CN105610274B - 一种穿轴式可锁离心机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种穿轴式可锁离心机构，用于将安装于其上方的盘片进行上锁、解锁以及离心工作，包括：支撑架（1）、盘式电机（2）、驱动机构（3）、偏心凸轮（4）、回弹推片（5）和推杆（6），其通过偏心凸轮（4）驱动推杆（6）中的内推杆（61）和推杆外套（62）之间产生运动差，实现盘片的上锁和解锁动作，通过盘式电机（2）的转动实现离心工作，该机构具有结构简单，设计合理，使用方便等优点。

Description

一种穿轴式可锁离心机构

技术领域

本发明涉及机电领域，特别提供了一种穿轴式可锁离心机构。

背景技术

在电机与盘片的连接机构中，通常将需要放置在电机转轴上的盘片直接安装在电机轴上，而在空间和应用场合特殊的情况下，盘片无法垂直从上向下放置在电机轴端，导致在工作时，发生盘片意外掉落，给工作带来不便。

因此，如何研发一种可以实现自动将盘片锁定在电机上的装置，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种穿轴式可锁离心机构，以实现盘片的上锁、解锁以及离心的功能。

本发明提供的技术方案具体为，一种穿轴式可锁离心机构，用于将安装于其上方的盘片进行上锁、解锁以及离心工作，其特征在于，包括：

支撑架1；

盘式电机2，设置于所述支撑架1的上方，其内部设置有贯通上下的腔体；

驱动机构3；

偏心凸轮4，与所述驱动机构3连接，所述偏心凸轮4沿其周向分别设置有内凸轮轨道41和外凸轮轨道42，其中，所述偏心凸轮4由近心端到远心端依次包括第一工作区、第二工作区和第三工作区，且所述第一工作区对应的外凸轮轨道42与内凸轮轨道41之间的曲率半径差逐渐递减，所述第二工作区对应的外凸轮轨道42与内凸轮轨道41之间的曲率半径差逐渐递增，所述第三工作区对应的外凸轮轨道42与内凸轮轨道41之间的曲率半径差恒定；

回弹推片5，包括固定端和自由端，所述固定端与所述支撑架1固定连接，所述自由端位于所述偏心凸轮4的上方与所述偏心凸轮4的外凸轮轨道42相接，且在所述自由端上设置有通孔；

推杆6，设置于所述偏心凸轮4的上方，其上端穿过所述支撑架1，活动插设于所述盘式电机2的腔体内，所述推杆6包括内推杆61和套装于所述内推杆61外部的推杆外套62，所述内推杆61的上部外周设置有环形凹槽611，所述环形凹槽611内活动设置有钢珠612，所述内推杆61下端穿过所述回弹推片5自由端的通孔由所述内凸轮轨道41驱动，所述推杆外套62的上部设置有与所述钢珠612相匹配的锥形孔621，所述推杆外套62下端与所述回弹推片5相接，二者相接之后的整体由外凸轮轨道42驱动。

优选，所述驱动机构3包括：

升降电机31，与所述支撑架1固定连接；

主动齿轮32，其固定套装于所述升降电机31的动力输出轴311上；

从动齿轮33，与所述主动齿轮32相啮合；

传动轴34，其一端与所述从动齿轮33固定连接，另一端与所述偏心凸轮4固定连接。

进一步优选，所述穿轴式可锁离心机构还包括：编码器7，与所述盘式电机2连接，用于检测所述盘式电机2的运动速度。

进一步优选，所述穿轴式可锁离心机构还包括：光电位置开关8，用于检测所述偏心凸轮4的转动角度，并依据所述转动角度信息控制所述驱动机构3的工作状态。

进一步优选，所述偏心凸轮4上设置有限位块。

本发明提供的穿轴式可锁离心机构，将需要进行离心工作的盘片安装于盘式电机的上方，启动驱动机构，由驱动机构带动偏心凸轮进行转动，通过偏心凸轮中外凸轮轨道与内凸轮轨道之间的曲率半径差设计，迫使推杆中的内推杆和推杆外套产生运动差，结合钢珠的运动实现盘片的上锁，当盘片处于上锁状态时，继续旋转偏心凸轮，即由远心端向近心端转动，回弹推片进行回弹，推杆与偏心凸轮和回弹推片分离，实现上、下结构的分离，启动盘片电机，实现盘片的离心工作，离心工作结束后，启动偏心凸轮进行回转，实现盘片的解锁。

本发明提供的穿轴式可锁离心机构，具有结构简单，设计合理，使用方便等优点。

附图说明

图1为穿轴式可锁离心机构的结构示意图；

图2为穿轴式可锁离心机构的剖面示意图。

具体实施方式

下面以具体的实施方案对本发明进行进一步解释，但是并不用于限制本发明的保护范围。

为了实现盘片的上锁、解锁以及离心工作，本实施方案提供了一种穿轴式可锁离心机构，参见图1、图2，包括：用于机构整体支撑的支撑架1、盘式电机2、驱动机构3、偏心凸轮4、回弹推片5和推杆6，其中，在支撑架1上设置有贯通上下的安装孔，盘式电机2设置在支撑架1的上方，在盘式电机2的内部设置有贯通上下的腔体，且贯通上下的腔体下端口恰好与支撑架1上的安装孔相对，驱动机构3固定安装在支撑架1的侧壁上，偏心凸轮4与驱动机构3的输出端传动连接，且偏心凸轮4沿其周向分别设置有内凸轮轨道41和外凸轮轨道42，其中，所述偏心凸轮4由近心端到远心端依次包括第一工作区、第二工作区和第三工作区，参见图2，第一工作区对应AB，第二工作区对应BC，第三工作区对应CD，且第一工作区对应的外凸轮轨道42与内凸轮轨道41之间的曲率半径差逐渐递减，第二工作区对应的外凸轮轨道42与内凸轮轨道41之间的曲率半径差逐渐递增，第三工作区对应的外凸轮轨道42与内凸轮轨道41之间的曲率半径差恒定，上述的外凸轮轨道42与内凸轮轨道41之间的径向差是指外凸轮轨道42与内凸轮轨道41对应的曲率半径差。回弹推片5具有固定端和自由端，其中固定端与支撑架1固定连接，自由端位于偏心凸轮4的上方，且下表面与偏心凸轮4的外凸轮轨道42相接，在自由端上还设置有通孔。推杆6的上端穿过支撑架1上的安装孔，活动插设于盘式电机2的腔体内，该推杆6包括内推杆61和套装于内推杆61外部的推杆外套62，在内推杆61的上部外周设置有环形凹槽611，环形凹槽611内活动设置有钢珠612，内推杆61下端穿过回弹推片5自由端的通孔由内凸轮轨道41驱动，在推杆外套62的上部设置有与钢珠612相匹配的锥形孔621，推杆外套62下端与回弹推片5相接由外凸轮轨道42驱动。

该穿轴式可锁离心机构的具体工作过程为可分为上锁、离心、解锁三个状态进行分别描述：

上锁：将盘片9安装于盘式电机2的上方，此时，推杆中的内推杆和推杆外套分别与内凸轮轨道和回弹推片相接，参见图2，启动驱动机构3，带动偏心凸轮顺时针转动，即由近心端向远心端转动，当运动到第一工作区AB时，由于对应的外凸轮轨道42与内凸轮轨道41之间的曲率半径差逐渐递减，因此，内推杆和推杆外套在内凸轮轨道和外凸轮轨道的分别驱动下，内推杆向上运动的速度大于推杆外套向上运动的速度，内推杆连同其环形凹槽内钢珠一同进入盘片中，当偏心凸轮继续转动，运动到第二工作区BC，外凸轮轨道42与内凸轮轨道41之间的曲率半径差逐渐递增，推杆外套向上运动的速度大于内推杆向上运动的速度，当推杆外套的锥形孔经过钢珠位置时，将钢珠带出环形凹槽，与盘片中的凹槽配合实现上锁功能。

离心：参见图2，从上锁状态，将偏心凸轮继续顺时针旋转，运动到第三工作区CD，外凸轮轨道42与内凸轮轨道41之间的曲率半径差恒定，内推杆和推杆外套同步向上运动，当继续顺时针转动，转过远心端D时，对应的内凸轮轨道41和外凸轮轨道42的曲率半径都在逐渐减小，内推杆和推杆外套连通回弹推片一起向下运动，当偏心凸轮转到E点时，内推杆和推杆外套锁定限位在盘片中无法继续向下运动，继续顺时针转动偏心凸轮，推杆中的内推杆与内凸轮轨道分离，同时回弹推片在弹力的作用下进行回弹，始终与偏心凸轮的外凸轮轨道相接，使其与推杆中的推杆外套分离，最终实现机构上、下部的分离，当上、下部分离后，启动盘片电机，实现盘片的离心操作。

解锁：离心结束后，将偏心凸轮逆时针回转，整个运动过程为上锁的逆过程，再此就不进行展开详细说明。

在本实施方案中，参见图2，驱动机构3包括：与支撑架1固定连接的升降电机31，在升降电机31的动力输出轴311上固定套装有主动齿轮32，在主动齿轮32上啮合有从动齿轮33，从动齿轮33上固定连接有传动轴34，该传动轴34作为驱动机构3的动力输出轴。

在本实施方案中，参见图2，该穿轴式可锁离心机构还包括：编码器7，通过螺栓固定安装于支撑架的下表面，位于盘式电机2的下方且与盘式电机2连接，用于检测所述盘式电机2的运动速度。

在本实施方案中，参见图2，该穿轴式可锁离心机构还包括：光电位置开关8，位于支撑架1侧壁上，用于检测偏心凸轮4的转动角度，并依据偏心凸轮4的转动角度信息控制所述驱动机构3的工作状态，实现整个机构工作的自动化。

在本实施方案中，参见图1，在偏心凸轮4上设置有限位块。

本发明的具体实施方案是按照递进的方式进行撰写，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。

Claims (5)

1.一种穿轴式可锁离心机构，用于将安装于其上方的盘片进行上锁、离心工作，其特征在于，包括：

支撑架（1）；

盘式电机（2），设置于所述支撑架（1）的上方，其内部设置有贯通上下的腔体；

驱动机构（3）；

偏心凸轮（4），与所述驱动机构（3）连接，所述偏心凸轮（4）沿其周向分别设置有内凸轮轨道（41）和外凸轮轨道（42），其中，所述偏心凸轮（4）由近心端到远心端依次包括第一工作区、第二工作区和第三工作区，且所述第一工作区对应的外凸轮轨道（42）与内凸轮轨道（41）之间的曲率半径差逐渐递减，所述第二工作区对应的外凸轮轨道（42）与内凸轮轨道（41）之间的曲率半径差逐渐递增，所述第三工作区对应的外凸轮轨道（42）与内凸轮轨道（41）之间的曲率半径差恒定；

回弹推片（5），包括固定端和自由端，所述固定端与所述支撑架（1）固定连接，所述自由端位于所述偏心凸轮（4）的上方与所述偏心凸轮（4）的外凸轮轨道（42）相接，且在所述自由端上设置有通孔；

推杆（6），设置于所述偏心凸轮（4）的上方，其上端穿过所述支撑架（1），活动插设于所述盘式电机（2）的腔体内，所述推杆（6）包括内推杆（61）和套装于所述内推杆（61）外部的推杆外套（62），所述内推杆（61）的上部外周设置有环形凹槽（611），所述环形凹槽（611）内活动设置有钢珠（612），所述内推杆（61）下端穿过所述回弹推片（5）自由端的通孔由所述内凸轮轨道（41）驱动，所述推杆外套（62）的上部设置有与所述钢珠（612）相匹配的锥形孔（621），所述推杆外套（62）下端与所述回弹推片（5）相接，二者相接之后的整体由外凸轮轨道（42）驱动。

2.按照权利要求1所述穿轴式可锁离心机构，其特征在于，所述驱动机构（3）包括：

升降电机（31），与所述支撑架（1）固定连接；

主动齿轮（32），其固定套装于所述升降电机（31）的动力输出轴（311）上；

从动齿轮（33），与所述主动齿轮（32）相啮合；

传动轴（34），其一端与所述从动齿轮（33）固定连接，另一端与所述偏心凸轮（4）固定连接。

3.按照权利要求1所述穿轴式可锁离心机构，其特征在于，还包括：编码器（7），与所述盘式电机（2）连接，用于检测所述盘式电机（2）的运动速度。

4.按照权利要求1所述穿轴式可锁离心机构，其特征在于，还包括：光电位置开关（8），用于检测所述偏心凸轮（4）的转动角度，并依据所述转动角度信息控制所述驱动机构（3）的工作状态。

5.按照权利要求1所述穿轴式可锁离心机构，其特征在于：所述偏心凸轮（4）上设置有限位块。