专利名称：结构自锁式联锁装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及机器人技术，具体地说特别是一种适用于水下机器人的结构自锁联锁装置。
背景技术：
水下机器人是一种在水下环境中作业的特种机器人，在其下水回收的过程中，尤其是在恶劣的海况下，必须将水下机器人与其收放设备联锁在一起，为保证水下机器人的绝对安全，要求联锁装置必须具有自锁功能，在没有开启指令的情况下，联锁装置不能开启。目前，一些联锁装置采用滑道式，即装置的卡爪在启闭的过程中是沿滑道平移，主要缺点是在负重的情况下，卡爪和轨道容易损坏，安全和可靠性不够。
发明内容
为了解决水下机器人在下水回收过程中的联锁水下机器人的联锁装置的安全和可靠性技术问题，根据水下机器人在海上作业的特点，本发明的目的是提供一种结构自锁式联锁装置，使得水下机器人工作安全可靠。
本发明技术方案是具有结构相同、对称设置的两个联锁机构，分别安装在机座底板上，其中所述一个联锁机构主要由两块支撑板、卡爪、短连杆、油缸、接头及长连杆等组成，具体结构为所述支撑板共为两块，下部由卡爪轴和长连杆轴联结，联结时卡爪轴和长连杆轴伸出在两块支撑板外的两端由螺母锁紧，两根支撑管分别通过长螺杆支撑在两支撑板之间的上部，至此支撑板通过卡爪轴、长连杆轴和支撑管经螺栓螺母固定后形成一个两支撑板彼此平行、稳定的整体框架；所述卡爪带有联锁支撑面，装配在两块支撑板之间，卡爪右侧孔与卡爪轴动配合，且在支撑板两内壁之间留有间隙以便绕卡爪轴回转，卡爪另一孔和短连杆一端孔通过连杆销轴动配合绞接；所述长连杆装配在两块支撑板之间，长连杆的一端孔与长连杆轴动配合，且在支撑板两内壁之间留有间隙以便绕长连杆轴轴线回转；所述接头与油缸的活塞杆端螺纹联结，接头下部孔、长连杆另一端孔和短连杆另一端孔通过与另一根连杆销轴动配合将它们绞接在一起；所述油缸由油缸套夹固在两块支撑板间的顶部；所述短连杆共有二个，分别布置在卡爪的两侧；所述油缸套制成外方内圆的形状，内圆与油缸外圆精密过渡配合，外方的一侧开口至内圆，在开口处通过螺钉将油缸夹固，且在与所述开口侧相垂直的另两侧的外方上装有半轴，此两半轴与两块支撑板顶部支撑孔动配合；所述两支撑板之间的卡爪轴和长连杆轴的轴段同长；所述两支撑板之间的支撑管与卡爪轴和长连杆轴轴段同长；所述两根长螺杆分别穿过一块支撑板、经支撑管内孔再穿过另一块支撑板后用螺母锁紧；为防止接头与油缸的活塞杆松脱，加锁紧螺母将接头锁死；所述油缸可采用液压驱动，也可采用气动驱动。
本发明具有如下优点1.本发明的整体框架采用分立零件组装而成，加工性好，便于保证精度。
2.由于本发明采用连杆自锁结构(长、短连杆成一条线时自锁)，所以其工作安全可靠。
图1为本发明一个实施例使用状态图。
图2a为图1中一个联锁机构结构右视图。
图2b为图1中一个联锁机构结构主视图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例详述本发明。
如图1、图2a、图2b所示，本发明具有结构相同的、对称设置的两个联锁机构，所述其中一个联锁机构由两块支撑板1、卡爪2、卡爪轴3、短连杆4、支撑管5、油缸套6、油缸7、锁紧螺母8、接头9、长连杆10、长连杆轴11和连杆销轴12组成，具体结构为所述支撑板1共为两块，下部由卡爪轴3和长连杆轴11联结，联结时卡爪轴3和长连杆轴11伸出在两块支撑板1外的两端由螺母锁紧，两支撑板1之间的卡爪轴3和长连杆轴11的轴段同长；另两根与此轴段同长的支撑管5分别通过长螺杆支撑在两支撑板1之间的上部，两根长螺杆分别穿过一块支撑板1经支撑管5内孔和另一块支撑板1后用螺母锁紧，至此支撑板1通过卡爪轴3、长连杆轴11和支撑管5经螺栓螺母固定后形成一个两支撑板1彼此平行的、稳定的整体框架；所述卡爪2带有联锁支撑面，装配在两块支撑板1之间，卡爪2右侧孔与卡爪轴3动配合，且在支撑板1两内壁之间留有适当的间隙以便绕卡爪轴3回转，卡爪2另一孔和短连杆4一端孔通过连杆销轴12动配合绞接；所述长连杆10装配在两块支撑板1之间，长连杆10的大端孔与长连杆轴11动配合，且在支撑板1两内壁之间的大端两侧留有适当的间隙以便绕长连杆轴11轴线回转；所述接头9与油缸7的活塞杆端采用螺纹联结，接头9下部孔、长连杆10另一端孔和短连杆4另一端孔通过与另一根连杆销轴12动配合将它们绞接在一起；为防止接头9与油缸7的活塞杆松脱，加锁紧螺母8将接头9锁死；所述油缸7由油缸套6夹固在两块支撑板1间的顶部，油缸套6制成外方内圆的形状，内圆与油缸7外圆采用精密配合，外方的一侧开口至内圆，在开口处通过螺钉将油缸7夹固，且在所述开口侧相垂直的另两侧的外方上装有半轴，此两半轴与两块支撑板1顶部支撑孔动配合，从而达到油缸7的安装位置沿其轴向可调和装置工作时油缸7的摆动；所述短连杆4共有二个，为保证卡爪2受力均匀，分别布置在卡爪2的两侧；所述油缸套6的两侧两个半轴采用焊接结构，油缸7动作时，油缸7与油缸套6绕两半轴一起摆动。
本发明可用于水下机器人与中继器(水下机器人的重要水下支持设备)在水下进行联锁，属中继器的主要部件之一。装配时将两个相同的联锁机构采用左右对称的方式布置，以实现联锁功能。可采用液压驱动，也可采用气动驱动。
本发明的工作原理将其作业过程分为联锁和开锁两个环节。
联锁过程如下当水下机器人的联锁锥14进入本发明联锁位置后，油缸6的活塞杆向下伸出，推动长连杆10绕长连杆轴11向下摆动，同时推动短连杆4绕卡爪2上的连杆销轴12向下摆动又向右平动，使得卡爪2绕卡爪轴3逆时针向上转动，当卡爪2的联锁支撑面处于水平时，左右对称布置的两个联锁机构同时动作的卡爪2将水下机器人的联锁锥14卡在卡爪2的联锁支撑面上，同时长连杆10和短连杆4的运动位置略微超过两连杆的中心连线，也就是说超过了非稳定位置，由于有安装在两支撑板1下方的机座底板13限制，两连杆再不能向下运动。此时施加在卡爪2的联锁支撑面上的向下作用力(水下机器人施加的作用力)不能使卡爪2顺时针向下转动开锁，以达自锁式联锁之目的。
开锁过程如下当油缸6的活塞杆向上缩回，拉动长连杆10向上摆动，同时拉动短连杆4绕卡爪2上的连杆销轴12向上摆动又向左平动，使得卡爪2绕卡爪轴3顺时针向下转动，当卡爪2的联锁支撑面超过铅垂面时，由于左右对称布置的两个联锁机构的卡爪2同时动作，水下机器人的联锁锥14被松脱，由水下机器人将联锁锥14拉出。
由于本发明具有自锁功能，故可被称之为安全联锁装置。
权利要求
1.一种结构自锁式联锁装置，其特征在于具有结构相同、对称设置的两个联锁机构，分别安装在机座底板(13)上，其中所述一个联锁机构主要由两块支撑板(1)、卡爪(2)、短连杆(4)、油缸(7)、接头(9)及长连杆(10)等组成，具体结构为所述支撑板(1)共为两块，下部由卡爪轴(3)和长连杆轴(11)联结，联结时卡爪轴(3)和长连杆轴(11)伸出在两块支撑板(1)外的两端由螺母锁紧，两根支撑管(5)分别通过长螺杆支撑在两支撑板(1)之间的上部，至此支撑板(1)通过卡爪轴(3)、长连杆轴(11)和支撑管(5)经螺栓螺母固定后形成一个两支撑板(1)彼此平行、稳定的整体框架；所述卡爪(2)带有联锁支撑面，装配在两块支撑板(1)之间，卡爪(2)右侧孔与卡爪轴(3)动配合，且在支撑板(1)两内壁之间留有间隙以便绕卡爪轴(3)回转，卡爪(2)另一孔和短连杆(4)一端孔通过连杆销轴(12)动配合绞接；所述长连杆(10)装配在两块支撑板(1)之间，长连杆(10)的一端孔与长连杆轴(11)动配合，且在支撑板(1)两内壁之间留有间隙以便绕长连杆轴(11)轴线回转；所述接头(9)与油缸(7)的活塞杆端螺纹联结，接头(9)下部孔、长连杆(10)另一端孔和短连杆(4)另一端孔通过与另一根连杆销轴(12)动配合将它们绞接在一起；所述油缸(7)由油缸套(6)夹固在两块支撑板(1)间的顶部。
2.按照权利要求1所述结构自锁式联锁装置，其特征在于所述短连杆(4)共有二个，分别布置在卡爪(2)的两侧。
3.按照权利要求1所述结构自锁式联锁装置，其特征在于所述油缸套(6)制成外方内圆的形状，内圆与油缸(7)外圆精密过渡配合，外方的一侧开口至内圆，在开口处通过螺钉将油缸(7)夹固，且在与所述开口侧相垂直的另两侧的外方上装有半轴，此两半轴与两块支撑板(1)顶部支撑孔动配合。
4.按照权利要求1所述结构自锁式联锁装置，其特征在于所述两支撑板(1)之间的卡爪轴(3)和长连杆轴(11)的轴段同长；所述两支撑板(1)之间的支撑管(5)与卡爪轴(3)和长连杆轴(11)轴段同长。
5.按照权利要求1所述结构自锁式联锁装置，其特征在于所述两根长螺杆分别穿过一块支撑板(1)、经支撑管(5)内孔再穿过另一块支撑板(1)后用螺母锁紧。
6.按照权利要求1所述结构自锁式联锁装置，其特征在于为防止接头(9)与油缸(7)的活塞杆松脱，加锁紧螺母(8)将接头(9)锁死。
7.按照权利要求1所述结构自锁式联锁装置，其特征在于所述油缸(7)可采用液压驱动，也可采用气动驱动。
全文摘要
一种结构自锁式联锁装置。它具有结构相同、对称设置的两个联锁机构，安装在机座底板上，其中一个联锁机构包括两块支撑板、卡爪、短连杆、油缸、接头及长连杆，具体为所述支撑板通过卡爪轴、长连杆轴和支撑管经螺栓螺母固定后形成一个彼此平行、稳定的整体框架；所述卡爪装配在两块支撑板之间，卡爪右侧孔与卡爪轴动配合，同时通过左侧孔用连杆销轴与短连杆动配合绞接，长连杆装配在两块支撑板之间，大端孔与长连杆轴动配合；所述接头与油缸的活塞杆端螺纹联结，接头下部孔、长连杆另一端孔和短连杆另一端孔通过与另一根连杆销轴动配合将它们绞接在一起；油缸由油缸套夹固在两块支撑板间的顶部。采用本发明使得水下机器人工作安全可靠。
文档编号B25J19/06GK1539605SQ0311152
公开日2004年10月27日 申请日期2003年4月23日 优先权日2003年4月23日
发明者康守权, 张竺英 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所