CN102042375A - 将转动转化为直线运动的传动机构 - Google Patents
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Abstract
一种将转动转化为直线运动的传动机构，包括回转件(OB)和连杆(BA)，该回转件与连杆铰接，尤其是还包括有支座(40)，该支座与连杆组成回转副和移动副连结，当回转件在动力装置的驱动下绕其根部枢接中心(O点)在以该中心点与支座中心点连线为转角等分线的180°转角范围内作往复转动时，与回转件前端(B点)铰接的连杆绕所述支座同时作往复摆动和轴向往复直线运动。此时，连杆的另一端(A点)形成直线往复运动。本发明实现了机械转动转直线位移的传动功能，结构简单，性能稳定，对电动机的性能要求低，能保证连杆端部的往复直线运动精度，特别适用于需要进行直线往复操作的便携式设备。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种通过连杆与往复元件连接，使用杠杆、连杆或凸轮的用于旋转运动和往复运动的互相转换的机构。
【背景技术】
现有技术的将转动转化为直线运动的传动机构包括气、液活塞式和螺母丝杆式等，如中国专利2007201125318《用于失禁裤往复焊接系统的刀架驱动装置》就是使用的这类形式的传动装置；中国专利200710160083.0《焊接装置的驱动装置》使用的是螺母丝杆式传动装置，而中国专利02141406.8《自动焊枪电极整形装置》使用的是行星轮直线传动驱动装置，亦有使用曲轴连杆式的传动机构，如中国专利86104622《一种转动变成直线运动的机构》、和中国专利2007200275758《连杆长度可变的曲轴连杆传动机构及冲床主传动系统》。气、液活塞式传动机构因要使用压力源，不适合在便携设备中采用，而其他现有技术机械式旋转运动变往复直线运动的传动方式，结构复杂、电动机效能转化率较低，而且还有中间环节各部位机构较多、整个机构的稳定系数低或者对电动机性能要求较高等缺点。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提供一种结构简单，性能稳定，对电动机性能要求低，特别适用于便携设备，能保证往复直线运动精度的一种将转动转化为直线运动的传动机构。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种“将转动转化为直线运动的传动机构”，包括机架、回转件和连杆，机架与回转件的根部枢接；回转件的前端与连杆的尾部铰接，尤其是还包括一处支座，所述连杆与该支座组成绕该支座转动的回转副连结和以该支座为固定点的移动副连结。
所述枢接系指两构件中一件(回转件)转动另一件(机架)固定的回转副连结。
当回转件在动力装置的驱动下绕其根部枢接中心在以该中心点与支座转动中心点连线为转角等分线的180°转角范围内作往复转动时，与回转件前端铰接的连杆绕所述支座同时作往复摆动和沿该支座作轴向往复直线运动。因该支座与连杆是回转副连结，能灵活地支持连杆的摆动，又因该支座与连杆是移动副连结，连杆对该支座的轴向直线运动得以顺利进行。此时，连杆头部形成垂直于回转件转动中心点与支座中心点连线的直线往复运动，该连杆头部作为工作部可安装各种工作件(台、架)，以进行所需直线往复运动的工作。
本发明的有益效果是：实现机械转动转直线位移的传动功能，结构简单，性能稳定，对电动机的性能要求低，能保证连杆端部的往复直线运动精度，特别适用于需要进行直线往复操作的便携式设备。
【附图说明】
图1是本发明“将转动转化为直线运动的传动机构”原理简图。
图2是本发明优选实施例“便携式无死角自动焊机”的整体轴测投影示意图。
图3是所述优选实施例的俯视示意图。
图4是所述优选实施例传动部分的分解状态轴测投影示意图。
图5是所述优选实施例整机的分解状态轴测投影示意图。
图中：1为调节手柄、2为调节手柄垫圈、3为滑块螺杆、4为调节前挡板、5为银钢支、6为调节滑台一、7为滑台、8为焊枪夹固定座连接板、9为焊枪夹固定座、10为焊枪夹、11为焊枪夹手柄、12为滑块固定座电木套、13为滑块固定座、14为连杆、141为连杆凸出轴、16为光码感应圈、18为光码板、19为光码板固定座、20为轴承、21为蜗杆固定座、22为机架、23为十字滑台、28为曲轴、281为曲柄、282为螺栓、29为轴承、30为动力装置、33为轴承、34为蜗杆、35为蜗轮、36为电动机、37为电动机压紧块、38为蜗轮轴、40为支座、45为直线轴承、451为滑槽、452为导轨、453为螺钉、47为直线轴承座、471为枢轴、472为螺栓。
【具体实施方式】
下面结合各附图对本发明作进一步的详述。
参见附图1，本发明“将转动转化为直线运动的传动机构”包括机架22、回转件OB和连杆BA，机架22与回转件OB的根部O点枢接，回转件OB的前端与连杆BA的尾部B点铰接，尤其是还包括一处支座40，连杆BA与该支座40组成绕该支座转动的回转副连结和以该支座为固定点的移动副连结，当回转件OB在动力装置的驱动下绕其根部枢接中心O点在以该中心点与支座40中心点连线为转角等分线的180°转角范围内作往复转动时，与回转件OB前端B点铰接的连杆BA绕所述支座40同时作摆动(往复转动)和沿该支座作轴向往复直线运动；此时，连杆BA的头部A形成垂直于上述连线并被该连线延长线等分的直线往复运动，其运动轨迹为直线1AA’。
图中的双点划线A’B’表示连杆AB头部A的运动终极位置。
所述回转件OB可以是单一零件的构件或者是由多个零件组成的刚性构件。该回转件OB可以是杆件或者旋转轮(例如蜗轮)，该旋转轮的轮轴与机架枢接，该旋转轮的轮辐与所述连杆BA的尾部B点铰接。
参见附图2至5，在本发明的优选实施例便携式无死角自动焊机中，所述回转件OB包括蜗轮35和曲轴28两个零件，曲轴28的根部固定于蜗轮35的轮辐上，与蜗轮组成刚性构件，曲轴28的前端与连杆14的尾部铰接。
在本发明的优选实施例便携式无死角自动焊机中，所述支座40包括直线轴承45和直线轴承座47，所述直线轴承45又包括滑槽451和导轨452，导轨452通过螺栓453固定于所述连杆14上，导轨452与滑槽451组成移动副连结，相当于连杆14与滑槽451组成移动副连结。该滑槽451通过螺栓472装于直线轴承座47上，直线轴承座47通过其枢轴471与机架22的平台枢接，相当于连杆14与机架22的平台组成回转副连结。由此实现所述连杆14既能以枢轴471为轴线左右摆动，又能以固定于自身的导轨452在枢接于机架22之平台上的直线轴承座47上的滑槽451内滑动而实现直线运动。
在该实施例中，还包括动力装置30，该动力装置包括电动机36、蜗杆34和蜗轮35，电动机36与蜗杆34连接、蜗杆34与蜗轮35啮合。曲轴28根部通过螺栓282固定于蜗轮35的轮辐上，与蜗轮组成刚性连接，随蜗轮转动；曲轴28前端与连杆14的尾部通过曲柄281铰接，连杆14上安装有十字滑台23，十字滑台23上安装有由调节手柄1、调节手柄垫圈2、滑块螺杆3、调节前挡板4、银钢支5、调节滑台6、滑台7、焊枪夹固定座连接板8、焊枪夹固定座9、焊枪夹10、焊枪夹手柄11等组成的焊枪架，在该焊枪架的焊枪夹10上安装焊枪。
在本发明的另一优选实施例中，有一光码板装置用于实现多种模式的焊接，直线轴承座47与光码板装置中的光码板固定座19装配成以直线轴承座47的枢轴471为圆心转动的枢接，光码板固定座19被固定在机架22的平台上，相当于直线轴承座47与机架22枢接，等效于连杆14与机架22枢接。
当电动机36启动时，带动蜗杆34转动，蜗杆34带动蜗轮35转动，蜗轮35带动曲轴28转动，连杆14如同杆杠，在曲轴28的带动下，以曲柄281轴心为着力点以直线轴承座47的枢轴471轴心为支点转动，同时通过直线轴承45的导轨452沿滑槽451作轴向往复直线运动，当蜗轮转动是在以该蜗轮中心点与枢轴471轴心点连线为转角等分线的180°转角范围内左右摆动(作往复转动)时，连杆14的头部形成垂直于上述蜗轮转角等分线并被该转角等分线等分的直线往复运动。其运动轨迹作为本发明优选实施例便携式无死角自动焊机的焊枪移动路径，可以使焊枪按设定的直线进行焊接，从而避免焊接起始和终了阶段的‘死角’，达到无死角自动焊接而无需人工补焊的目的。
Claims (7)
1.一种将转动转化为直线运动的传动机构，包括机架(22)、回转件(OB)和连杆(BA)，机架(22)与回转件(OB)的根部(O点)枢接；回转件(OB)的前端与连杆(BA)的尾部(B点)铰接，其特征在于：
还包括一处支座(40)，连杆(BA)与该支座(40)组成绕该支座转动的回转副连结和以该支座为固定点的移动副连结；当回转件(OB)在动力装置的驱动下绕其根部枢接中心(O点)在以该中心点(O点)与支座(40)转动中心点连线为转角等分线的180°转角范围内作往复转动时，与回转件(OB)前端(B点)铰接的连杆(BA)绕所述支座(40)同时作往复摆动和沿该支座作轴向往复直线运动；此时，连杆(BA)的头部(A)形成垂直于上述连线并被该连线延长线等分的直线往复运动，其运动轨迹为直线AA’。
2.根据权利要求1的将转动转化为直线运动的传动机构，其特征在于：
所述回转件(OB)是单一零件的构件或者是由多个零件组成的刚性构件。
3.根据权利要求1或2的将转动转化为直线运动的传动机构，其特征在于：
所述回转件(OB)等效于蜗轮(35)，该蜗轮(35)的蜗轮轴(38)与机架(22)枢接，所述连杆(BA)就是连杆(14)，该蜗轮(35)的轮辐与所述连杆(14)的尾部(B点)铰接。
4.根据权利要求1或2的将转动转化为直线运动的传动机构，其特征在于：
所述回转件(OB)包括蜗轮(35)和曲轴(28)，曲轴(28)的根部固定于蜗轮(35)的轮辐上，与蜗轮(35)组成刚性构件。
5.根据权利要求1或2的将转动转化为直线运动的传动机构，其特征在于：
所述支座(40)包括直线轴承(45)和直线轴承座(47)，直线轴承(45)又包括滑槽(451)和导轨(452)，导轨(452)固定于连杆(14)上，滑槽(451)装于直线轴承座(47)上，直线轴承座(47)通过其枢轴(471)与机架(22)枢接。
6.根据权利要求1或2的将转动转化为直线运动的传动机构，其特征在于：
还包括有一个动力装置30，该动力装置包括电动机(36)、蜗杆(34)和蜗轮(35)，电动机(36)与蜗杆(34)连接、蜗杆(34)与蜗轮(35)啮合，曲轴(28)的根部固定于蜗轮(35)上，与蜗轮组成刚性构件。
7.根据权利要求3的将转动转化为直线运动的传动机构，其特征在于：
连杆(14)上安装有十字滑台(23)，十字滑台(23)上安装焊枪架，在焊枪架上安装焊枪。
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