CN106969121A - 一种间歇式滑轨拨叉往复圆周运动机构 - Google Patents

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王川
金晓怡
季春云
邢亚飞
陈志鹏
叶黎杰
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/12—Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types
    • F16H37/16—Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types with a driving or driven member which both rotates or oscillates on its axis and reciprocates

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Abstract

本发明涉及一种间歇式滑轨拨叉往复圆周运动机构，该机构包括驱动电机、与驱动电机传动连接的电机转轴、与电机转轴的输出端固定连接的第一传动齿轮、第一从动轴、套设在第一从动轴上并与第一传动齿轮相啮合的第二传动齿轮、与第一从动轴平行设置的第二从动轴、设置在第二从动轴顶部的转动角架以及将第一从动轴与转动角架传动连接的滑轨拨叉单元，所述的第一传动齿轮的齿数小于第二传动齿轮的齿数。与现有技术相比，本发明结构简单、成本低廉，可自由控制转角大小，进而可以变更工作时间，操作更加方便快捷，安全稳定性好，具有很好的应用前景。

Description

一种间歇式滑轨拨叉往复圆周运动机构
技术领域
本发明属于机械工程技术领域，涉及一种间歇式滑轨拨叉往复圆周运动机构。
背景技术
在机械结构中，有些机械需要其构件周期地运动和停歇，有时需要把圆周运动转变为一定频率和幅度的往复圆周运动(在一定角度内摆动)。如今，最常见的这种机构有槽轮机构和凸轮机构。然而，槽轮机构制造与装配精度要求高、不能调节转角大小；而凸轮机构的凸轮轮廓加工困难，点、线接触易磨损，不能变更动作时间(角度)。因此，需要一种能解决上述问题的新型往复圆周运动机构。
申请号为201220407651.9的中国专利公开了一种间歇式摆杆往复圆周运动机构，包括一个主动轮，在主动轮上设置有拨块，与主动轮相配的设置有滑杆，滑杆的一端与拨块的运动轨迹线相干涉，滑杆的另一端开设有滑槽，且滑杆能够以其自身的中心点为支点摆动，滑槽内滑动连接有滑桩，滑桩设置在过渡齿轮的外缘，而过渡齿轮的圆周上还连接有复位弹簧，复位弹簧的另一端固定，过渡齿轮与运动输出齿相啮合。上述专利技术中，滑杆在滑槽内滑动，摩擦较大，造成磨损严重，传动平稳性受到影响，并且不能改变转角大小，而本发明采用的是滑轨拨叉机构来实现间歇式往复圆周运动，滑块是在封闭式镂空滑槽中有序滑动，磨损相对来说较小，传动也更加平稳，能量损失少，传动效率更高，且通过改变拨块的数量，可以自由控制转角的大小，进而变更工作时间。
申请号为201220407652.3的中国专利公开了一种间歇式双齿轮往复圆周运动机构，包括两个完全相同并相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，在二者上分别设置有与其同心的第一拨杆和第二拨杆，与两个齿轮位置相配的设置有主动轮，主动轮的圆心在两个齿轮圆心连线L上的投影恰好位于L的中心点，在主动轮上设置有一端与主动轮同轴并可随主动轮转动主动滑杆，且主动滑杆靠近主动轮外圆周一端的运动轨迹与第一拨杆和第二拨杆的端头干涉，并且第二拨杆的长度大于第一拨杆的长度，二者之间的长度差为△D，n＜△D＜m/2，其中n为第一拨杆的厚度，m为主动滑杆外边缘的运动轨迹线所形成的圆与第二拨杆外边缘的运动轨迹线所形成的圆相交产生的公共弦的长度。在该专利中，对齿轮的加工要求和位置要求较高，滑杆之间的干涉易造成磨损，虽能实现高频转动，但传动相对来说不平稳，易出现滑杆错位，齿轮啮合也会出现问题。而本发明通过电机输出，锥齿轮啮合传动，拨叉有序地对拨块进行拨动，整个过程相对平稳，不会出现碰撞，错位等问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、紧凑，成本低廉，可实现一定频率和幅度的间歇式滑轨拨叉往复圆周运动机构。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种间歇式滑轨拨叉往复圆周运动机构，该机构包括驱动电机、与驱动电机传动连接的电机转轴、与电机转轴的输出端固定连接的第一传动齿轮、第一从动轴、套设在第一从动轴上并与第一传动齿轮相啮合的第二传动齿轮、与第一从动轴平行设置的第二从动轴、设置在第二从动轴顶部的转动角架以及将第一从动轴与转动角架传动连接的滑轨拨叉单元，所述的第一传动齿轮的齿数小于第二传动齿轮的齿数。
所述的滑轨拨叉单元包括设置在第一从动轴顶部的连杆、与连杆固定连接的滑轨拨叉本体、开设在滑轨拨叉本体一端的封闭式镂空滑槽、设置在封闭式镂空滑槽中的滑块以及设置在滑轨拨叉本体另一端的拨叉。
所述的滑轨拨叉本体通过封闭式镂空滑槽套设在第二从动轴顶部，并与第二从动轴滑动连接，所述的滑轨拨叉本体位于转动角架下方。
所述的滑块开设有定位孔，所述的连杆一端套设在第一从动轴的顶部，另一端设有凸起，该凸起插设在定位孔中，将连杆与滑块固定连接。
所述的转动角架包括套设在第二从动轴顶部的角架圆板、多个沿圆周方向均匀布设在角架圆板边缘处的角架支杆以及设置在角架支杆下表面上且与拨叉相适配的拨块。
所述的角架支杆共设有4-8个，沿圆周方向均匀布设在角架圆板边缘处。
所述的第一传动齿轮、第二传动齿轮均为锥齿轮。
本发明的设计思路是将驱动电机与电机转轴装配，电机转轴的输出端装有小锥齿轮(即第一传动齿轮)，通过与大锥齿轮(即第二传动齿轮)啮合，将运动传递给第一从动轴，第一从动轴的顶端与连杆相连，连杆随着第一从动轴的转动而作圆周运动，连杆的另一端与滑块相连，滑块在封闭式镂空滑槽中作直线运动，封闭式镂空滑槽的一端套设在第二从动轴上，另一端与拨叉相连接，拨叉通过拨动转动角架的角架支杆上的拨块，带动转动角架作往复圆周运动。
本发明机构工作过程如下：启动驱动电机，电机转轴旋转，电机转轴上的小锥齿轮(即第一传动齿轮)通过与大锥齿轮(即第二传动齿轮)啮合，将运动传递给第一从动轴，与第一从动轴连接的连杆作圆周运动，连杆的另一端与滑块相连，连杆作圆周运动会带动滑块在封闭式镂空滑槽中作直线运动，封闭式镂空滑槽的一端套在第二从动轴上，以此限制封闭式镂空滑槽竖直方向的位移，另一端与拨叉连接，连杆作圆周运动时，滑块的直线运动会带动拨叉先作半径方向的直线运动，直至拨叉接触到转动角架的角架支杆上的拨块，然后连杆带动拨叉作一定角度的圆周运动，拨叉通过拨动拨块，使得转动角架作圆周运动。当拨叉转过一定角度后，滑块会带动拨叉作与之前半径方向相反的直线运动，直至拨叉脱离拨块，然后连杆带动拨叉作一定角度的反向圆周运动，最终回到开始的位置。如此反复，拨叉通过拨动拨块，使得转动角架作间歇圆周运动。
本发明机构可以应用于小型零部件传送装置，将小型零部件放置在转动角架上，通过该机构的运行，工件可以一个接着一个传送，方便机械手抓取，然后进行加工，有利于减少工人的劳动强度和提高生产效率。
与现有技术相比，本发明结构简单、成本低廉，相比于槽轮机构与凸轮机构这两种传统的将圆周运动转变为往复圆周运动的机构，本发明机构可自由控制转角大小，进而可以变更工作时间。本发明通过启动驱动电机，通过锥齿轮啮合减速将运动传递给第一从动轴，第一从动轴末端与连杆连接，连杆与滑块相连，在此连接点处，滑块可以保持水平方向的平衡，拨叉与封闭式镂空滑槽连接成一整体，连杆进行圆周运动时，会带动拨叉作一定角度的往复圆周运动，拨叉通过拨动转动角架上的拨块，使得转动角架作圆周运动，操作更加方便快捷，安全稳定性好，具有很好的应用前景。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明滑轨拨叉本体的结构示意图；
图3为实施例1转动角架的结构示意图；
图中标记说明：
1—驱动电机、2—电机转轴、3—第一传动齿轮、4—第二传动齿轮、5—第一从动轴、6—连杆、7—滑块、8—封闭式镂空滑槽、9—第二从动轴、10—拨叉、11—转动角架、12—拨块、13—角架圆板、14—角架支杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
如图1-3所示，一种间歇式滑轨拨叉往复圆周运动机构，该机构包括驱动电机1、与驱动电机1传动连接的电机转轴2、与电机转轴2的输出端固定连接的第一传动齿轮3、第一从动轴5、套设在第一从动轴5上并与第一传动齿轮3相啮合的第二传动齿轮4、与第一从动轴5平行设置的第二从动轴9、设置在第二从动轴9顶部的转动角架11以及将第一从动轴5与转动角架11传动连接的滑轨拨叉单元，第一传动齿轮3的齿数小于第二传动齿轮4的齿数。第一传动齿轮3、第二传动齿轮4均为锥齿轮。
滑轨拨叉单元包括设置在第一从动轴5顶部的连杆6、与连杆6固定连接的滑轨拨叉本体、开设在滑轨拨叉本体一端的封闭式镂空滑槽8、设置在封闭式镂空滑槽8中的滑块7以及设置在滑轨拨叉本体另一端的拨叉10。滑轨拨叉本体通过封闭式镂空滑槽8套设在第二从动轴9顶部，滑轨拨叉本体位于转动角架11下方。滑块7开设有定位孔，连杆6一端套设在第一从动轴5的顶部，另一端设有凸起，该凸起插设在定位孔中，将连杆6与滑块7固定连接。
转动角架11包括套设在第二从动轴9顶部的角架圆板13、多个沿圆周方向均匀布设在角架圆板13边缘处的角架支杆14以及设置在角架支杆14下表面上且与拨叉10相适配的拨块12。角架支杆14共设有6个，沿圆周方向均匀布设在角架圆板13边缘处。
本实施例机构工作过程如下：启动驱动电机1，电机转轴2旋转，电机转轴2上的小锥齿轮(即第一传动齿轮3)通过与大锥齿轮(即第二传动齿轮4)啮合，将运动传递给第一从动轴5，与第一从动轴5连接的连杆6作圆周运动，连杆6的另一端与滑块7相连，连杆6作圆周运动会带动滑块7在封闭式镂空滑槽8中作直线运动，封闭式镂空滑槽8的一端套在第二从动轴9上，以此限制封闭式镂空滑槽8竖直方向的位移，另一端与拨叉10连接，连杆6作圆周运动时，滑块7的直线运动会带动拨叉10先作半径方向的直线运动，直至拨叉10接触到转动角架11的角架支杆14上的拨块12，然后连杆6带动拨叉10作一定角度的圆周运动，拨叉10通过拨动拨块12，使得转动角架11作圆周运动。当拨叉10转过一定角度后，滑块7会带动拨叉10作与之前半径方向相反的直线运动，直至拨叉10脱离拨块12，然后连杆6带动拨叉10作一定角度的反向圆周运动，最终回到开始的位置。如此反复，拨叉10通过拨动拨块12，使得转动角架11作间歇圆周运动。
本实施例机构可以应用于小型零部件传送装置，将小型零部件放置在转动角架11上，通过该机构的运行，工件可以一个接着一个传送，方便机械手抓取，然后进行加工，有利于减少工人的劳动强度和提高生产效率。
实施例2：
本实施例中，角架支杆14共设有8个，沿圆周方向均匀布设在角架圆板13边缘处。
其余同实施例1。
实施例3：
本实施例中，角架支杆14共设有4个，沿圆周方向均匀布设在角架圆板13边缘处。
其余同实施例1。
实施例4：
本实施例中，角架支杆14共设有12个，沿圆周方向均匀布设在角架圆板13边缘处。
其余同实施例1。
实施例5：
本实施例中，角架支杆14共设有3个，沿圆周方向均匀布设在角架圆板13边缘处。
其余同实施例1。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种间歇式滑轨拨叉往复圆周运动机构，其特征在于，该机构包括驱动电机(1)、与驱动电机(1)传动连接的电机转轴(2)、与电机转轴(2)的输出端固定连接的第一传动齿轮(3)、第一从动轴(5)、套设在第一从动轴(5)上并与第一传动齿轮(3)相啮合的第二传动齿轮(4)、与第一从动轴(5)平行设置的第二从动轴(9)、设置在第二从动轴(9)顶部的转动角架(11)以及将第一从动轴(5)与转动角架(11)传动连接的滑轨拨叉单元，所述的第一传动齿轮(3)的齿数小于第二传动齿轮(4)的齿数。
2.根据权利要求1所述的一种间歇式滑轨拨叉往复圆周运动机构，其特征在于，所述的滑轨拨叉单元包括设置在第一从动轴(5)顶部的连杆(6)、与连杆(6)固定连接的滑轨拨叉本体、开设在滑轨拨叉本体一端的封闭式镂空滑槽(8)、设置在封闭式镂空滑槽(8)中的滑块(7)以及设置在滑轨拨叉本体另一端的拨叉(10)。
3.根据权利要求2所述的一种间歇式滑轨拨叉往复圆周运动机构，其特征在于，所述的滑轨拨叉本体通过封闭式镂空滑槽(8)套设在第二从动轴(9)顶部，所述的滑轨拨叉本体位于转动角架(11)下方。
4.根据权利要求3所述的一种间歇式滑轨拨叉往复圆周运动机构，其特征在于，所述的滑块(7)开设有定位孔，所述的连杆(6)一端套设在第一从动轴(5)的顶部，另一端设有凸起，该凸起插设在定位孔中，将连杆(6)与滑块(7)固定连接。
5.根据权利要求3所述的一种间歇式滑轨拨叉往复圆周运动机构，其特征在于，所述的转动角架(11)包括套设在第二从动轴(9)顶部的角架圆板(13)、多个沿圆周方向均匀布设在角架圆板(13)边缘处的角架支杆(14)以及设置在角架支杆(14)下表面上且与拨叉(10)相适配的拨块(12)。
6.根据权利要求5所述的一种间歇式滑轨拨叉往复圆周运动机构，其特征在于，所述的角架支杆(14)共设有4-8个，沿圆周方向均匀布设在角架圆板(13)边缘处。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种间歇式滑轨拨叉往复圆周运动机构，其特征在于，所述的第一传动齿轮(3)、第二传动齿轮(4)均为锥齿轮。
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