一种扭力单向自锁器及包括该自锁器的机械臂制造技术

本实用新型专利技术提供一种扭力单向自锁器及包括该自锁器的机械臂。所述扭力单向自锁器，包括：套筒，其外径轴套设有扭簧，套筒轴套的外径大于扭簧内径，扭簧的两端头径向向外弯折形成两凸起回钩，扭簧一端贴合于一输入轴的轴凸缘一端，轴凸缘上包括一朝向输入轴转轴的拨块，拨块置于所述扭簧的两凸起回钩之间；输入轴轴凸缘的另一端套装于一输出轴的轴套内，输出轴的轴套设置有一缺口，扭簧的两凸起回钩置于输出轴的缺口内。对应还提供一包括该自锁器的机械臂，以实现当仅有输出轴上作用有来自机器臂末端执行器的外负载时，产生一转矩，使得其凸缘缺口对扭簧的回钩背产生推力，导致扭簧径向尺寸减少，更加抱紧套筒，产生自锁效应，实现对输出轴的单向自锁，即在机械臂末端上的制动。

【技术实现步骤摘要】
一种扭力单向自锁器及包括该自锁器的机械臂
本技术涉及一种扭力单向自锁器及包括该自锁器的机械臂。
技术介绍
机械臂已广泛应用于各个不同的领域，包括医疗手术、战地救援、仓储码垛、焊接、喷漆等等。出于安全目的，机械臂的各个关节需要制动。目前常用的制动机构包括中国申请号为CN201120156855.5所公开的蜗轮蜗杆减速机、申请号为CN201510091184.1所公开的离合器咬合制动、以电磁吸合靠接触面摩擦制动等方式；但上述制动方式具有结构复杂，占用空间大，易于磨损等缺陷，不适合机械臂的制动及机械臂未来逐渐小型化的趋势。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种扭力单向自锁器及包括该自锁器的机械臂，其中，扭力单向自锁器包括，套筒，其外径轴套设有扭簧，所述套筒的外径大于扭簧内径；所述扭簧两端头径向向外折弯形成第一凸起回钩和第二凸起回钩，其远离扭簧套筒一端的回钩紧贴合于一输入轴的轴凸缘一端，所述轴凸缘上有一轴向凸台拨块，所述凸台拨块置于所述扭簧的两凸起回型钩之间；所述输入轴凸缘端套装于一输出轴内，中间由一中心小轴连接以保持两零件同心，所述输出轴的轴套设置有一缺口，所述扭簧的两凸起回钩置于所述输出轴的缺口内。由上，套筒与扭簧间有过盈，使得扭簧抱紧所述套筒。当输入轴任意方向旋转时，所述拨块可对任一凸起回型钩产生推力，使得扭簧涨开，其径向尺寸增加并由过盈配合变为间隙配合，从而消除对于套筒的抱紧。而当输出轴任意方向旋转时，其缺口处可对扭簧两凸起回钩中任一个的钩背施加一推力，从而使得扭簧径向尺寸减少，增加对于套筒的抱紧，产生更大的摩擦力阻止输出轴的运动趋势，实现自锁。上述自锁器结构简单，占用空间小，自锁效果好，克服了其它制动方法所具有的高热量、易磨损的缺点。其中，在所述套筒与输入轴的转轴之间，设置有填充物。由上填充物提供输入轴与套筒的同心约束，加强套筒、输入轴、输出轴间相对运动的稳定性。其中，所述输入轴与输出轴通过一中心定位轴同轴连接。由中心定位轴提供二者的同心约束，保持二者同心运动。其中，所述扭力单向自锁器封装于一壳体中，壳体的前后两端分别设置有与输出轴、输入轴轴径相匹配的通孔。由上，外壳体和壳体盖可以对扭力单向自锁器内部的各部件实现定位与保护。对应的，本申请还提供一种包括上述扭力单向自锁器的相匹配机械臂，扭力单向自锁器输入轴与机械臂末端减速器连接；扭力单向自锁器的输出轴延伸于壳体外与机器臂的末端执行器连接。由上，实现对机器臂末端执行器的单向自锁。附图说明图1为扭力单向自锁器第一实施例的分解图；图2为第一实施例装配后扭力单向自锁器的示意图；图3为第一实施例省略盖体后沿图1中沿A-A线的剖视图；图4为第一实施例扭力单向自锁器中输入轴、输出轴、中心定位轴和扭簧等部件的沿图3中沿B-B线的局部剖视图；图5为第一实施例扭力单向自锁器与机械臂末端的的连接剖视图。具体实施方式下面参见图1～图5对本技术所述的扭力单向自锁器及包括该自锁器在机械臂末端的应用进行详细说明。其具体结构如图1、3所示，包括套筒100，所述套筒100包括一矩形面板，所述矩形面板中心设置一通孔，在该通孔处装配有与所述矩形面板为一体结构的轴套300。扭簧200与所述套筒100外装配，所述套筒100的外径大于扭簧200内径，由此产生过盈，使得扭簧200抱紧所述套筒100的外径表面。如图4所示，所述扭簧200的两端头径向向外弯折形成第一凸起回钩201和第二凸起回钩202。所述套筒100端部贴合于一输入轴500的轴凸缘端，在所述输入轴500的轴凸缘端上包括一凸台拨块501。所述拨块501的宽度小于前述扭簧两凸起回钩201和202之间的空隙。装配时，将所述拨块501置于两凸起回钩201和202之间。从而当输入轴500任意方向旋转时，所述拨块501可对两凸起回钩201或202产生径向推力，从而使得扭簧200径向尺寸增加，消除过盈，解除对套筒100的抱紧。所述输入轴500轴凸缘端的另一端嵌套于一输出轴400内。所述输出轴400的轴套上有一缺口，即输出轴400的轴套径向为C型结构，其缺口处的宽度大于前述扭簧两凸起回钩201和202之间的空隙。装配时，将所述两凸起回钩201和202置于所述输出轴400的C型缺口内。从而使得输出轴400任意方向旋转时，其轴套的C型缺口都可对任意凸起回钩201或202的钩背产生推力，从而使得扭簧200径向尺寸减少而进一步增加对于套筒100的抱紧，实现制动。较佳的，在输入轴500与输出轴400通过一中心定位轴800同轴连接。从而实现二者的相互向心位置的制约，以保证二者的同心运动。另外，在所述扭簧套筒100与输入轴500的转轴之间，设置有填充轴套300提供二者一个径向定位约束。所述填充轴套300为尼龙。上述各部件封装于一壳体600及壳体盖900所围成的腔体中，壳体600通过螺栓700与扭簧套筒100的矩形面板固定以实现封装，在壳体600的轴向两端面，分别设置有与输入轴500和输出轴400的转轴匹配的通孔。本申请的扭力单向自锁器其原理为：当输入轴500被驱动旋转时，其轴凸缘端上的拨块501首先作用于扭簧200的任一凸起回钩，以实现扭簧200的径向尺寸增加而消除对于扭簧套筒100的抱紧，而后连同该凸起回钩作用于输出轴400的C型缺口，从而使得输出轴400随输入轴500的旋转而旋转。反之，当输出轴400被驱动时，该C型缺口首先作用于扭簧200的任一凸起回钩背，从而使得扭簧200径向尺寸减少而进一步增加对于套筒100的抱紧，导致该扭簧与套筒自锁，从而实现单向自锁。较佳的，输出轴400轴套C型缺口与扭簧200两凸起回钩的间距大于输入轴500轴套上的拨块501的宽度。由此可进一步保证对于输出轴400的单向自锁。图2所示为装配后扭力单向自锁器的示意图，图5所示为扭力单向自锁器与机械臂相连接的剖视图，本实施例中，所述输入轴500延伸至壳体600的转轴可直联机械臂末端减速器900。本实施例中由电机910驱动减速器900，实际使用中也可将输入轴500直联机械臂末端的电机910。所述输出轴400延伸至壳体600外的转轴可以直联机械臂末端执行器。从而实现对于末端执行器的单向自锁制动。以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术用于其它类型机构上的制动，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扭力单向自锁器，其特征在于，包括，套筒(100)，其外径套设有扭簧(200)，所述套筒(100)轴套的外径大于扭簧(200)内径；所述扭簧(200)的两端头径向向外弯折形成第一凸起回钩(201)和第二凸起回钩(202)，扭簧(200)远离扭簧套筒(100)一端贴合于一输入轴(500)的轴凸缘一端，所述轴凸缘上包括一朝向输入轴(500)转轴的拨块(501)，所述拨块(501)置于所述扭簧(200)的两凸起回钩之间；所述输入轴(500)轴凸缘的另一端套装于一输出轴(400)的轴套内，所述输出轴(400)的轴套设置有一缺口，所述扭簧(200)的两凸起回钩置于所述输出轴(400)的缺口内。

【技术特征摘要】
1.一种扭力单向自锁器，其特征在于，包括，套筒(100)，其外径套设有扭簧(200)，所述套筒(100)轴套的外径大于扭簧(200)内径；所述扭簧(200)的两端头径向向外弯折形成第一凸起回钩(201)和第二凸起回钩(202)，扭簧(200)远离扭簧套筒(100)一端贴合于一输入轴(500)的轴凸缘一端，所述轴凸缘上包括一朝向输入轴(500)转轴的拨块(501)，所述拨块(501)置于所述扭簧(200)的两凸起回钩之间；所述输入轴(500)轴凸缘的另一端套装于一输出轴(400)的轴套内，所述输出轴(400)的轴套设置有一缺口，所述扭簧(200)的两凸起回钩置于所述输出轴(400)的缺口内。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：王相伟，金鑫，
申请(专利权)人：北京芯合科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11