CN101288941A - 大角度活动导轨板摆动装置 - Google Patents

大角度活动导轨板摆动装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101288941A
CN101288941A CNA2007101448034A CN200710144803A CN101288941A CN 101288941 A CN101288941 A CN 101288941A CN A2007101448034 A CNA2007101448034 A CN A2007101448034A CN 200710144803 A CN200710144803 A CN 200710144803A CN 101288941 A CN101288941 A CN 101288941A
Authority
CN
China
Prior art keywords
arc groove
frame
slide block
section arc
guide plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007101448034A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101288941B (zh
Inventor
邓宗全
郝广平
闫泽
唐德威
陈明
于伟真
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN2007101448034A priority Critical patent/CN101288941B/zh
Publication of CN101288941A publication Critical patent/CN101288941A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101288941B publication Critical patent/CN101288941B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

大角度活动导轨板摆动装置，它涉及一种能够实现大角度位移的摆动装置。本发明可解决现有摆动装置体积大、动态响应差、易与设备机身发生运动干涉的问题。上、下导轨板上设有闭合的导向槽，导向槽内装有两段柔性体(7)，两段柔性体(7)上固接了多个导向轮(8)，每一段柔性体(7)的两端与滑块(6)和机架(4)铰接；导向槽由四段圆弧槽组成，第一、二段圆弧槽的曲率中心同心，它们的曲率半径分别为R1和R2且R2大于R1，第三、四段圆弧槽分别与第一、二段圆弧槽相切，装在机架(4)内的第一、二传动轴上装有相互啮合的传动小齿轮(2)和主动小齿轮(3)，主动小齿轮(3)与扇形齿轮(5)啮合。本发明具有体积小、重量轻、动态响应快、不易与设备机身发生运动干涉的优点。

Description

大角度活动导轨板摆动装置
技术领域
本发明涉及一种能够实现大角度位移的摆动装置。
背景技术
目前，在数控切管机、管节点组焊设备、管节点焊缝探伤设备中，都需要一种摆动装置，用以实现管节点曲线(相贯线)跟踪过程中末端执行器姿态的调整。现有的摆动装置，多数采用导轨板固定式齿轮-扇形齿轮的传动方案。在该技术方案中，导轨板静止不动，主动小齿轮安装在导轨板上并可整周回转，扇形齿轮安装于导轨板的圆弧形导向槽内可往复摆动，主动小齿轮与扇形齿轮啮合传动。当作动器驱动主动小齿轮按特定规律运动时就可实现扇形齿轮的往复摆动。采用该技术方案的摆动装置由于导轨板固定不动，单边摆角仅为导轨板圆弧形导向槽所夹有效圆心角的一半。当所需摆角很大时，必然导致导轨板很大，从而带来摆动装置体积大、动态响应差、易与设备机身发生运动干涉等一系列问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种大角度活动导轨板摆动装置，它可解决现有的摆动装置存在体积大、动态响应差、易与设备机身发生运动干涉的问题。
本发明包括上导轨板、下导轨板、传动小齿轮、主动小齿轮、机架、扇形齿轮、滑块、柔性体、导向轮、第一传动轴、第二传动轴；所述上导轨板和下导轨板上设有闭合的导向槽，所述导向槽内装有两段柔性体和多个导向轮，所述导向轮与两段柔性体固接，每一段柔性体的两端分别与滑块和机架铰接，导向槽由四段圆弧槽组成，所述第一段圆弧槽的曲率半径R1的中心与第二段圆弧槽的曲率半径R2的中心同心，且第二段圆弧槽的曲率半径R2大于第一段圆弧槽的曲率半径R1，所述第三段圆弧槽和第四段圆弧槽分别与第一段圆弧槽和第二段圆弧槽相切，所述装在机架的凹槽内的第一传动轴上和第二传动轴上分别装有相互啮合的传动小齿轮和主动小齿轮，所述主动小齿轮与固定装在下导轨板上的扇形齿轮啮合，所述扇形齿轮位于上导轨板和下导轨板之间且与上导轨板和下导轨板固联在一起构成导轨板组件，滑块位于第一段圆弧槽处并与第一段圆弧槽滑动配合，机架位于第二段圆弧槽处，导轨板组件通过第二段圆弧槽与机架滑动配合。
本发明的有益效果是：当主动小齿轮推动扇形齿轮与导轨板一起向某一方向运动时，导轨板上的导向槽推动导向轮使柔性体移动，柔性体与机架铰接一端静止不动，另一端则拖动滑块运动。由于导轨板在向某方向运动时，导向槽上的第二段圆弧槽的全长均为工作段故可实现大角度位移，而传统导轨板固定式齿轮-扇形齿轮摆动装置，导向槽上的圆弧槽全长仅一半为工作段，故在相同的体积条件下实现的摆角小。因此本发明在导轨板导向槽所夹有效圆心角相同的情况下，其单边摆角约为传统摆动装置单边摆角的1.8倍。在所需摆角相同的情况下，本发明具有体积小、重量轻、动态响应快，不易与设备机身发生运动干涉的优点。
附图说明
图1是本发明的具体实施方式一的工作原理示意图；图2是当上、下导轨板摆动到一端极限位置时的工作原理示意图；图3是本发明的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～图3说明本实施方式，本实施方式由上导轨板18、下导轨板1、传动小齿轮2、主动小齿轮3、机架4、扇形齿轮5、滑块6、柔性体7、导向轮8、第一传动轴9、第二传动轴10组成；所述上导轨板18和下导轨板1上设有闭合的导向槽，所述导向槽内装有两段柔性体7和多个导向轮8，所述导向轮8与两段柔性体7固接，每一段柔性体7的两端分别与滑块6和机架4铰接，导向槽由四段圆弧槽组成，所述第一段圆弧槽12的曲率半径R1的中心与第二段圆弧槽13的曲率半径R2的中心同心，且第二段圆弧槽13的曲率半径R2大于第一段圆弧槽12的曲率半径R1，所述第三段圆弧槽14和第四段圆弧槽15分别与第一段圆弧槽12和第二段圆弧槽13相切，所述装在机架4的凹槽16内的第一传动轴9上和第二传动轴10上分别装有相互啮合的传动小齿轮2和主动小齿轮3，所述主动小齿轮3与固定装在下导轨板1上的扇形齿轮5啮合，所述扇形齿轮5位于上导轨板18和下导轨板1之间且与上导轨板18和下导轨板1固联在一起构成导轨板组件23，滑块6位于第一段圆弧槽12处并与第一段圆弧槽12滑动配合，机架4位于第二段圆弧槽13处，导轨板组件23通过第二段圆弧槽13与机架4滑动配合；所述柔性体7是钢丝绳、钢带或链条17。如此设置，通过作动器24将动力传递给传动小齿轮2，再经主动小齿轮3将动力传递给扇形齿轮5，从而带动下导轨板1沿第二段圆弧槽13相对机架4往复摆动，使滑块6沿第一段圆弧槽12相对下导轨板1做往复摆动。
本实施方式的作动器角速度ω1与滑块相对机架角速度ω的关系如下：
ω2＝ω1d1/d2……(1)
ω3＝ω2d2/2R3……(2)
ω4＝ω3R2/R1……(3)
ω＝ω3+ω4
＝ω3(1+R2/R1)
＝ω2(1+R2/R1)d2/2R3
＝ω1(1+R2/R1)d1/2R3……(4)
其中：ω1-作动器角速度；ω2-主动小齿轮角速度；ω3-下导轨板相对机架的角速度；ω4-滑块相对下导轨板的角速度；ω-滑块相对机架角速度；d1-传动小齿轮分度圆直径；d2-主动小齿轮分度圆直径；R1-第一段圆弧槽的曲率半径；R2-第二段圆弧槽的曲率半径；R3-扇形齿轮分度圆的曲率半径。由于R2/R1＞1，由式(3)知ω4＞ω3，即滑块6相对下导轨板1的角速度大于下导轨板1相对机架4的角速度。设滑块6在第一段圆弧槽12的单边运动范围为A度，则下导轨板1相对机架4单边运动范围为A×R1/R2度，即下导轨板1的运动范围小于滑块6的运动范围。
如图2所示，当下导轨板1摆动到一端时，滑块6的单边摆角C＝A(1+R1/R2)，另外有关系式：B2＝B-A×R1/R2，B1＝B+A，B1-B2＝C，其中：B1为第三段圆弧槽14的圆心和点O的连线与整个机构对称中心线的夹角；B2为第四段圆弧槽15的圆心和点O的连线与整个机构对称中心线的夹角；B为当整个机构处于初始位置时，第四段圆弧槽15的圆心和点O的连线与整个机构对称中心线的夹角，如图1所示。
结合图3进一步说明本实施方式，本实施方式的导向轮8固定装在链条17的销轴上，链条17为精密套筒滚子链条。如此设置，将一条精密套筒滚子链条的销轴加长，并在加长的轴段上安装导向轮8，导向轮8使精密套筒滚子链条在闭合导向槽内定位，可减小闭合导向槽与精密套筒滚子链条间的摩擦。
本实施方式的导轨板组件23通过装在机架4上的机架推力轴承19和机架径向轴承20与机架4构成滚动摩擦副，使导轨板组件23相对机架4精确往复摆动；所述滑块6通过装在滑块6上的滑块推力轴承21和滑块径向轴承22与导轨板组件23构成滚动摩擦副，可使滑块6相对导轨板组件23精确往复摆动。
本实施方式中下导轨板1的导向槽所夹有效圆心角2A＝70°，滑块6的单边摆角C＝A(1+R1/R2)＝A(1+188.5/222.5)＝1.847A＝64.7°，而传统摆动装置的滑块的单边摆角仅为35°。

Claims (4)

1、一种大角度活动导轨板摆动装置，它包括上导轨板(18)、下导轨板(1)、传动小齿轮(2)、主动小齿轮(3)、机架(4)、扇形齿轮(5)、滑块(6)、柔性体(7)、导向轮(8)、第一传动轴(9)、第二传动轴(10)；其特征在于所述上导轨板(18)和下导轨板(1)上设有闭合的导向槽，所述导向槽内装有两段柔性体(7)和多个导向轮(8)，所述导向轮(8)与两段柔性体(7)固接，每一段柔性体(7)的两端分别与滑块(6)和机架(4)铰接，导向槽由四段圆弧槽组成，所述第一段圆弧槽(12)的曲率半径R1的中心与第二段圆弧槽(13)的曲率半径R2的中心同心，且第二段圆弧槽(13)的曲率半径R2大于第一段圆弧槽(12)的曲率半径R1，所述第三段圆弧槽(14)和第四段圆弧槽(15)分别与第一段圆弧槽(12)和第二段圆弧槽(13)相切，所述装在机架(4)的凹槽(16)内的第一传动轴(9)上和第二传动轴(10)上分别装有相互啮合的传动小齿轮(2)和主动小齿轮(3)，所述主动小齿轮(3)与固定装在下导轨板(1)上的扇形齿轮(5)啮合，所述扇形齿轮(5)位于上导轨板(18)和下导轨板(1)之间且与上导轨板(18)和下导轨板(1)固联在一起构成导轨板组件(23)，滑块(6)位于第一段圆弧槽(12)处并与第一段圆弧槽(12)滑动配合，机架(4)位于第二段圆弧槽(13)处，导轨板组件(23)通过第二段圆弧槽(13)与机架(4)滑动配合。
2、根据权利要求1所述的大角度活动导轨板摆动装置，其特征在于所述柔性体(7)是钢丝绳或钢带或链条(17)。
3、根据权利要求2所述的大角度活动导轨板摆动装置，其特征在于采用链条(17)作为柔性体(7)，导向轮(8)与链条(17)的销轴固接。
4、根据权利要求1所述的大角度活动导轨板摆动装置，其特征在于它还包括机架推力轴承(19)、机架径向轴承(20)、滑块推力轴承(21)、滑块径向轴承(22)；所述导轨板组件(23)通过装在机架(4)上的机架推力轴承(19)和机架径向轴承(20)与机架(4)构成滚动摩擦副，所述滑块(6)通过装在滑块(6)上的滑块推力轴承(21)和滑块径向轴承(22)与导轨板组件(23)构成滚动摩擦副。
CN2007101448034A 2007-12-12 2007-12-12 大角度活动导轨板摆动装置 Expired - Fee Related CN101288941B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101448034A CN101288941B (zh) 2007-12-12 2007-12-12 大角度活动导轨板摆动装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101448034A CN101288941B (zh) 2007-12-12 2007-12-12 大角度活动导轨板摆动装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101288941A true CN101288941A (zh) 2008-10-22
CN101288941B CN101288941B (zh) 2010-06-02

Family

ID=40033480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101448034A Expired - Fee Related CN101288941B (zh) 2007-12-12 2007-12-12 大角度活动导轨板摆动装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101288941B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101712157B (zh) * 2009-10-30 2011-06-15 北京航空航天大学 一种焊接机器人及其焊枪姿态调整装置
CN103195892A (zh) * 2013-03-25 2013-07-10 哈尔滨工业大学 一种利用离合器分时控制的传动装置
CN106767609A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种测量驾驶杆位移装置
CN112628369A (zh) * 2020-12-16 2021-04-09 北京航天控制仪器研究所 一种无回程误差摇摆运动结构
CN113001237A (zh) * 2021-03-02 2021-06-22 山东海天智能工程有限公司 一种可调节手功能手臂托导向块圆弧槽加工工装
CN114750070A (zh) * 2022-04-06 2022-07-15 杨梦新 一种金属组合配件快捷加工设备

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3748433A (en) * 1971-10-14 1973-07-24 Columbia Gas Syst Service Corp Electric welding torch oscillator and guide
US4638676A (en) * 1985-02-25 1987-01-27 Rota-Flex Corporation Reciprocating drive mechanism with positive pinion-to-rack gear engagement
CN2461692Y (zh) * 2001-01-22 2001-11-28 王洪 坡口切割装置
CN2792688Y (zh) * 2005-06-17 2006-07-05 天津市焊接研究所 数控管子相贯线切割机的坡口切割装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101712157B (zh) * 2009-10-30 2011-06-15 北京航空航天大学 一种焊接机器人及其焊枪姿态调整装置
CN103195892A (zh) * 2013-03-25 2013-07-10 哈尔滨工业大学 一种利用离合器分时控制的传动装置
CN103195892B (zh) * 2013-03-25 2015-08-26 哈尔滨工业大学 一种利用离合器分时控制的传动装置
CN106767609A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种测量驾驶杆位移装置
CN112628369A (zh) * 2020-12-16 2021-04-09 北京航天控制仪器研究所 一种无回程误差摇摆运动结构
CN113001237A (zh) * 2021-03-02 2021-06-22 山东海天智能工程有限公司 一种可调节手功能手臂托导向块圆弧槽加工工装
CN114750070A (zh) * 2022-04-06 2022-07-15 杨梦新 一种金属组合配件快捷加工设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN101288941B (zh) 2010-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101288941B (zh) 大角度活动导轨板摆动装置
CN107380291B (zh) 多运动模态管道外壁攀爬检测机器人
CN102059696B (zh) 并联机构
CN110325432A (zh) 底盘车的悬架组件及底盘车
CN102069495A (zh) 并联机器人
CN101161372A (zh) 熔融金属的供给装置
CN104248448A (zh) 一种超声三维成像探头
CN204328373U (zh) 球面移动装置
CN109208399B (zh) 回转型对开道岔结构和轨道系统
CN102837751A (zh) 带槽动轴式半转机构
CN114321566B (zh) 一种履带式管道检测机器人
CN206943351U (zh) 一种变速器
CN113624155B (zh) 一种隧道工程变形监测装置
CN106809292B (zh) 一种可变形轮履耦合驱动机构
CN104476566A (zh) 一种含绳驱动关节的三支链六自由度并联机构
CN211502038U (zh) 一种主动式螺旋驱动管道机器人
CN204976662U (zh) 机械臂和工程机械
CN112901899A (zh) 一种管道自动伸缩自适应行走机器人
CN107598891B (zh) 一种基于物联网的用于多功能浇水的智能机器人
CN101920386B (zh) 等离子割炬的自动坡口切割装置
CN215284965U (zh) 一种配送机器人用导向机构
CN216275046U (zh) 一种悬挂式轨道道岔梁换线用回转驱动机构
RU87404U1 (ru) Шагающий движитель для перемещения по местности со сложным рельефом
CN219298815U (zh) 吸盘调节机构、玻璃安装装置及高空作业车
CN211648792U (zh) 运行在曲线导轨上的滑块装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100602

Termination date: 20161212

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee