一种绕轴转动运动臂锁紧装置

技术领域

本发明涉及一种绕轴转动运动臂锁紧装置，属于机械锁紧技术领域。

背景技术

传统机械锁紧装置，往往用到机械插销、弹簧、推杆等机械结构，这些结构构成的锁紧装置往往存在人工操作、结构零件较多、操作不便、锁紧和解锁过程复杂且耗时较多、安装空间较大等不足之处。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种绕轴转动运动臂锁紧装置，该绕轴转动运动臂锁紧装置结构简单，零部件少，可安放在空间相对狭小的地方使用，且锁紧和解锁过程较快，操作方便。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种绕轴转动运动臂锁紧装置，包括大摇杆电机和运动臂；所述运动臂的一端连接有锁紧钩，在锁紧钩的下方设有锁紧钩安装座；所述锁紧钩安装座的一侧依次设有锁块支座和限位杆支座，大摇杆电机位于锁块支座的一侧；所述锁块支座上连接有锁块，限位杆支座上连接有限位杆；所述限位杆的下方通过换向装置连接有小摇杆电机和小摇杆，大摇杆电机的一侧连接有大摇杆；所述大摇杆、小摇杆、限位杆、锁块之间通过调位杆连接。

所述锁块通过锁块轴与锁块支座连接。

所述限位杆通过限位杆轴与限位杆支座连接。

所述锁紧钩锁紧时，落在锁紧钩安装座上。

所述锁块锁紧时，水平压住锁紧钩。

所述运动臂的另一端通过主轴可以发生单自由度的绕轴转动。

所述锁块和限位杆上均设有L型滑道，调位杆穿过锁块和限位杆的L型滑道与小摇杆、大摇杆连接。

所述换向装置由一组呈90度摆放的锥齿轮组成，用于改变小摇杆电机的传动方向。

所述换向装置通过换向器转轴与小摇杆电机和小摇杆连接。

所述换向器转轴为带键的换向器转轴。

本发明的有益效果在于：不使用机械插销、弹簧、推杆等机械结构，利用一个绕固定轴旋转的杠杆和一个绕固定轴转动的摇杆运动产生位移干涉即可完成锁紧；锁紧原理简单，锁紧和解锁过程耗时短，结构稳定可靠，操作方便，手动锁紧和自动锁紧均可。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明部分结构的结构示意图；

图3是本发明的爆炸图；

图4是本发明解锁状态的示意图；

图5是本发明在解锁和锁紧过程中，调位杆在锁块L滑道右侧端面位置的示意图；

图6是本发明锁紧状态的示意图；

图7是锁块和限位杆中L滑道的平面示意图；

图8是锁块和限位杆中L滑道的立体示意图；

图中：1-大摇杆电机，2-锁紧钩安装座，3-锁块轴，4-锁紧钩，5-运动臂，6-锁块，7-限位杆轴，8-限位杆，9-限位杆支座，10-锁块支座，11-小摇杆电机，12-换向装置，13-小摇杆，14-调位杆，15-大摇杆，16-换向器转轴。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

实施例1

如图1～3所示，锁紧勾4固定在运动臂5上，锁紧勾4锁紧时落在锁紧勾安装座2上，锁块6和锁块支座10用锁块轴3相连接，锁块6锁紧状态时水平压住锁紧勾4；限位杆8和限位杆支座9用限位杆轴7连接，限位杆8下方安装小摇杆电机11和换向装置12，换向装置12两端通过键连接小摇杆13和小摇杆电机11；调位杆14穿过限位杆8、锁块6、小摇杆13和大摇杆15放置，大摇杆15另一侧连接大摇杆电机1，大摇杆电机1安装在锁块支座10附近，可根据实际情况调整安装位置。

所述换向装置12由一组呈90度摆放的锥齿轮组成，用于改变小摇杆电机11的传动方向。

所述换向装置12通过换向器转轴16与小摇杆电机11和小摇杆13连接。

所述换向器转轴16为带键的换向器转轴。

具体的，针对单自由度绕轴转动运动臂发明提供一种锁紧装置，利用类似杠杆结构布局，锁块6一端压紧锁紧勾4，锁块6另一端用摇杆旋转到最低点与锁块6相连，限制了锁块6转动，从而限制了锁紧勾4移动。

实施例2

根据实际使用环境和运动臂5大小调整锁紧勾安装座2、锁块支座10、限位杆14的尺寸和安装距离，使锁块6在水平锁紧时和开启解锁时满足以下要求：

锁紧时，锁块6处于水平状态，限位杆8保证旋转到最低点位置，即处于竖直状态，满足调位杆14的轴心和限位杆轴7的轴心连线与锁块6垂直。

具体的，锁块6和限位杆8中L型滑道在水平锁紧时，两个L型滑道能匹配贴合对齐，在同一个水平面，除末端滑道长度不一样外，其余几何尺寸相同如图7和8所示，保证调位杆14在锁块6和限位杆8中L型滑道中流畅滑动。

实施例3

解锁时满足以下要求：

大摇杆15顺时针旋转解锁时，锁块6和限位杆8之间产生的的夹角a不能超过90度，如图4所示，避免解锁后大摇杆15逆时针旋转锁紧时限位杆8不能复位到水平锁紧位置。

具体的，因解锁运动时，锁块6和限位杆8之间产生的夹角a要求不能超过90度，这会影响锁块6解锁时开启的最大开启角度，可能会导致锁紧勾4不能完全解锁脱出，需根据实际需求调整大摇杆电机1的高度即大摇杆15的旋转原点到限位杆轴7轴心的竖直高度，即可调整锁6块开启时最大旋转角度。

实施例4

用锁块6、锁紧勾4和限位杆8形成一个类似杠杆结构，在锁紧状态时，限位杆8旋转到最下端，使之不能再产生向下移动分量，限制了锁块6绕轴旋转，从而限制锁紧勾4向上位移。

锁紧过程为：

运动臂5旋转到水平位置，此时位于锁紧固定位置，锁紧装置开始由解锁状态(图4)转变为锁紧状态(图6)。

锁紧勾4落在锁紧勾安装座2上，大摇杆电机1带动大摇杆15逆时针旋转，调位杆14向大摇杆15滑道顶端移动，又跟随大摇杆15做逆时针旋转运动，此时在调位杆14移动下，带动锁块6逆时针旋转，带动限位杆14逆时针旋转，即锁紧过程锁块6和限位杆8都逐渐恢复到水平位置，如图5所示；锁块6旋转到水平位置时，已贴紧锁紧勾4，大摇杆电机1停止转动，此时启动小摇杆电机11，通过换向装置12拨动小摇杆13逆时针旋转，小摇杆13带动调位杆14沿着锁块6的L滑道右侧端面旋转到锁块6和限位杆8的L型滑道底部端面，此时锁块6和限位杆8的L型滑道是对齐重合，锁紧过程完毕。

解锁过程为：

由锁紧状态(图6)转变为解锁状态(图4)，小摇杆电机11通过换向装置12使小摇杆13顺时针旋转，小摇杆13带动调位杆14沿着锁块6和限位杆8中的L型滑道顺时针旋转运动到锁块6滑道右端面(如图7)，此时小摇杆电机11停止运动(如图5)，此过程锁块6和限位杆8不发生运动；再启动大摇杆电机1带动大摇杆15顺时针旋转，大摇杆15带动调位杆14顺时针旋转，此时锁块6和限位杆8在调位杆14的带动下顺时针旋转，压紧锁紧勾4的锁块6向上抬起，完成解锁过程如图4。

进一步的，也可手动拨动小摇杆13和大摇杆15来代替小摇杆电机11和大摇杆电机1完成移动调位杆14的动作，以完成解锁和锁紧过程。

实施例5

锁紧原理为：

运动臂5在锁紧时只会发生绕主轴顺时针旋转，如图4，不会逆时针旋转，所以锁紧勾4只会向上移动，锁紧勾4向上移动会带动锁块6顺时针旋转，进而会带动调位杆14向下移动，而此时限位杆8已旋转到最低点，调位杆14在限位杆8L滑道中下端面无法向下移动，又因为调位杆14和限位杆8的L滑道宽度和调位杆14直径控制在合理间隙配合范围内，阻止了限位杆14在L滑道内晃动，使锁块6无法顺时针旋转，进而阻止锁紧勾4向上抬起，达到锁紧目的。