智能自锁夹紧释放装置的制作方法

文档序号:15507390发布日期:2018-09-21 23:19阅读:612来源:国知局

本实用新型涉及一种夹紧释放装置,具体涉及一种智能自锁夹紧释放装置。



背景技术:

机器人及其技术涉及机械、电子、控制、计算机、材料、放生、社会等多门学科,是国家智能制造的重要组成部分,也是产业升级的重要利器之一。机器人技术与生活需求结合催生新的应用场合,改善生活,服务社会。

关节型教育机器人是由多个移动或旋转关节组成的教育机器人,多关节可以实现空间高难度动作,其主要是因为关节的多个自由度相互联动而呈现出人们所需的动作和位置,然而多关节机构会产生复杂的机械运动,很容易产生机械故障,造成关键零部件损坏,具有拆卸和安装非常不便的问题。

混合型教育机器人由移动型教育机器人和关节型教育机器人混合人而成,移动型教育机器人是基于自身控制、可移动的教育机器人。两类机器人的混合带来新型功能的同时也带来了机械结构上的复杂性。例如,两种机器人的机身和运动底盘进行快速混合连接,一般传统的办法是用专用工具来回拆卸连接螺钉,使连接时间加长,也同样具有拆卸和安装非常不便的问题。

因此,如何解决关键零部件的快速简单的拆卸和安装,是目前需要迫切解决的事情。



技术实现要素:

针对现有技术存在的缺陷,本实用新型提供一种智能自锁夹紧释放装置,可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下:

本实用新型提供一种智能自锁夹紧释放装置,包括夹持连接器(1)、基座(2)、自锁转盘(3)、锁扣(4)和舵机(9);

所述夹持连接器(1)包括法兰盘(1.1)、三角形结构体(1.2)以及钩型突出部(1.3);所述法兰盘(1.1)用于与待夹元件连接固定;所述法兰盘(1.1)的表面固定安装所述三角形结构体(1.2);所述三角形结构体(1.2)的侧面顶部成型所述钩型突出部(1.3);

所述基座(2)包括基座本体(2.1),所述基座本体(2.1)的一侧开设与所述三角形结构体(1.2)相适配的三角形通孔(2.2);所述三角形通孔(2.2)的上面固定安装三角形框体(2.3);所述三角形结构体(1.2)自下向上移动,穿过所述三角形通孔(2.2)而进入到所述三角形框体(2.3)中;

所述自锁转盘(3)包括转盘本体(3.1),所述转盘本体(3.1)布置于所述基座(2)的上方,所述转盘本体(3.1)与布置于所述基座(2)下方的所述舵机(9)联动,通过所述舵机(9)驱动所述转盘本体(3.1)进行转动;

所述转盘本体(3.1)具有横向通孔;所述锁扣(4)的一端穿过所述横向通孔,而延伸到所述转盘本体(3.1)的外部,形成弧形突出部;所述锁扣(4)的另一端具有横向槽体,所述横向槽体置入压缩弹簧(6)后,所述横向槽体的外侧采用螺钉(7)限位,当所述夹持连接器(1)的钩型突出部(1.3)自下而上移动时,对所述锁扣(4)施加外部推力作用,使所述锁扣(4)压缩所述压缩弹簧(6);而当钩型突出部(1.3)上移到位后,外部推力作用消失,所述锁扣(4)在所述压缩弹簧(6)的作用下复位,进而卡于所述钩型突出部(1.3)的下面,锁住所述夹持连接器(1);

在所述转盘本体(3.1)的一侧伸出扇形结构部(3.2);所述扇形结构部(3.2)靠近所述锁扣(4)的延伸到所述转盘本体(3.1)外部的一端,当所述钩型突出部(1.3)上移到位后,所述自锁转盘(3)旋转,进而使所述扇形结构部(3.2)卡于所述钩型突出部(1.3)的下面,锁住所述夹持连接器(1)。

优选的,所述自锁转盘(3)和所述舵机(9)的输出端通过十字槽沉头螺钉(5)连通固定。

优选的,所述舵机(9)通过十字槽盘头自攻螺钉(8)装配到所述基座(2)。

本实用新型提供的智能自锁夹紧释放装置具有以下优点:

将关键零部件装夹到智能自锁夹紧释放装置中,可实现关键零部件的快速夹紧、快速释放和机械自锁等功能,有效解决拆卸困难、维修不便和长期运动容易松动脱落等问题。

附图说明

图1为本实用新型提供的智能自锁夹紧释放装置的立体结构示意图;

图2为本实用新型提供的智能自锁夹紧释放装置的剖视图;

图3为图2沿A-A的剖视图;

图4为本实用新型提供的智能自锁夹紧释放装置的分解爆炸图;

图5为自锁转盘锁紧前与夹持连接器的位置关系图;

图6为图5中Ⅰ部的局部放大图;

图7为自锁转盘锁紧后与夹持连接器的位置关系图;

图8为图7中Ⅱ部的局部放大图;

图9为夹持连接器向上推进过程的状态变化过程图;

图10为自锁转盘逆时针转动实现松脱过程的变化图;

图11为智能自锁夹紧释放装置使用过程中第S1步到第S5步的变化过程图;

图12为智能自锁夹紧释放装置使用过程中第S6步到第S9步的变化过程图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种智能自锁夹紧释放装置,将关键零部件装夹到智能自锁夹紧释放装置中,具有关键零部件安装和操作方便、连接时间短的优点,特别适用教育类型机器人,攻克了机器人关键零部件拆装困难、维修不便和长期运动容易松动脱落等问题,同时还具备定向、自锁和复位等功能,为教育机器人领域开辟一套更佳快捷的设计方案。

参考附图1-图12,智能自锁夹紧释放装置包括夹持连接器1、基座2、自锁转盘3、锁扣4和舵机9;

夹持连接器1包括法兰盘1.1、三角形结构体1.2以及钩型突出部1.3;法兰盘1.1用于与待夹元件连接固定;法兰盘1.1的表面固定安装三角形结构体1.2;三角形结构体1.2的侧面顶部成型钩型突出部1.3;

基座2包括基座本体2.1,基座本体2.1的一侧开设与三角形结构体1.2相适配的三角形通孔2.2;三角形通孔2.2的上面固定安装三角形框体2.3;三角形结构体1.2自下向上移动,穿过三角形通孔2.2而进入到三角形框体2.3中;

自锁转盘3包括转盘本体3.1,转盘本体3.1布置于基座2的上方,转盘本体3.1与布置于基座2下方的舵机9联动,通过舵机9驱动转盘本体3.1进行转动;具体的,自锁转盘3和舵机9的输出端通过十字槽沉头螺钉5连通固定。舵机9通过十字槽盘头自攻螺钉8装配到基座2。

转盘本体3.1具有横向通孔;锁扣4的一端穿过横向通孔,而延伸到转盘本体3.1的外部,形成弧形突出部;锁扣4的另一端具有横向槽体,横向槽体置入压缩弹簧6后,横向槽体的外侧采用螺钉7限位,当夹持连接器1的钩型突出部1.3自下而上移动时,对锁扣4施加外部推力作用,使锁扣4压缩压缩弹簧6;而当钩型突出部1.3上移到位后,外部推力作用消失,锁扣4在压缩弹簧6的作用下复位,进而卡于钩型突出部1.3的下面,锁住夹持连接器1;

在转盘本体3.1的一侧伸出扇形结构部3.2;扇形结构部3.2靠近锁扣4的延伸到转盘本体3.1外部的一端,当钩型突出部1.3上移到位后,自锁转盘3旋转,进而使扇形结构部3.2卡于钩型突出部1.3的下面,锁住夹持连接器1。

主要零部件介绍:

1)夹持连接器:

夹持连接器是打开与外界关联的主要门户,通过法兰盘结构可以快速的与外界零部件进行连接,即:将待夹元件与法兰盘进行连接;

夹持连接器上端钩型突出部结构又起到钩挂作用,即快速的与自锁转盘内部的锁扣零件进行推压配合产生钩挂自锁,有效的防止待夹元件脱落;

夹持连接器的三角形结构体与基座零件中的三角形框体紧密配合,不仅起到装配定向作用,而且还防止待夹元件周向翻滚。

2)基座:

基座是整个装置的骨架,提供了各个零件的安装位置,加强整个装置,使各零件融为一体。

基座零件上的四个安装孔为其应用提供了装配方案,可将此装置应用到不同场合;

3)自锁转盘:

自锁转盘是整个装置的核心部件,最主要的作用之一是起到锁紧作用,转盘一侧伸出的扇形结构部在转盘旋转时起到夹紧夹持连接器的作用。

参考图5、6、7和8,自锁转盘通过花键与舵机连接,在舵机的驱动下,可以实现自锁转盘的顺时针或逆时针旋转,不仅可以实现上述夹紧作用,还可以让舵机反转实现松脱释放,整个过程形成了机械自锁,即待夹元件不管受到任何方向的力,自锁转盘可以牢牢锁住夹持连接器,即使舵机断电后整个装置也可以实现纯物理机械自锁,其扇形结构主要起到了挤压自锁的作用。

4)锁扣:

参考图9,锁扣是通过零件“圆柱螺旋压缩弹簧YII 0.3X2.7X5”和“十字槽盘头自攻螺钉ST2.9X6”将其装入自锁转盘中,通过相应的零件的配合,推压此件形成压缩和恢复,从而起到了锁扣夹紧夹持连接器的作用。

见图10所示:

锁扣的圆形头部结构可以随自锁转盘转动而转动,顺时针旋转时可实现自锁转盘自锁功能;逆时针旋转时可以实现松脱功能。

5)舵机:

舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器,可使角度不断变化并可以保持的控制系统,为此装置提供动力,舵机与自锁转盘通过相应螺钉进行连接,可驱动“自锁转盘按一定角度进行顺、逆旋转,驱动上述装置中相应零件进行机械运动。

应用流程参考图11和图12:

使用前,首先让舵机转动来调节装置中位,使锁扣位于三角形框体中心位置,见图11的S1;

待夹物通过螺钉与夹持连接器进行连接,见图11的的S2-S3所示;

将上述组装好的夹持连接器自下向上推动,推入装置中形成锁扣,见图11的S4-S5所示;夹持连接器自下向上推动过程参考图9。

使舵机顺时针旋转,使自锁转盘中的扇形结构夹紧夹持连接器形成机械自锁,完成自锁夹持任务,见图12的S6所示;舵机顺时针旋转过程中,参见图5-图8,通过扇形结构夹紧夹持连接器。

待需要松脱夹持物时,只需要使舵机逆时针旋转至图12的S7所示位置,使夹持连接器脱离卡扣机构,完成松脱任务,形成图12的S8;松脱夹持物的过程参见图10。

最后使装置恢复中位位置,为下次夹持做好准备,见图12的S9。

本实用新型提供的智能自锁夹紧释放装置具有以下优点:

将关键零部件装夹到智能自锁夹紧释放装置中,可实现关键零部件的快速夹紧、快速释放和机械自锁等功能,有效解决拆卸困难、维修不便和长期运动容易松动脱落等问题。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

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