CN105805256A - 气缸驱动的棘轮传动机构 - Google Patents

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谢添
杨启龙
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Abstract

一种气缸驱动的棘轮传动机构，涉及自动化工业设备技术领域。气缸基座上装有气缸，气缸另一端与气缸调整块联接，气缸调整块经连接轴与连杆联接，连杆通过棘爪安装轴与棘爪联接，棘爪推动棘轮沿传动轴转动，棘轮和齿轮固定在传动轴上，齿轮与齿形带相啮合，连杆与棘爪之间装有弹簧，弹簧两端分别与连杆、棘爪上弹簧挂钩联接。本发明配合传送带可实现产品单步或多步传送，或与其它外围设备配合使用，实现多工位步进运动。兼具气缸传动和棘轮传动优点，动作灵活，可靠性高，简单实用，成本低，易控制，具有良好精度保持性，在自动化设备中有广阔运用潜力，可实现产品自动化送料出料动作，以及自动化加工设备中加工件多工位调整等。

Description

气缸驱动的棘轮传动机构
技术领域
本发明涉及自动化工业设备技术领域，具体说是一种气缸驱动的棘轮传动机构。
背景技术
现有技术中，直线气缸多应用于执行推进、夹持等动作，广泛应用于自动化夹具中，但受制于气缸有限的行程和活塞的往复运动，一个简单动作需要走完气缸的整个行程，限制了气缸使用范围，尤其是大行程、多工位的场合，制约了直线气缸的应用空间。棘轮机构系由棘轮和棘爪组成的单向间歇传动机构，常用于各种机床、自动化机械中的间歇进给以及回转工作台上，将连续转动转化为单向步进运动。实际工作中多个场合需要单向的步进运动，目前常用步进电机、棘轮机构、槽轮机构、或不完整齿轮机构实现零部件的单向步进运动。步进电机配合普通齿轮实现单向步进运动时，其转角误差会累积，同时其自锁力矩有限，成本较高；然而采用普通电机驱动槽轮机构、不完整齿轮机构时，虽然可实现连续不间断的步进运动，但其步进运动难以控制往复精度难以保证，比如中途需要多次停顿或步进频率容易变换等等，无法满足单向步进运动的需要。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种气缸驱动的棘轮传动机构，将气缸的直线往复运动转换为棘轮的单步转动，实现齿形带的单步或多步进给。
为实现上述发明目的，本发明的固定于自动化设备上的气缸基座上装有气缸，气缸另一端与气缸调整块联接，所述气缸调整块经连接轴与连杆联接，连杆通过棘爪安装轴与棘爪联接，棘爪推动棘轮带动传动轴转动，棘轮和齿轮固定在传动轴上，齿轮与齿形带相啮合。
所述连杆与棘爪之间装有弹簧，弹簧的两端分别与连杆、棘爪上的弹簧挂钩联接。
与现有传动机构相比，本发明通过气缸往复运动实现传动，配合传送带能够实现产品的单步或多步的传送，也可与其它外围设备配合使用，实现多工位的步进运动。兼具气缸传动和棘轮传动的优点，在自动化设备中有广阔的运用潜力，能够在自动化工业生产环境中实现产品的自动化送料出料动作，以及自动化加工设备中加工件的多工位调整等。本发明动作灵活，可靠性高，简单实用，成本低，易控制，具有良好的精度保持性，可根据实际需要灵活控制齿轮带的进给速度和频率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的侧试图。
图3是图2的A向视图。
图中，1、齿形带，2、棘轮，3、齿轮，4、棘爪，5、连杆，6、气缸调整块，7、气缸，8、气缸基座，9、弹簧，10、棘爪安装轴，11、传动轴，12、连接轴。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，气缸基座8固定于自动化设备上，气缸7的一端安装于气缸基座8上，气缸7的另一端与气缸调整块6联接，所述气缸调整块6经连接轴12与连杆5联接，连杆5通过棘爪安装轴10与棘爪4联接，棘爪4推动棘轮2带动传动轴11转动，棘轮2和齿轮3固定在传动轴11上，齿轮3与齿形带1相啮合。
所述连杆5与棘爪4之间装有弹簧9，弹簧9的两端分别与连杆5、棘爪4上的弹簧挂钩联接。
使用时，当气缸7通气，气缸7的活塞推动气缸调整块6运动，气缸调整块6通过连接轴12带动连杆5运动，连杆5经棘爪安装轴10将运动传给棘爪4，由于棘轮的单向运动特性，棘爪4推动棘轮2向前运动一个齿，棘轮2通过键将扭矩传递给传动轴11。传动轴11经键连接将扭矩传递给齿轮3，齿轮3带动齿形带1实现直线步进运动。当气缸7活塞收回时，通过连杆5带动棘爪4归位到起始位置。如此往复，实现齿形带1的直线步进运动。
本机构中气缸调整块6和连接轴12、棘爪4和棘爪安装轴10、连杆5和传动轴11之间相对运动较多，留有间隙，对相应的孔和轴做硬化处理，提高抗磨损和抗冲击能力。棘爪4与棘爪安装轴10配合时，装有弹簧9，弹簧9保持拉伸状态，以保证在运动过程中棘爪4始终压紧棘轮2的轮齿，保证运动的连续性。
本发明利用气缸运动简单易控的特点，只需控制气缸相应的电磁阀，进、出气口的开闭，实现气缸活塞往复运动。当进气缸气口接通，活塞推出，通过连杆5驱动棘爪4和棘轮2的步进转动一个齿，棘轮2通过传动轴11将扭矩传递给与齿形带1相啮合的齿轮3，使齿轮3转动带动齿形带1步进运动，同时利用棘轮机构的单向自锁特性，棘爪4在推动棘轮2运动一个齿后，气缸活塞归位时，带动连杆5运动，棘轮2不动，连杆5拉动棘爪4向后归位，完成一个步进动作。如需要重复步进动作，控制气缸7相应的电磁阀开闭即可实现上述运动循环。

Claims (2)

1.一种气缸驱动的棘轮传动机构，其特征在于：固定于自动化设备上的气缸基座（8）上装有气缸（7），气缸（7）另一端与气缸调整块（6）联接，所述气缸调整块（6）经连接轴（12）与连杆（5）联接，连杆（5）通过棘爪安装轴（10）与棘爪（4）联接，棘爪（4）推动棘轮（2）带动传动轴（11）转动，棘轮（2）和齿轮（3）固定在传动轴（11）上，齿轮（3）与齿形带（1）相啮合。
2.根据权利要求1所述的一种气缸驱动的棘轮传动机构，其特征在于：所述连杆（5）与棘爪（4）之间装有弹簧（9），弹簧（9）的两端分别与连杆（5）、棘爪（4）上的弹簧挂钩联接。
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