cè)，撤收至運(yùn)輸狀態(tài)。

14、本發(fā)明面向高機(jī)動(dòng)電子裝備的重型多束電纜的快速鋪設(shè)、對(duì)接與回收問(wèn)題，提出了一種重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)。利用視覺(jué)引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)電纜自動(dòng)快速展收到達(dá)用電設(shè)備處，通過(guò)插拔機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)供電設(shè)備與用電設(shè)備的多插頭自動(dòng)快速互聯(lián)，大幅縮短裝備多個(gè)運(yùn)輸單元間的電纜鋪設(shè)時(shí)間，最終提高裝備機(jī)動(dòng)性。本專(zhuān)利能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)電動(dòng)電纜盤(pán)方案存在的一些不足，提升自動(dòng)化程度，減少操作人員數(shù)量并提高可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)，其特征在于，包括視覺(jué)牽引系統(tǒng)、展收系統(tǒng)、輸出端轉(zhuǎn)接模塊、接收端轉(zhuǎn)接模塊和插拔機(jī)構(gòu)，所述視覺(jué)牽引系統(tǒng)計(jì)算當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的偏差，引導(dǎo)展收系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，使輸出端轉(zhuǎn)接模塊到達(dá)指定位置，通過(guò)插拔機(jī)構(gòu)引導(dǎo)并提供插拔力實(shí)現(xiàn)輸出端轉(zhuǎn)接模塊與接收端轉(zhuǎn)接模塊對(duì)插，實(shí)現(xiàn)若干個(gè)連接器同時(shí)插拔；所述展收系統(tǒng)包括折疊臂，電纜裝在折疊臂內(nèi)部，通過(guò)折疊臂的展開(kāi)與折疊運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)電纜的鋪設(shè)與回收；所述輸出端轉(zhuǎn)接模塊安裝在末端支臂的端部；所述接收端轉(zhuǎn)接模塊固定在用電設(shè)備車(chē)上，安裝有接收端接插件；插拔機(jī)構(gòu)引導(dǎo)并提供插拔力實(shí)現(xiàn)輸出端轉(zhuǎn)接模塊與接收端轉(zhuǎn)接模塊對(duì)插，將供電設(shè)備端的電流導(dǎo)入用電設(shè)備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺(jué)牽引系統(tǒng)包括光源靶標(biāo)和雙目相機(jī)，所述光源靶標(biāo)安裝在接收端轉(zhuǎn)接模塊處，用于標(biāo)記接收端的相對(duì)位置，所述雙目相機(jī)安裝在輸出端轉(zhuǎn)接模塊處，用于識(shí)別靶標(biāo)位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)，其特征在于，所述雙目相機(jī)與伺服主控通過(guò)tcp協(xié)議通訊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)，其特征在于，所述展收系統(tǒng)包括固定座、臂節(jié)1、臂節(jié)2、臂節(jié)3、電動(dòng)推桿萬(wàn)向支撐輪、電動(dòng)推桿1、電動(dòng)推桿2、電動(dòng)推桿3；臂節(jié)通過(guò)對(duì)應(yīng)的電動(dòng)推桿控制，臂節(jié)1可由電動(dòng)推桿控制繞根部固定座轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，臂節(jié)2可繞臂節(jié)1、臂節(jié)2間的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，臂節(jié)3可繞臂節(jié)2、臂節(jié)3間的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，折疊臂在二維空間內(nèi)自由折疊展開(kāi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)，其特征在于，所述末端支臂裝有電動(dòng)推桿控制的萬(wàn)向支撐輪，通過(guò)電動(dòng)推桿的伸出長(zhǎng)度調(diào)整末端支臂的離地高度。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)，其特征在于，所述電動(dòng)推桿是伺服電動(dòng)推桿，控制輸出端轉(zhuǎn)接模塊在三維空間的指定位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出端轉(zhuǎn)接模塊包括轉(zhuǎn)接板、輸出端接插件和導(dǎo)向軸，所述接收端轉(zhuǎn)接模塊包括與之對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)接板和接收端接插件。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)，其特征在于，所述插拔機(jī)構(gòu)包括電機(jī)減速機(jī)和槽形凸輪，凸輪開(kāi)口抓取輸出端轉(zhuǎn)接模塊的導(dǎo)向軸并沿著開(kāi)槽移動(dòng)，為連接器對(duì)插提供插拔力，輸出端轉(zhuǎn)接模塊隨動(dòng)完成自動(dòng)對(duì)插。

9.一種重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)的使用方法：其特征在于，所述重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)包括視覺(jué)牽引系統(tǒng)、展收系統(tǒng)、輸出端轉(zhuǎn)接模塊、接收端轉(zhuǎn)接模塊、插拔機(jī)構(gòu)，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種重型電纜自動(dòng)牽引對(duì)接系統(tǒng)及其使用方法，屬于機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域，包括視覺(jué)牽引系統(tǒng)、展收系統(tǒng)、輸出端轉(zhuǎn)接模塊、接收端轉(zhuǎn)接模塊和插拔機(jī)構(gòu)，視覺(jué)牽引系統(tǒng)計(jì)算當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的偏差，引導(dǎo)展收系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，使輸出端轉(zhuǎn)接模塊到達(dá)指定位置，通過(guò)插拔機(jī)構(gòu)引導(dǎo)并提供插拔力實(shí)現(xiàn)輸出端轉(zhuǎn)接模塊與接收端轉(zhuǎn)接模塊對(duì)插，實(shí)現(xiàn)若干個(gè)連接器同時(shí)插拔；展收系統(tǒng)通過(guò)折疊臂的展開(kāi)與折疊運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)電纜的鋪設(shè)與回收；輸出端轉(zhuǎn)接模塊安裝在末端支臂的端部；所述接收端轉(zhuǎn)接模塊固定在用電設(shè)備車(chē)上，插拔機(jī)構(gòu)引導(dǎo)并提供插拔力。自動(dòng)快速互聯(lián)，大幅縮短裝備多個(gè)運(yùn)輸單元間的電纜鋪設(shè)時(shí)間，最終提高裝備機(jī)動(dòng)性。

技術(shù)研發(fā)人員：唐雨,程春紅,劉敏,陳東東,徐文華,劉加增,唐寶富
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十四研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6