[发明专利]失电型关节旋转电磁锁装置

说明书

技术领域

本发明属于一种关节机构旋转锁定/解锁装置，具体涉及一种失电型关节旋转电磁锁装置，尤其适用于医疗器械、机器人等旋转关节结构需要进行失电锁紧，通电解锁而又不影响人工调整的装置。

背景技术

关节旋转电磁锁广泛应用于医疗器械、机器人等含有旋转关节结构的机械装置，用于实现旋转机构的迅速锁定/解锁状态切换，以保证各执行部件的灵活运动和精确定位。尤其是医疗手术器械或装置，大多数旋转关节都需要在旋转到某一特定角度的情况下进行严格的位置锁定，不允许存在机械间隙或旷量。现有技术中大多数旋转电磁锁都是基于永磁体衔铁和电磁线圈实现失电锁紧，即永磁体与被磁化的金属体产生的吸引力来实现摩擦片的摩擦。该型旋转电磁锁结构简单，但是在工作过程中容易受到电磁场、高低温等环境因素的影响。从电磁兼容的角度讲，该型电磁工作过程中存在电磁场，会对电子电路产生干扰，影响设备的正常工作，尤其是对电磁兼容要求较为严格的医疗电子器械，机器人等。

发明内容

本发明的目的是提供一种失电型关节旋转电磁锁装置，它能解决现有技术存在的缺陷，具有体积小、扭矩大、无永磁体结构、扭矩可调、工作可靠性和安全性较高等优点。

本发明是这样实现的，失电型关节旋转电磁锁装置，它包括主轴，主轴通过两个轴承和卡簧固定于轴承座，轴承座上开有沉孔用于电磁锁与支撑件的连接固定，摩擦盘组件通过一个弹性簧片固定于主轴上，并由主轴定位面控制其轴向位置，定摩擦片组件与轴承座机械固定，动摩擦片组件与轴承座采用簧片弹性悬浮固定，动摩擦片组件的外侧设置有磁槽，磁槽的一侧开有通孔，螺栓穿过通孔、定位套筒和定位套筒将磁槽动摩擦片组件固定在轴承座上，磁槽为中空结构，中空间部分安装有弹簧，弹簧的外侧通过堵头固定，电磁锁正常工作时，由弹簧配合磁槽周向分布6个平衡弹簧压紧动摩擦片组件，摩擦盘组件和定摩擦片组件，使相互接触面产生摩擦力抵消主轴传递的外界扭矩力。

动摩擦片组件基底材料采用10号钢，线圈绕组通过树脂胶配合一定比例的固化剂固定于磁槽。

线圈绕组外侧固定有弹性缓冲柱，弹性缓冲柱用于缓冲动摩擦片组件与磁槽的碰撞。

限位螺钉安装在主轴上，限位螺钉安装在与主轴相对的轴承座上，它们可用于特殊情况下限制主轴沿同一方向连续转动。

本发明的优点是，它采用全机械结构，通过多种弹簧结构件压紧及活动件弹性悬浮设计，实现了关节旋转电磁锁断电锁紧制动、通电瞬间解锁的效果。相对于现有技术该型电磁锁装置具有以下优点：1电磁锁结构上不存在永磁体，不受外界高低温等环境因素的影响，工作过程中不会对周围电子器件产生电磁干扰；2采用失电制动，不仅节约了电力能源，也大大增加了设备操作过程中的安全性；3旋转制动基于摩擦原理实现，当外界扭矩大于设计扭矩条件下，可以根据需要借助于杠杆实现带阻力转动；4摩擦片采用双面摩擦方式，体积小，扭矩大；5摩擦力的大小可通过弹簧弹性预紧力进行调节，增加了产品应用的灵活性；6活动衔铁采用了弹性缓冲柱，锁定与解锁切换过程平稳无明显撞击声。

附图说明

图1为本发明所提供的失电型关节旋转电磁锁装置示意图；

图2为失电型关节旋转电磁锁装置应用示意图。

图中，1主轴，2轴承，3轴承座，4定摩擦片组件，5摩擦盘组件，6动摩擦片组件，7磁槽，8弹性缓冲柱，9堵头，10弹簧，11螺栓，12定位套筒，14定位套筒，15线圈绕组，16树脂胶，17弹性簧片，18限位螺钉，20限位螺钉，22卡簧，a固定立柱，b电磁锁装置，c悬臂。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细介绍：