CN103206510A

CN103206510A - 一种直线拉伸装置

Info

Publication number: CN103206510A
Application number: CN2012100068842A
Authority: CN
Inventors: 魏志凌; 高小平; 程晔
Original assignee: Kunshan Power Stencil Co Ltd
Current assignee: Kunshan Power Stencil Co Ltd
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2032-01-11
Also published as: CN103206510B

Abstract

本发明提出一种直线拉伸装置，包括基台、弹性机构、动力驱动机构、拉伸机构、引导机构；动力驱动机构通过弹性机构连接拉伸机构，拉伸机构的一端连接被拉伸物体；动力驱动机构通过控制弹性机构的弹性形变程度来控制其对拉伸机构的拉力；引导机构包括设置于拉伸机构下方的轨道、固定在基台上的一个或多个引导轴，拉伸机构与轨道、引导轴连接，动力驱动机构的拉伸方向与轨道、引导轴平行。通过本发明提出的直线拉伸装置，可以精确的控制弹性件的拉伸长度，从而将对力△F的控制转化为电机对弹性件拉伸长度的控制。另外，运行轨道与轴的配合可使得拉伸机构沿直线方向运动且在运行过程中拉板不发生偏转，可保证拉板对拉伸对象的若干施力点施力均匀一致。

Description

一种直线拉伸装置

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，涉及一种拉伸装置，特别涉及一种直线拉伸装置。

背景技术

随着时代的需要，仪器设计在精密机械中的发展越来越成熟，虽然到现在制造出的微型仪器性能和功能都非常的强大，但是精密仪器的发展依旧离不开传统的机械，因为传统的机械仍有很多的可取的地方，如设计理念、设计方法等。

传统提供外力的方法是直接对受力物体提供外力，直接施力的力量大小往往难以控制，对于精度要求较高的操作，施力的差异对最终的结果有很大的影响，而且由于施力工具的本身因素，会引起施力不均的现象产生。

有鉴于此，如今迫切需要一种可以在拉伸过程中自由控制拉力的装置。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决现有技术无法控制施力大小的问题。

为达到上述目的，本发明提出了一种直线拉伸装置，包括基台，以及设置在基台一侧的弹性机构、动力驱动机构、拉伸机构、引导机构；所述动力驱动机构通过弹性机构连接拉伸机构，拉伸机构的一端连接被拉伸物体；所述动力驱动机构通过控制弹性机构的弹性形变程度来控制其对拉伸机构的拉力；所述引导机构包括设置于拉伸机构下方的轨道、固定在基台上的一个或多个引导轴，所述拉伸机构与轨道、引导轴连接，所述动力驱动机构的拉伸方向与所述轨道、引导轴平行；在动力驱动机构提供驱动力作用时，引导机构引导拉伸机构沿轨道和引导轴的方向做直线拉伸动作。

在本发明的一个实施例中，所述直线拉伸装置还包括弹性形变获取单元，用以感应所述弹性机构的弹性形变数据。

其中，所述直线拉伸装置还包括动力控制单元，与所述动力驱动机构、弹性形变获取单元连接，用以根据所述弹性形变获取单元感应的弹性形变数据，控制所述动力驱动机构提供的动力大小，进而控制动力驱动机构对拉伸机构的拉力。

在本发明的一个实施例中，动力驱动机构为电机，电机通过电机支撑架固定在所述基台上。其中，所述直线拉伸装置进一步包括控制电机动作的控制系统；所述电机为带编码器的线性电机，所述线性电机的编码器将线性电机的运动状态及时反馈给控制系统，从而控制线性电机的下一步动作。

在本发明的一个实施例中，所述拉伸机构为拉板，该拉板作为所述直线拉伸装置与被拉伸物体的接口；所述拉板的一侧设有与拉伸物体结合的连接机构，通过拉板上的连接机构对被拉伸物体进行施力。其中，所述连接机构为一个或多个挂孔或/和挂钩。

在本发明的一个实施例中，所述弹性机构为弹簧或柔性铰链。

在本发明的一个实施例中，所述轨道包括导槽、与该导槽配合的导轨；导槽设置在拉伸机构下方，导轨设置在基台上；或者，导槽设置在基台上，导轨设置在拉伸机构下方。

在本发明的一个实施例中，所述拉伸机构设有一个或多个通孔，通孔的方向与动力驱动机构的拉伸方向、轨道方向一致，各引导轴分别穿过各自的通孔，使得拉伸机构在引导轴的限制下沿引导轴及轨道直线运动。

通过本发明提出的直线拉伸装置应用了胡克定律，其表达式为△F=k·Δx，其中k是常数，是物体的劲度（倔强）系数，Δx为弹性件伸长（或缩短）的长度。通过线性电机对弹性件的拉伸，可以精确的控制弹性件的拉伸长度，从而将对力△F的控制转化为电机对弹性件拉伸长度的控制。另外，运行轨道与轴的配合可以使得拉伸机构沿直线方向运动且在运行过程中拉板不发生偏转，可保证拉板对拉伸对象的若干施力点施力均匀一致。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为图本发明直线拉伸装置一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下方”、“一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的主要创新之处在于，本发明创新地提出了一种直线拉伸装置，可以在拉伸过程中自由控制拉力的大小。

请参阅图1，在本发明的一个实施例中，本发明直线拉伸装置包括基台11，以及设置在基台一侧的弹性机构12、动力驱动机构13、拉伸机构15、引导机构。

所述动力驱动机构13通过弹性机构12连接拉伸机构15，拉伸机构15的一端连接被拉伸物体；所述动力驱动机构13通过控制弹性机构12的弹性形变程度来控制其对拉伸机构15的拉力。如图1所示，本实施例中，动力驱动机构13可以为电机，电机13通过电机支撑架14固定在所述基台11上。

同时，所述直线拉伸装置还包括控制电机动作的控制系统（图未示）；所述电机13为带编码器的线性电机，所述线性电机13的编码器将线性电机13的运动状态及时反馈给控制系统，从而控制线性电机的下一步动作。

优选地，所述直线拉伸装置还包括弹性形变获取单元（图未示），用以感应所述弹性机构12的弹性形变数据。所述控制系统分别与所述动力驱动机构13、弹性形变获取单元连接，用以根据所述弹性形变获取单元感应的弹性形变数据，控制所述动力驱动机构13提供的动力大小，进而控制动力驱动机构13对拉伸机构15的拉力。

拉伸机构15为拉板。该拉板15作为所述直线拉伸装置与被拉伸物体的接口；所述拉板的一侧设有与拉伸物体结合的连接机构151，通过拉板15上的连接机构151对被拉伸物体进行施力，可以根据具体拉伸对象的外貌形状对挂钩的形状及排布进行不同设计。所述连接机构151可以为一个或多个挂孔或/和挂钩；本实施例中，连接机构151为一组均匀分布的挂钩。

所述弹性机构12可以为弹簧；当然，也可以为其他元件，如柔性铰链等。弹性机构12的两端通过挂钩或其它连接装置连接在拉板15与电机拉杆之间，在装置的运行过程中，弹性机构12在弹性范围内，满足胡克定律，通过线性电机13对弹性机构12的拉伸，可以精确的控制弹性机构12的拉伸长度，从而将对力△F的控制转化为电机13对弹性机构12拉伸长度的控制。

所述引导机构包括设置于拉伸机构下方的轨道16、固定在基台11上的一个或多个引导轴17，所述拉伸机构（拉板）15与轨道16、引导轴17连接，所述动力驱动机构13的拉伸方向与所述轨道16、引导轴17平行；在动力驱动机构13提供驱动力作用时，引导机构引导拉伸机构15沿轨道16和引导轴17的方向做直线拉伸动作。

在本发明的一个实施例中，所述拉伸机构15设有一个或多个通孔，通孔的方向与动力驱动机构13的拉伸方向、轨道16方向一致，各引导轴17分别穿过各自的通孔，使得拉伸机构15在引导轴17的限制下沿引导轴17及轨道16做直线运动。所述轨道16包括导槽161、与该导槽161配合的导轨162；导槽161设置在拉伸机构15的下方，导轨162设置在基台11上；或者，导槽161设置在基台11上，导轨162设置在拉伸机构15的下方。本实施例中，如图1所示，所述直线拉伸装置包括两个引导轴17，引导轴17贯穿拉板15，其一端固定在基台11上设置的轴支撑架18，另一端固定在电机支撑架14上。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims

1.一种直线拉伸装置，其特征在于，包括基台，以及设置在基台一侧的弹性机构、动力驱动机构、拉伸机构、引导机构；

所述动力驱动机构通过弹性机构连接拉伸机构，拉伸机构的一端连接被拉伸物体；所述动力驱动机构通过控制弹性机构的弹性形变程度来控制其对拉伸机构的拉力；

所述引导机构包括设置于拉伸机构下方的轨道、固定在基台上的一个或多个引导轴，所述拉伸机构与轨道、引导轴连接，所述动力驱动机构的拉伸方向与所述轨道、引导轴平行；

在动力驱动机构提供驱动力作用时，引导机构引导拉伸机构沿轨道和引导轴的方向做直线拉伸动作。

2.如权利要求1所述的直线拉伸装置，其特征在于，所述直线拉伸装置还包括弹性形变获取单元，用以感应所述弹性机构的弹性形变数据。

3.如权利要求2所述的直线拉伸装置，其特征在于，所述直线拉伸装置还包括动力控制单元，与所述动力驱动机构、弹性形变获取单元连接，用以根据所述弹性形变获取单元感应的弹性形变数据，控制所述动力驱动机构提供的动力大小，进而控制动力驱动机构对拉伸机构的拉力。

4.如权利要求1所述的直线拉伸装置，其特征在于，所述动力驱动机构为电机，电机通过电机支撑架固定在所述基台上。

5.如权利要求4所述的直线拉伸装置，其特征在于，所述直线拉伸装置进一步包括控制电机动作的控制系统；所述电机为带编码器的线性电机，所述线性电机的编码器将线性电机的运动状态及时反馈给控制系统，从而控制线性电机的下一步动作。

6.如权利要求1所述的直线拉伸装置，其特征在于，所述拉伸机构为拉板，该拉板作为所述直线拉伸装置与被拉伸物体的接口；所述拉板的一侧设有与拉伸物体结合的连接机构，通过拉板上的连接机构对被拉伸物体进行施力。

7.如权利要求6所述的直线拉伸装置，其特征在于，所述连接机构为一个或多个挂孔或/和挂钩。

8.如权利要求1至7之一所述的直线拉伸装置，其特征在于，所述弹性机构为弹簧或柔性铰链。

9.如权利要求1至7之一所述的直线拉伸装置，其特征在于，所述轨道包括导槽、与该导槽配合的导轨；导槽设置在拉伸机构下方，导轨设置在基台上；或者，导槽设置在基台上，导轨设置在拉伸机构下方。

10.如权利要求1至7之一所述的直线拉伸装置，其特征在于，所述拉伸机构设有一个或多个通孔，通孔的方向与动力驱动机构的拉伸方向、轨道方向一致，各引导轴分别穿过各自的通孔，使得拉伸机构在引导轴的限制下沿引导轴及轨道直线运动。