一种具有重力平衡和阻尼可调功能的旋转关节

技术领域

本发明涉及一种具有重力平衡和阻尼可调功能的旋转关节，属于自动化设备技术领域。

背景技术

现有技术中翻转机构仅具有单一的回转功能，无法实现平衡重力和可调节阻尼功能。人机交互时费时费力，且不好把控力度，故无法适应高频率地人机交互的动作。

发明内容

本发明的目的是为解决如何设计一种具有重力平衡和阻尼可调功能的旋转关节，为翻转动作的人机交互提供一个稳定的状态，以实现可靠的符合人体工程学的高频率人机交互翻转动作的技术问题。

为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种具有重力平衡和阻尼可调功能的旋转关节；包括基座、回转支撑座、回转主轴、压紧法兰、重力平衡装置和阻尼锁止装置；基座上设有回转支撑座，回转支撑座内部设有回转主轴，回转主轴一端设有压紧法兰；压紧法兰与基座之间设有重力平衡装置；压紧法兰远离回转主轴的一侧设有阻尼锁止装置。

优选地，所述基座上设有耳板，耳板上设有回转支撑座；回转支撑座与内部的回转主轴之间设有滚动轴承；耳板上设有限位板，压紧法兰上设有与限位板相对应的凸台。

优选地，所述重力平衡装置包括调节螺栓、法兰凸台、拉伸弹簧和弹簧拉板；压紧法兰远离回转主轴的一侧设有法兰凸台，法兰凸台上设有弹簧拉板；基座上设有调节螺栓，调节螺栓和弹簧拉板之间设有拉伸弹簧。

优选地，所述阻尼锁止装置包括阻尼锁止支撑座、阻尼调节法兰、锁止调节法兰、阻尼机构和锁止机构；与压紧法兰端面相对应的基座上设有阻尼锁止支撑座；阻尼锁止支撑座与压紧法兰之间设有法兰凸台；阻尼锁止支撑座远离压紧法兰的一端设有阻尼调节法兰和锁止调节法兰；阻尼调节法兰与法兰凸台之间设有阻尼机构；锁止调节法兰与法兰凸台之间设有锁止机构。

优选地，所述阻尼机构包括阻尼调节块、碟片弹簧和阻尼杆；所述阻尼调节法兰上设有阻尼调节块，阻尼调节块通过碟片弹簧与阻尼杆的一端连接，阻尼杆的另一端与法兰凸台连接。

优选地，所述锁止机构包括定位法兰和锁止杆；所述阻尼锁止支撑座与法兰凸台之间设有定位法兰，定位法兰上设有定位孔；所述锁止调节法兰上设有锁止杆，锁止杆一端设有用于旋转锁止杆使锁止杆进退的旋钮，锁止杆另一端连接定位法兰的定位孔。

优选地，所述锁止杆上套设有限位环，锁止杆的杆体上与阻尼锁止支撑座之间套设有石墨铜套。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

采用本发明提供的结构后，在一些手动操作的摆臂场景，可以使旋转关节机构更加紧凑，摆臂调节更加的省力平稳，摆臂的定位更加的精准。

附图说明

图1为本发明部件组成结构示意图；

图2为本发明部件组成剖视示意图；

附图标记：1.基座；2.回转支撑座；3.回转主轴；4.限位板；5.调节螺栓；6.法兰凸台；7.拉伸弹簧；8.弹簧拉板；9.定位法兰；10.阻尼锁止支撑座；11.阻尼调节法兰；12.阻尼调节块；13.锁止调节法兰；14.锁止杆；15.碟片弹簧；16.限位环；17.深沟球轴承；18.阻尼杆；19.压紧法兰；20.石墨铜套；21.圆柱轴承基座；22.耳板。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下：

如图1-2所示，本发明提供一种具有重力平衡和阻尼可调功能的旋转关节；包括基座1、回转支撑座2、回转主轴3、压紧法兰19、重力平衡装置和阻尼锁止装置；基座1上设有回转支撑座2，回转支撑座2内部设有回转主轴3，回转主轴3一端设有压紧法兰19，回转主轴3的另一端设有圆柱轴承基座21；压紧法兰19与基座1之间设有重力平衡装置；压紧法兰19远离回转主轴3的一侧设有阻尼锁止装置。基座1上设有耳板22，耳板22上设有回转支撑座2；回转支撑座2与内部的回转主轴3之间设有深沟球轴承17；耳板22上设有限位板4，压紧法兰19上设有与限位板4相对应的凸台。重力平衡装置包括调节螺栓5、法兰凸台6、拉伸弹簧7和弹簧拉板8；压紧法兰19远离回转主轴3的一侧设有法兰凸台6，法兰凸台6上设有弹簧拉板8；基座1上设有调节螺栓5，调节螺栓5和弹簧拉板8之间设有拉伸弹簧7。阻尼锁止装置包括阻尼锁止支撑座10、阻尼调节法兰11、锁止调节法兰13、阻尼机构和锁止机构；与压紧法兰19端面相对应的基座1上设有阻尼锁止支撑座10；阻尼锁止支撑座10与压紧法兰19之间设有法兰凸台6；阻尼锁止支撑座10远离压紧法兰19的一端设有阻尼调节法兰11和锁止调节法兰13；阻尼调节法兰11与法兰凸台6之间设有阻尼机构；锁止调节法兰13与法兰凸台6之间设有锁止机构。阻尼机构包括阻尼调节块12、碟片弹簧15和阻尼杆18；阻尼调节法兰11上设有阻尼调节块12，阻尼调节块12通过碟片弹簧15与阻尼杆18的一端连接，阻尼杆18的另一端与法兰凸台6连接。锁止机构包括定位法兰9和锁止杆14；阻尼锁止支撑座10与法兰凸台6之间设有定位法兰9，定位法兰9上设有定位孔；锁止调节法兰13上设有锁止杆14，锁止杆14一端设有用于旋转锁止杆14使锁止杆14进退的旋钮，锁止杆14另一端连接定位法兰9的定位孔。锁止杆14上套设有限位环16，锁止杆14的杆体上与阻尼锁止支撑座10之间套设有石墨铜套20。

实施例

本发明的目的是为了提供一种具有重力平衡和阻尼可调功能的旋转关节装置，包括：基座1，基座1上设置有回转支撑座2和阻尼锁止支撑座10；锁止杆14穿设于阻尼锁止支撑座10的下部；锁止调节法兰13设置于阻尼锁止支撑座10下部，通过螺纹与锁止杆14连接；阻尼杆18设置在阻尼锁止支撑座10的上部；阻尼调节法兰11设置于阻尼锁止支撑座10的上部；阻尼调节块12设置于阻尼调节法兰11上，并通过螺纹调节碟片弹簧15来控制阻尼杆18的阻尼大小；回转支撑座2由两个耳板22和一个圆柱轴承基座21组成，通过耳板22连接在基座1上；回转主轴3设置于回转支撑座2内部；压紧法兰19固定于回转主轴3的一侧；限位板4设置在回转支撑座2一侧的耳板22上；法兰凸台6的一端连接在压紧法兰19上，另一端与阻尼杆18相接触；拉伸弹簧7的一端通过调节螺栓5连接在基座1上，另一端通过弹簧拉板8连接在法兰凸台6上；定位法兰9设置于法兰凸台6的一侧。

本实施例中，锁止杆14的一端通过螺纹连接在锁止调节法兰13上，另一端通过销轴连接在石墨铜套20上，石墨铜套20和锁止调节法兰13通过螺栓连接在阻尼锁止支撑座10上。锁止杆14上设有一个限位环16，锁止杆14的端部为一个圆锥头，与定位法兰9上的锥孔配合。

阻尼杆18和阻尼调节法兰11之间设有碟片弹簧15。保证阻尼杆18的自补偿。弹簧拉板8和调节螺栓5通过拉伸弹簧7连接；压紧法兰19边缘有个凸台与限位板4组合，形成限位。回转主轴3设置于回转支撑座2内部，回转主轴3设置于回转支撑座2之间设有深沟球轴承17。

本发明的装置通过拉簧平衡摆臂重力，通过阻尼杆调节系统的旋转阻尼，回转主轴有连接法兰，可连接各种摆臂。

当摆臂向上运动时，拉簧7收缩平衡摆臂的重力，直到压紧法兰19的凸台碰触到限位板4，便可知道摆臂到位，旋转锁止杆14，通过锁止杆14的锥头与定位法兰9的锥孔配合，形成摆臂的精准定位。

当摆臂向下运动时，首先将锁止杆14向外拧出，直到限位环16碰触到阻尼锁止支撑座10，再将摆臂放下，拉簧7拉伸平衡摆臂的重力，并通过阻尼杆18的作用，可以平稳的将摆臂放置到位，旋转锁止杆14，使得摆臂定位。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。