一种机械臂的锁定机构的制作方法

1.本发明涉及机械臂领域，特别是一种机械臂的锁定机构。


背景技术：

2.机械臂包括多个刚性的保持件和将保持件连接起来的多个关节，机械臂作为一种辅助器械，是辅助人工操作，协调其他器械工作的一种便利性器具，在众多领域起着非常重要的作用。通过查阅相关文献资料，机械臂在很多行业如医疗行业、电子行业等，都具有广泛的应用前景，现代夹持或者搬运的场景中，机械臂需要长时间定点在某一位置进行使用，为了将机械臂长时间定点在某一位置，现有方案一般通过将被动机械臂锁紧实现，锁紧的方式是由手动方式拧紧与锁紧轴连接的锁紧螺母进行锁紧被动机械臂。但是该类手动锁紧方式会出现拧不紧的情况，这就会造成锁紧效果不佳，影响机械臂相应的动作。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于，提供一种机械臂的锁定机构。本发明能够对机械臂的关节进行有效锁紧，保持其运行时稳定性。
4.本发明的技术方案：一种机械臂的锁定机构，该机构设置在机械臂的第一活动关节侧部，第一活动关节的侧部设有传动槽，第一活动关节一端连接有第二活动关节，第二活动关节端部的内置电机的活动端延伸在传动槽内，且活动端设有第一齿轮，传动槽内设有转轴，转轴上设有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮相啮合；所述的电机活动端上设有第一圆盘，转轴上设有第二圆盘，第一圆盘与第二圆盘之间设有间隙，所述的第一活动关节侧部且靠近传动槽的开口处设有装置板，传动槽内设有滑动柱，滑动柱向槽外延伸与装置板相连接，滑动柱上设有卡块，卡块位置与间隙的位置相对应，卡块两侧对称设有弧形部，两侧弧形部分别与第一圆盘和第二圆盘的圆周面相配合；卡块与装置板之间设有弹簧，装置板的外侧面上设有伸缩装置，伸缩装置的活动端与卡块相配合。
5.上述的机械臂的锁定机构中，所述弧形部的弧面上设有刹车皮。
6.前述的机械臂的锁定机构中，所述的卡块的中间部设有加强块。
7.前述的机械臂的锁定机构中，所述的伸缩装置包括设置在装置板上的盒体，盒体内设有电机，电机的伸出端上设有第一锥齿，盒体底部设有旋转轴，旋转轴上经轴承设有第二锥齿，第二锥齿上设有立柱，第二锥齿与第一锥齿相啮合，盒体的底部设有第一轴，第一轴上经扭簧连接有第一拨动件；所述盒体的侧壁上设有滑板，盒体侧部且对应滑板一端设有开口，滑板上设有推杆，推杆穿过开口设置，推杆侧部设有通槽，第一拨动件一端伸入通槽内，推杆上设有锁定槽；所述盒体内设有锁杆支座，锁杆支座上设有锁杆，锁杆一端与锁定槽相配合，所述的盒体底部设有第二轴，第二轴上经扭簧连接有第二拨动件，第二拨动件上设有第一延伸杆和第二延伸杆，第一延伸杆与锁杆一端相连接，所述盒体内设有解锁机构，第二延伸杆与解锁机构一端相连接，解锁机构另一端设置在盒体外侧，第二拨动件上还设有第三延伸杆，第三延伸杆靠近立柱设置。
8.前述的机械臂的锁定机构中，所述的盒体侧部设有侧支，侧支经螺栓与装置板相连接。
9.前述的机械臂的锁定机构中，所述的锁杆一端设有横槽，所述的第一延伸杆伸入至横槽内。
10.前述的机械臂的锁定机构中，所述的解锁机构包括设置在盒体侧部的锁芯，锁芯一端连接解锁杆，盒体内设有中间杆支座，中间杆支座上设有中间杆，中间杆的一端与第二延伸杆相连接，中间杆的另一端与解锁杆相连接。
11.前述的机械臂的锁定机构中，所述的解锁杆一端具有半圆块，中间杆的一端设有推力槽，半圆块设置在推力槽内。
12.与现有技术相比，本发明具有以下的优点：
13.1、本发明中，第一齿轮与第二齿轮相互啮合转动，当需要对关节锁定时，启动伸缩装置，伸缩装置内的活动杆伸出，推动卡块向间隙内移动并且卡入该间隙内，卡块两侧的弧形部与两个圆盘的圆周面相紧贴，让两个圆盘的转动形成阻碍，由于圆盘与齿轮为同轴设置，因此通过对两个圆盘的锁定，进而对两个齿轮进行锁定，通过卡块的干涉，有效锁定机械臂，机械臂能够定点在某一位置，提高机械臂的支撑稳定性。
14.2、在伸缩装置中，电机启动，通过锥齿传动，其中锥齿上的立柱与第一拨动件的一端相抵触，进而推动第一拨动件转动，第一拨动件将推杆向外推出，推杆进而推动卡块向间隙内移动，当卡块完全嵌入在间隙内时，锁杆卡入锁定槽内，当需要解锁时，带有立柱的锥齿再次转动，立柱推动第三延伸杆转动，进而使得第二拨动件转动，第一延伸杆使得锁杆产生位移，锁杆推出锁定槽，推杆复位，卡块在弹簧的作用下同样进行复位；在推杆稳定的推动下，卡块被顺畅卡入间隙中，机械臂锁定的状态下，由于推杆被锁杆的锁定，推杆会一直处于伸出状态，卡块会一直在间隙中，提升锁定效果。
15.3、在推杆不能够够复位情况下，解锁机构能够方便让推杆复位。
16.4、所述的卡块的中间部设有加强块，通过对卡块结构的加固加强，让卡块的强度和刚度得到进一步提升。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图；
18.图2为卡块的示意图；
19.图3为间隙的示意图；
20.图4为第一拨动件的示意图；
21.图5为通槽的示意图；
22.图6为解锁机构的示意图。
23.附图中的标记说明：1-第一活动关节，2-传动槽，3-第二活动关节，4-第一齿轮，5-转轴，6-第二齿轮，7-第一圆盘，8-第二圆盘，9-间隙，10-装置板，11-滑动柱，12-卡块，13-弧形部，14-弹簧，15-伸缩装置，16-刹车皮，17-加强块，18-盒体，19-电机，20-第一锥齿，21-旋转轴，22-第二锥齿，23-立柱，24-第一轴，25-第一拨动件，26-滑板，27-开口，28-推杆，29-通槽，30-锁定槽，31-锁杆支座，32-锁杆，33-第二轴，34-第二拨动件，35-第一延伸杆，36-第二延伸杆，37-解锁机构，38-第三延伸杆，39-横槽，181-侧支，371-锁芯，372-解锁
杆，373-中间杆支座，374-中间杆，375-半圆块，376-推力槽。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明限制的依据
25.实施例：一种机械臂的锁定机构，如图1和2所示，该机构设置在机械臂的第一活动关节1侧部，第一活动关节1的侧部设有传动槽2，第一活动关节1一端连接有第二活动关节3，第二活动关节3端部的内置电机的活动端延伸在传动槽2内，且活动端设有第一齿轮4，传动槽2内设有转轴5，转轴5上设有第二齿轮6，第一齿轮4与第二齿轮6相啮合；所述的电机活动端上设有第一圆盘7，转轴5上设有第二圆盘8，第一圆盘7与第二圆盘8之间设有间隙9，如图3所示，所述的第一活动关节1侧部且靠近传动槽2的开口处设有装置板10，传动槽2内设有滑动柱11，滑动柱11向槽外延伸与装置板10相连接，滑动柱11上设有卡块12，卡块12位置与间隙9的位置相对应，卡块12两侧对称设有弧形部13，两侧弧形部13分别与第一圆盘7和第二圆盘8的圆周面相配合，通过卡块进入至间隙中，两个圆盘的转动空间减小，卡块对与齿轮同轴设置的圆盘转动行程阻碍，从而实现齿轮转动的锁定，使得机械臂的关节锁定，所述弧形部13的弧面上设有刹车皮16，刹车皮能够有效增大摩擦力，进一步提升锁定效果；卡块12与装置板10之间设有弹簧14，装置板10的外侧面上设有伸缩装置15，伸缩装置15的活动端与卡块12相配合，所述的卡块12的中间部设有加强块17，通过对卡块结构的加固加强，让卡块的强度和刚度得到进一步提升。
26.所述的伸缩装置15包括设置在装置板10上的盒体18，所述的盒体18侧部设有侧支181，侧支181经螺栓与装置板10相连接，当伸缩装置出现问题时，可以方便快速拆下，盒体18内设有电机19，电机通过无线信号与机械臂的控制系统相连接，控制系统通过电信号控制电机启停；电机19的伸出端上设有第一锥齿20，盒体18底部设有旋转轴21，旋转轴21上经轴承设有第二锥齿22，第二锥齿22上设有立柱23，第二锥齿22与第一锥齿20相啮合，盒体18的底部设有第一轴24，第一轴24上经扭簧连接有第一拨动件25，如图4所示；所述盒体18的侧壁上设有滑板26，盒体18侧部且对应滑板26一端设有开口27，滑板26上设有推杆28，推杆28穿过开口27设置，推杆28侧部设有通槽29，如图5所示，第一拨动件25一端伸入通槽29内，推杆28上设有锁定槽30；所述盒体18内设有锁杆支座31，锁杆支座31上设有锁杆32，锁杆32一端与锁定槽30相配合，所述的盒体18底部设有第二轴33，第二轴33上经扭簧连接有第二拨动件34，第二拨动件34上设有第一延伸杆35和第二延伸杆36，第一延伸杆35与锁杆32一端相连接，所述的锁杆32一端设有横槽39，所述的第一延伸杆35伸入至横槽39内，锁杆在横槽内可以相对移动，形成活动连接，所述盒体18内设有解锁机构37，第二延伸杆36与解锁机构37一端相连接，如图6所示，解锁机构37另一端设置在盒体18外侧，第二拨动件34上还设有第三延伸杆38，第三延伸杆38靠近立柱23设置。在伸缩装置中，电机启动，通过锥齿传动，其中锥齿上的立柱与第一拨动件的一端相抵触，进而推动第一拨动件转动，第一拨动件将推杆向外推出，推杆进而推动卡块向间隙内移动，当卡块完全嵌入在间隙内时，锁杆卡入锁定槽内，当需要解锁时，带有立柱的锥齿再次转动，立柱推动第三延伸杆转动，进而使得第二拨动件转动，第一延伸杆使得锁杆产生位移，锁杆推出锁定槽，推杆复位，卡块在弹簧的作用下同样进行复位；在推杆稳定的推动下，卡块被顺畅卡入间隙中，机械臂锁定的状态下，由于推杆被锁杆的锁定，推杆会一直处于伸出状态，卡块会一直在间隙中，提升锁定效
果。
27.所述的解锁机构37包括设置在盒体18侧部的锁芯371，锁芯371一端连接解锁杆372，盒体18内设有中间杆支座373，中间杆支座373上设有中间杆374，中间杆374的一端与第二延伸杆36相连接，中间杆374的另一端与解锁杆372相连接，所述的解锁杆372一端具有半圆块375，中间杆374的一端设有推力槽376，半圆块375设置在推力槽376内。当推杆无法复位时，在锁芯中插入钥匙，转动解锁杆，解锁杆端部的半圆块发生转动，推力槽的内壁从与半圆块的直面接触变为与半圆块的弧形面相接触，中间杆支座与中间杆之间采用槽结构的活动连接，解锁杆发生转动后，中间杆发生转动，中间杆一端与第二延伸杆相连接，使得第二拨动件发生转动，第二拨动件一端的第一延伸杆带动锁杆向外推出，实现解锁。
28.本发明的工作原理：第一齿轮与第二齿轮相互啮合转动，当需要对关节锁定时，启动伸缩装置，伸缩装置内的活动杆伸出，推动卡块向间隙内移动并且卡入该间隙内，卡块两侧的弧形部与两个圆盘的圆周面相紧贴，让两个圆盘的转动形成阻碍，由于圆盘与齿轮为同轴设置，因此通过对两个圆盘的锁定，进而对两个齿轮进行锁定，通过卡块的干涉，有效锁定机械臂，机械臂能够定点在某一位置，提高机械臂的支撑稳定性。