CN112674641B - 一种压簧式多自由度限位的锁止机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压簧式多自由度限位的锁止机构，属于锁止机构领域，解决传统多个自由度类产品在直立待机状态和工作状态切换难的问题。该锁止机构包括万向连接轴和固定柱，所述万向连接轴的两端分别与设备上半部分、设备下半部分转动连接，所述固定柱与设备上半部分之间设有限制设备上半部分转动的限位组件，所述固定柱与万向连接轴之间设有锁紧万向连接轴的压簧式锁止组件。本发明的压簧式多自由度限位的锁止机构，可以方便的使设备在直立待机状态和工作状态切换，有效降低劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及锁止机构，更具体地说，它涉及一种压簧式多自由度限位的锁止机构。
背景技术
在清洁领域，由于周围环境相对复杂，所以很多设备即使引入了自动化机械，但是依然难以完全的替代人为干预。因此，在很多需要大范围清洁但又不适合使用现有市面上的小型家用智能清洁机器人场合，人工半自动化产品应运而生。由于此类产品往往需要人工控制设备的运行轨迹、姿态等行为，所以对于工人的熟练度以及体力有一定的要求。由于操作此类产品的人员往往需要临时中断当下的工作去做其他事情，而此类产品的上半部分与下半部分之间存在多个自由度的转动，只能将设备的上半部分放置在地上或者另外寻找设备可以停靠、收纳的地方，在二次拿取使用时，又需要弯腰拿取，导致劳动强度大的问题，并且设备上半部分放置在地上，也容易损坏设备。因此，亟需研发设计一种压簧式多自由度限位的锁止机构。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种压簧式多自由度限位的锁止机构，可以方便的使设备在直立待机状态和工作状态切换，有效降低劳动强度。
本发明的技术方案是这样的：一种压簧式多自由度限位的锁止机构，包括万向连接轴和固定柱，所述万向连接轴的两端分别与设备上半部分、设备下半部分转动连接，所述固定柱与设备上半部分之间设有限制设备上半部分转动的限位组件，所述固定柱与万向连接轴之间设有锁紧万向连接轴的压簧式锁止组件。
作为进一步地改进，所述的限制组件包括限位插块和限位插槽，所述的限位插块固定在设备上半部分的底部，所述的限位插槽开设在固定柱的顶部一侧，且所述限位插块活动插接在限位插槽内。
进一步地，所述的压簧式锁止组件包括浮动挂钩，所述的固定柱一侧设有挂钩槽，所述浮动挂钩的一端活动卡接在挂钩槽内，所述的浮动挂钩转动安装轴万向连接轴上，且所述浮动挂钩与万向连接轴之间设有使浮动挂钩的一端保持卡接在挂钩槽内的弹性组件。
进一步地，所述的浮动挂钩包括锁止挂钩和限位杆，所述的锁止挂钩与限位杆连接，且所述锁止挂钩与限位杆的衔接处通过挂钩轴与万向连接轴转动连接，所述的弹性组件位于限位杆与万向连接轴的侧壁之间。
进一步地，所述的弹性组件包括弹簧轴和双扭簧，所述的弹簧轴安装在万向连接轴上，所述的双扭簧套设在弹簧轴上，且所述双扭簧的两端分别与万向连接轴侧壁、限位杆侧壁相贴合。
进一步地，所述的浮动挂钩还包括按压杆，所述的按压杆与锁止挂钩、限位杆的衔接处相连。
进一步地，所述的万向连接轴内部设有安装腔，所述的浮动挂钩、弹性组件均安装在安装腔内，且所述的按压杆、锁止挂钩均活动延伸至万向连接轴外围。
进一步地，所述的锁止挂钩上靠近固定柱的一端外表面设有弧形面。
进一步地，所述万向连接轴的一端通过第一转轴与设备上半部分转动连接，另一端通过第二转轴与设备下半部分转动连接，且所述第一转轴与第二转轴相垂直。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明的压簧式多自由度限位的锁止机构，通过设置限位组件和压簧式锁止组件，当设备临时停止时，转动设备上半部分围绕万向连接轴的一端旋转，使限位插块与限位插槽相对齐，接着再摆动万向连接轴，使其往固定柱一侧靠近，使限位组件的限位插块插入固定柱上的限位插槽内，实现对设备上半部分限位，防止设备上半部分自转；此时浮动挂钩的锁止挂钩卡入固定柱的挂钩槽中，并且在弹性组件的弹性作用力下使得锁止挂钩保持卡接在挂钩槽中，防止松脱，达到对万向连接轴限位的作用，防止万向连接轴、设备上半部分倾倒；在工作时，按下按压杆，使锁止挂钩脱离挂钩槽，同时限位插块脱离限位插槽，即可使用该设备，可以方便的使设备在直立待机状态和工作状态切换，有效降低劳动强度。
附图说明
图1为本发明工作状态时的结构示意图；
图2为本发明待机状态时的结构示意图；
图3为本发明中浮动挂钩的结构放大示意图。
其中：1-万向连接轴、2-固定柱、3-设备上半部分、4-设备下半部分、5-限位插块、6-限位插槽、7-浮动挂钩、8-挂钩槽、9-挂钩轴、10-弹簧轴、11-双扭簧、12-安装腔、13-第一转轴、14-第二转轴、71-锁止挂钩、72-限位杆、73-按压杆、74-弧形面。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1-3，本发明的一种压簧式多自由度限位的锁止机构，包括万向连接轴1和固定柱2，其中，万向连接轴1的两端分别与设备上半部分3、设备下半部分4转动连接，具体的，万向连接轴1的一端通过第一转轴13与设备上半部分3转动连接，使得设备上半部分3可相对万向连接轴1转动，万向连接轴1的另一端通过第二转轴14与设备下半部分4转动连接，使得万向连接轴1、设备上半部分3可相对设备下半部分4一侧倾倒，且第一转轴13与第二转轴14相垂直，即设备上半部分3的转动方向与万向连接轴1的转动方向相垂直，是两个自由度转动的设备，在固定柱2与设备上半部分3之间设有限制设备上半部分3转动的限位组件，在固定柱2与万向连接轴1之间设有锁紧万向连接轴1的压簧式锁止组件。
优选的，限制组件包括限位插块5和限位插槽6，其中，限位插块5固定在设备上半部分3的底部，限位插槽6开设在固定柱2的顶部一侧，且限位插块5活动插接在限位插槽6内，利用限位插块5插接在限位插槽6内，实现对设备上半部分3的限位。进一步的，限位插块5上靠近限位插槽6的一侧为圆弧面，方便限位插块5快速插接在限位插槽6内。
优选的，压簧式锁止组件包括浮动挂钩7，其中，在固定柱2一侧设有挂钩槽8，浮动挂钩7的一端活动卡接在挂钩槽8内，浮动挂钩7转动安装轴万向连接轴1上，利用浮动挂钩7与挂钩槽8卡接，实现对万向连接轴1的锁定，且在浮动挂钩7与万向连接轴1之间设有使浮动挂钩7的一端保持卡接在挂钩槽8内的弹性组件，防止浮动挂钩7松脱。
优选的，浮动挂钩7包括锁止挂钩71和限位杆72，其中，锁止挂钩71与限位杆72连接，且锁止挂钩71与限位杆72的衔接处通过挂钩轴9与万向连接轴1转动连接，弹性组件位于限位杆72与万向连接轴1的侧壁之间。弹性组件包括弹簧轴10和双扭簧11，其中，弹簧轴10安装在万向连接轴1上，双扭簧11套设在弹簧轴10上，且双扭簧11的两端分别与万向连接轴1侧壁、限位杆72侧壁相贴合。
本发明的压簧式多自由度限位的锁止机构，通过设置限位组件和压簧式锁止组件，应用于设备上下两部分的设备的关节活动处，当设备临时停止时，转动设备上半部分3围绕万向连接轴1的一端旋转，使限位插块5与限位插槽6相对齐，接着再摆动万向连接轴1，使其往固定柱2一侧靠近，使限位组件的限位插块5插入固定柱2上的限位插槽6内，实现对设备上半部分3限位，防止设备上半部分3自转；此时浮动挂钩7的锁止挂钩71卡入固定柱2的挂钩槽8中，并且在弹性组件的弹性作用力下使得锁止挂钩71保持卡接在挂钩槽8中，防止松脱，达到对万向连接轴1限位的作用，防止万向连接轴1、设备上半部分3倾倒；在工作时，按下按压杆73，使锁止挂钩71脱离挂钩槽8，同时限位插块5脱离限位插槽6，即可使用该设备，可以方便的使设备在直立待机状态和工作状态切换，有效降低劳动强度。
优选的，浮动挂钩7还包括按压杆73，该按压杆73与锁止挂钩71、限位杆72的衔接处相连，方便按压浮动挂钩7。进一步的，按压杆73与锁止挂钩71、限位杆72为一体式的结构，易于制作的同时，提高浮动挂钩的强度。
优选的，万向连接轴1内部设有安装腔12，其中，浮动挂钩7、弹性组件均安装在安装腔12内，且按压杆73、锁止挂钩71均活动延伸至万向连接轴1外围，满足锁止挂钩71与挂钩槽8连接，方便按下按压杆73的同时，可以对浮动挂钩7、弹性组件起到保护的作用。
优选的，在锁止挂钩71上靠近固定柱2的一端外表面设有弧形面74，在万向连接轴1靠近固定柱2事，弧形面74与挂钩槽8的槽口相接触，使得锁止挂钩71可以自动卡入挂钩槽8中，实现自动锁定，使用十分方便。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (8)
1.一种压簧式多自由度限位的锁止机构，其特征在于，包括万向连接轴(1)和固定柱(2)，所述万向连接轴(1)的两端分别与设备上半部分(3)、设备下半部分(4)转动连接，所述固定柱(2)与设备上半部分(3)之间设有限制设备上半部分(3)转动的限位组件，所述固定柱(2)与万向连接轴(1)之间设有锁紧万向连接轴(1)的压簧式锁止组件；所述万向连接轴(1)的一端通过第一转轴(13)与设备上半部分(3)转动连接，另一端通过第二转轴(14)与设备下半部分(4)转动连接，且所述第一转轴(13)与第二转轴(14)相垂直，固定柱(2)固定安装在设备下半部分(4)上。
2.根据权利要求1所述的一种压簧式多自由度限位的锁止机构，其特征在于，所述的限位组件包括限位插块(5)和限位插槽(6)，所述的限位插块(5)固定在设备上半部分(3)的底部，所述的限位插槽(6)开设在固定柱(2)的顶部一侧，且所述限位插块(5)活动插接在限位插槽(6)内。
3.根据权利要求1所述的一种压簧式多自由度限位的锁止机构，其特征在于，所述的压簧式锁止组件包括浮动挂钩(7)，所述的固定柱(2)一侧设有挂钩槽(8)，所述浮动挂钩(7)的一端活动卡接在挂钩槽(8)内，所述的浮动挂钩(7)转动安装轴万向连接轴(1)上，且所述浮动挂钩(7)与万向连接轴(1)之间设有使浮动挂钩(7)的一端保持卡接在挂钩槽(8)内的弹性组件。
4.根据权利要求3所述的一种压簧式多自由度限位的锁止机构，其特征在于，所述的浮动挂钩(7)包括锁止挂钩(71)和限位杆(72)，所述的锁止挂钩(71)与限位杆(72)连接，且所述锁止挂钩(71)与限位杆(72)的衔接处通过挂钩轴(9)与万向连接轴(1)转动连接，所述的弹性组件位于限位杆(72)与万向连接轴(1)的侧壁之间。
5.根据权利要求4所述的一种压簧式多自由度限位的锁止机构，其特征在于，所述的弹性组件包括弹簧轴(10)和双扭簧(11)，所述的弹簧轴(10)安装在万向连接轴(1)上，所述的双扭簧(11)套设在弹簧轴(10)上，且所述双扭簧(11)的两端分别与万向连接轴(1)侧壁、限位杆(72)侧壁相贴合。
6.根据权利要求4所述的一种压簧式多自由度限位的锁止机构，其特征在于，所述的浮动挂钩(7)还包括按压杆(73)，所述的按压杆(73)与锁止挂钩(71)、限位杆(72)的衔接处相连。
7.根据权利要求6所述的一种压簧式多自由度限位的锁止机构，其特征在于，所述的万向连接轴(1)内部设有安装腔(12)，所述的浮动挂钩(7)、弹性组件均安装在安装腔(12)内，且所述的按压杆(73)、锁止挂钩(71)均活动延伸至万向连接轴(1)外围。
8.根据权利要求4所述的一种压簧式多自由度限位的锁止机构，其特征在于，所述的锁止挂钩(71)上靠近固定柱(2)的一端外表面设有弧形面(74)。
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