CN214092585U - 自动锁紧机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及移动机器人技术领域，特别涉及一种自动锁紧机构。包括第一被锁紧件、第二被锁紧件、锁紧杆、旋转驱动机构、连杆机构及导向机构，其中旋转驱动机构和导向机构设置于第二被锁紧件上，锁紧杆的一端与导向机构铰接，另一端为锁紧端；旋转驱动机构的输出端通过连杆机构与锁紧杆铰接，旋转驱动机构用于驱动锁紧杆对第一被锁紧件进行锁紧或释放。本实用新型可以使两个被锁紧件可靠的连接、锁紧，具有动作直观、可靠、仅需一个驱动电机、控制简单等优点，具有较好的应用和推广前景。

Description

自动锁紧机构

技术领域

本实用新型涉及移动机器人技术领域，特别涉及一种自动锁紧机构。

背景技术

锁紧机构广泛用于两个零部件需要连接、锁紧的场合，如两个一端被铰接的半圆形零件，当它们闭合时可以形成一个圆形结构，此时为实现圆形结构可靠地连接在一起，可用锁紧机构将两个半圆形的自由端连接起来。在机器人或其它自动化装备上，需要自动实现此过程。由于连接和锁紧的过程分别需要接近、拉紧的动作，因此一般需要两个驱动电机，从而因驱动电机多而造成系统复杂、成本高等缺点。因此，通过机构的创新设计，在实现相同或类似功能的同时减少电机数量，从而降低系统的复杂性和经济成本，具有重要的现实意义。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种自动锁紧机构，以便实现一台电机完成连接和锁紧两个动作的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种自动锁紧机构，包括第一被锁紧件、第二被锁紧件、锁紧杆、旋转驱动机构、连杆机构及导向机构，其中旋转驱动机构和导向机构设置于第二被锁紧件上，所述锁紧杆的一端与所述导向机构铰接，另一端为锁紧端；

所述旋转驱动机构的输出端通过所述连杆机构与所述锁紧杆铰接，所述旋转驱动机构用于驱动所述锁紧杆对所述第一被锁紧件进行锁紧或释放。

所述锁紧杆的锁紧端为钩状结构，并且内侧面设有凸起。

所述第一被锁紧件上设有锁紧部，所述锁紧部上设有凹槽，所述锁紧杆的锁紧端上的凸起与所述凹槽卡接配合，实现所述第一被锁紧件和所述第二被锁紧件的锁紧。

所述凸起与所述凹槽均为梯形结构。

所述导向机构包括第一轴承座、第二轴承座、滑块、导杆及弹簧，其中导杆连接在第一轴承座和第二轴承座之间，所述滑块与所述导杆滑动连接，所述弹簧套设于所述导杆上，并且两端分别与所述滑块和第二轴承座抵接，所述锁紧杆的一端与所述滑块铰接。

所述导杆包括第一导杆和第二导杆；所述弹簧包括第一弹簧和第二弹簧；所述第一导杆和第二导杆平行设置，所述第一弹簧和第二弹簧分别套设于所述第一导杆和第二导杆上。

所述连杆机构包括第一连杆和第二连杆，其中第一连杆的一端与所述旋转驱动机构的输出端连接，所述第一连杆的另一端与所述第二连杆的第一端铰接，所述第二连杆的另一端与所述锁紧杆铰接。

所述旋转驱动机构为锁紧电机。

本实用新型的优点及有益效果是：本实用新型通过一个锁紧电机实现了两段不同形式的运动，即定轴转动和平移运动，可以使两个被锁紧件可靠的连接、锁紧，具有动作直观、可靠、仅需一个驱动电机、控制简单等优点，具有较好的应用和推广前景。

附图说明

图1为本实用新型一种自动锁紧机构的轴测图；

图2为本实用新型中锁紧杆处于第一极限位置的结构示意图；

图3为本实用新型中锁紧杆处于过渡位置的结构示意图；

图4为本实用新型中锁紧杆处于第二极限位置的结构示意图。

图中：1为第一被锁紧件，101为凹槽，102为锁紧部，2为第二被锁紧件，3为第一导杆，4为第二导杆，5为第一轴承座，6为滑块，7为第二轴承座，8为第二弹簧，9为第一弹簧，10为滑块连接轴，11为锁紧电机，12为第一连杆，13为第二连杆，14为锁紧杆，1401为凸起。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

如图1-2所示，本实用新型提供的一种自动锁紧机构，包括第一被锁紧件1、第二被锁紧件2、锁紧杆14、旋转驱动机构、连杆机构及导向机构，其中旋转驱动机构和导向机构设置于第二被锁紧件2上，锁紧杆14的一端与导向机构铰接，另一端为锁紧端；旋转驱动机构的输出端通过连杆机构与锁紧杆14铰接，旋转驱动机构用于驱动锁紧杆14对第一被锁紧件1进行锁紧或释放。

本实用新型的实施例中，导向机构包括第一轴承座5、第二轴承座7、滑块6、导杆及弹簧，其中导杆连接在第一轴承座5和第二轴承座7之间，滑块6与导杆滑动连接，弹簧套设于导杆上，并且两端分别与滑块6和第二轴承座7抵接，锁紧杆14的一端与滑块6铰接。

具体地，导杆包括第一导杆3和第二导杆4；弹簧包括第一弹簧9和第二弹簧8；第一导杆3和第二导杆4平行设置，第一弹簧9和第二弹簧8分别套设于第一导杆3和第二导杆4上。滑块6与第一导杆3和第二导杆4滑动连接，锁紧杆14的一端通过滑块连接轴10与滑块6转动连接。滑块6沿可第一导杆3和第二导杆4做平移运动，且被第一弹簧9和第二弹簧8压紧。

本实用新型的实施例中，连杆机构包括第一连杆12和第二连杆13，其中第一连杆12的一端与旋转驱动机构的输出端连接，第一连杆12的另一端与第二连杆13的第一端铰接，第二连杆13的另一端与锁紧杆14铰接。具体地，旋转驱动机构为锁紧电机11。

本实用新型的实施例中，锁紧杆14的锁紧端为钩状结构，并且内侧面设有凸起1401。第一被锁紧件1上设有锁紧部102，锁紧部102上设有凹槽101，锁紧杆14的锁紧端上的凸起1401与凹槽101卡接配合。通过锁紧电机11带动锁紧杆14运动，使其先做转动后做平移运动，从而使锁紧杆14上的梯形结构的凸台1401与第一被锁紧件1上的梯形结构的凹槽101卡接配合使两者紧密接触，从而实现第一被锁紧件1和第二被锁紧件2的锁紧。

如图2所示，当第一被锁紧件1和第二被锁紧件2处于未被连接、锁紧的初始状态时，即处于第一极限位置时，滑块6在第一弹簧8和第二弹簧9的弹性力作用下，也处于第一极限位置，即滑块6与第一轴承座5紧密接触。

本实施例中，通过锁紧电机11的连续转动依次连续实现第一被锁紧件1和第二被锁紧件2之间的可靠的连接和锁紧动作，其中，连接动作完成时，锁紧杆14处于过渡状态，如图3所示；锁紧动作完成时，锁紧杆14处于第二极限位置，如图4所示。

本实用新型的工作原理是：

当锁紧电机11从第一极限位置开始，做顺时针运动时，在锁紧杆14和第一被锁紧件1接触之前，锁紧杆14做绕滑块连接轴10轴线的转动运动，直至锁紧杆14和第一被锁紧件1接触，此时锁紧杆14处于过渡位置，如图3所示；当锁紧杆14和第一被锁紧件1的锁紧部102接触之后，锁紧电机11继续做锁紧运动时，锁紧杆14与滑块6一起沿第一导杆3和第二导杆4平移，且进一步压缩第一弹簧9和第二弹簧8，直至锁紧杆14上的凸台1401与第一被锁紧件1上的凹槽101紧密贴合为止，此时锁紧杆14处于第二极限位置，锁紧电机11停止运动并保持不动，完成锁紧动作，如图4所示。

进一步地，在锁紧杆14处于第二极限位置的前提下，锁紧电机11做逆时针运动时，锁紧杆14上的凸台1401与第一被锁紧件1上的凹槽101脱开，直至到达过渡位置；锁紧电机11继续运动时，锁紧杆14绕滑块连接轴10轴线旋转，远离第一被锁紧件1，直至滑块6到达第一极限位置为止，完成解锁、脱离过程。

本实施例中，当锁紧杆14处于第二极限位置且需要保持不动时，为降低锁紧电机11的能源消耗，可给锁紧电机11下电，但此时需要锁紧电机11具有不被外力反向带动的能力。此时可在锁紧电机11上加装失电制动器，如电磁制动器，这样可以给锁紧电机下电，通过失电制动器来阻止电机被引起第一被锁紧件1和第二被锁紧件2解锁、分开趋势的外力反向带动而造成锁紧的失效；也可在锁紧电机11的输出级加装具有反向运动自锁功能的蜗轮蜗杆减速器。

本实用新型提供的一种自动锁紧机构，通过连杆机构带动锁紧杆运动；在锁紧杆和第一被锁紧件接触之前，由于第一弹簧和第二弹簧的预压紧力阻止滑块运动，因此，锁紧杆做绕滑块连接轴轴线的转动运动；当锁紧杆和第一被锁紧件接触之后，锁紧电机继续做锁紧运动时，锁紧杆与滑块一起沿第一导杆和第二导杆平移，实现锁紧杆上梯形凸台与第一被锁紧件上梯形凹槽的紧密贴合，从而达到第一被锁紧件和第二被锁紧件被锁紧的目的；当需要解锁时，锁紧电机反向运动。该自动锁紧机构通过一个锁紧电机实现了两端不同形式的运动，可以使两个被锁紧件可靠的锁紧，具有动作直观、可靠、仅需一个驱动电机、控制简单等优点，具有较好的应用和推广前景。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种自动锁紧机构，其特征在于，包括第一被锁紧件(1)、第二被锁紧件(2)、锁紧杆(14)、旋转驱动机构、连杆机构及导向机构，其中旋转驱动机构和导向机构设置于第二被锁紧件(2)上，所述锁紧杆(14)的一端与所述导向机构铰接，另一端为锁紧端；

所述旋转驱动机构的输出端通过所述连杆机构与所述锁紧杆(14)铰接，所述旋转驱动机构用于驱动所述锁紧杆(14)对所述第一被锁紧件(1)进行锁紧或释放。

2.根据权利要求1所述的自动锁紧机构，其特征在于，所述锁紧杆(14)的锁紧端为钩状结构，并且内侧面设有凸起(1401)。

3.根据权利要求2所述的自动锁紧机构，其特征在于，所述第一被锁紧件(1)上设有锁紧部(102)，所述锁紧部(102)上设有凹槽(101)，所述锁紧杆(14)的锁紧端上的凸起(1401)与所述凹槽(101)卡接配合，实现所述第一被锁紧件(1)和所述第二被锁紧件(2)的锁紧。

4.根据权利要求3所述的自动锁紧机构，其特征在于，所述凸起(1401)与所述凹槽(101)均为梯形结构。

5.根据权利要求1所述的自动锁紧机构，其特征在于，所述导向机构包括第一轴承座(5)、第二轴承座(7)、滑块(6)、导杆及弹簧，其中导杆连接在第一轴承座(5)和第二轴承座(7)之间，所述滑块(6)与所述导杆滑动连接，所述弹簧套设于所述导杆上，并且两端分别与所述滑块(6)和第二轴承座(7)抵接，所述锁紧杆(14)的一端与所述滑块(6)铰接。

6.根据权利要求5所述的自动锁紧机构，其特征在于，所述导杆包括第一导杆(3)和第二导杆(4)；所述弹簧包括第一弹簧(9)和第二弹簧(8)；所述第一导杆(3)和第二导杆(4)平行设置，所述第一弹簧(9)和第二弹簧(8)分别套设于所述第一导杆(3)和第二导杆(4)上。

7.根据权利要求1所述的自动锁紧机构，其特征在于，所述连杆机构包括第一连杆(12)和第二连杆(13)，其中第一连杆(12)的一端与所述旋转驱动机构的输出端连接，所述第一连杆(12)的另一端与所述第二连杆(13)的第一端铰接，所述第二连杆(13)的另一端与所述锁紧杆(14)铰接。

8.根据权利要求1所述的自动锁紧机构，其特征在于，所述旋转驱动机构为锁紧电机(11)。

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