CN109352642B - 一种平面轨迹生成机构 - Google Patents

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Abstract

一种平面轨迹生成机构属工业自动化技术领域，本发明中连接板设有输出口，步进电机Ⅰ经联轴器Ⅰ与带轮Ⅰ连接，带轮Ⅰ经同步带与带轮Ⅱ连接，带轮Ⅱ与复合机构的输入轴Ⅱ左端固接；步进电机Ⅱ经联轴器Ⅱ与复合槽轮机构的输入轴Ⅰ左端固接，连接板与复合机构中外壳体的右侧固接；本发明无须通过精密的算法和机械精度实现，能以低的成本实现轨迹生成机构曲线进给速度和涂装量的一致。

Description

一种平面轨迹生成机构
技术领域
本发明属于工业自动化技术领域，具体涉及一种平面轨迹生成机构。
背景技术
工作自动化的日益发展，在加工制备过程中不仅仅需要简单的运动，如车床的刀具的简单的直线运动和铣床的横纵向进给，这些机构都是在进行着直线运动。而对于工业自动化领域中所经常使用的点胶设备、平面雕刻设备或电路板导电层制备中，常常需要构建一种复杂的平面轨迹组成，常用的点胶设备的常用X轴、Y轴组合的形式，实现平面轨迹的生成，对于此类设备的工作，常常需要精密的算法以及较高的机械精度来保证设备在曲线上的进给速度，进而保证曲线上每一点涂装亮的均匀。特别的，对于此类设备，对每一次轴向方向的改变都将导致机械误差在轨迹生产上的体现。
一些其他类似的机构则是采用的丝杆丝母组合，成本更高。此外，压电点胶设备的兴起，对轨迹生成机构的频率需求日益提高。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种平面轨迹生成机构，可无须通过精密的算法和机械精度实现，以低成本的形式实现轨迹生成机构曲线进给速度和涂装量的一致，同时相较于平面笛卡尔坐标系进给，更能实现高频运动。
本发明由步进电机Ⅰ1、联轴器Ⅰ2、带轮Ⅰ3、同步带4、带轮Ⅱ5、连接板6、联轴器Ⅱ7、步进电机Ⅱ8和复合机构A组成，其中连接板6设有输出口35；步进电机Ⅰ1经联轴器Ⅰ2与带轮Ⅰ3连接，带轮Ⅰ3经同步带4与带轮Ⅱ5连接，带轮Ⅱ5与复合机构A的输入轴ⅡD左端固接；步进电机Ⅱ8经联轴器Ⅱ7与复合槽轮机构A的输入轴ⅠC左端固接，连接板6与复合机构A中外壳体B的右侧固接。
所述的复合机构A由外壳体B、输入轴ⅠC、输入轴ⅡD、连接盘E、内壳体F、齿轮Ⅰ10、轴承Ⅰ11、轴承Ⅱ12、轴承Ⅲ13、齿轮Ⅱ14、螺栓组15、连接槽16、螺纹套筒17、输出装置18、组成，其中外壳体B中设有孔Ⅰ19和孔Ⅱ20；输入轴ⅠC中设有阶梯Ⅰ21、阶梯Ⅱ22和阶梯III23；输入轴ⅡD中设有阶梯Ⅳ24、阶梯Ⅴ25和阶梯VI26；连接盘E中设有孔Ⅲ27和圆导轨28；输出装置18中设有导轨安装口29和输出孔30；内壳体F中设有套筒31和孔组Ⅰ32，连接槽16设有孔组Ⅱ33和槽口34；轴承Ⅰ11的内圈与输入轴ⅠC的阶梯Ⅱ22过盈连接，轴承Ⅰ11的外圈与外壳体B的孔Ⅰ19过盈连接， 齿轮Ⅰ10固接于输入轴ⅠC的阶梯Ⅰ21； 齿轮Ⅰ10与齿轮Ⅱ14相互啮合，轴承Ⅱ12的内圈与输入轴ⅡD的阶梯Ⅳ24过盈连接，轴承Ⅱ12的外圈与外壳体B的孔Ⅱ20过盈连接，轴承Ⅲ13的内圈与输入轴ⅡD的阶梯Ⅴ25过盈连接，轴承Ⅲ13的外圈与内壳体F中套筒31的左端内圈过盈连接，齿轮Ⅱ14固接于套筒31的左端外圈，输入轴ⅡD的阶梯VI26与连接盘E的孔Ⅲ27固接，输出装置18的导轨安装口29与连接盘E的圆导轨28滑动连接，且输出装置18用螺纹套筒17间夹持在连接槽16的槽口34里，连接槽16通过孔组Ⅱ33与内壳体F的孔组Ⅰ32用螺栓组15连接；轴承座9与输入轴Ⅰ12的 阶梯Ⅲ23过盈配合；输出装置18的输出孔30。
本发明利用步进电机Ⅰ的转动带动输入轴Ⅱ的转动，从而连接盘随之进行偏心转动，进而可实现输出装置在连接槽槽口里的往复直线运动；而步进电机Ⅱ的转动带动输入轴Ⅰ的转动，从而通过齿轮啮合带动内壳体的转动，进而带动连接槽的圆周运动。两者结合可实现输出装置的圆周运动和往复直线运动的复合运动，而输出装置的输出口可安装点胶装置等其他装置，再控制两个电机的转向和速度从而可实现在可控范围内点胶或其他功能。
本发明具有以下有益效果：
1.功能实现简单。可无须通过精密的算法和机械精度，就能实现轨迹生成。
2.成本低。相比其他使用丝杠丝母的组合的相似机构，本发明大大降低了成本。
3.同时本发明采用同种电机设备驱动时，频率远高于一般轨迹生成机构。
4.多功能。输出装置的输出孔可安装其他不同装置像点胶枪、绘图工具，实现多功能化。
附图说明
图1为平面轨迹生成机构的结构示意图
图2为复合机构A的左视图
图3为复合机构A的剖视图
图4为外壳体B的剖视图
图5为输入轴Ⅰ C的主视图
图6为输入轴Ⅱ D的主视图
图7为连接盘E的剖视图
图8为连接盘E的右视图
图9为输出装置18的主视图
图10为输出装置18的左视图
图11为输出装置18的右视图
图12为内壳体F的剖视图
图13为内壳体F的左视图
图14为连接槽16的剖视图
图15为连接槽16的右视图
图16为连接板6的左视图
其中：A.复合机构 B.外壳体 C.输入轴Ⅰ D.输入轴Ⅱ E.连接盘 F.内壳体 1.步进电机Ⅰ 2.联轴器Ⅰ 3.带轮Ⅰ 4.同步带 5.带轮Ⅱ 6.连接板 7.联轴器Ⅱ 8.步进电机Ⅱ9.轴承座 10.齿轮Ⅰ 11.轴承Ⅰ 12.轴承Ⅱ 13.轴承Ⅲ 14.齿轮Ⅱ 15.螺栓组 16.连接槽17.螺纹套筒 18.输出装置 19.孔Ⅰ 20.孔Ⅱ 21.阶梯Ⅰ 22.阶梯Ⅱ 23.阶梯Ⅲ 24.阶梯Ⅳ25.阶梯Ⅴ 26.阶梯VI 27.孔Ⅲ 28.圆导轨 29.导轨安装口 30.输出孔 31.套筒 32.孔组Ⅰ 33.孔组Ⅱ 34.槽口 35.输出口
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
如图1-图16所示，本发明由步进电机Ⅰ1、联轴器Ⅰ2、带轮Ⅰ3、同步带4、带轮Ⅱ5、连接板6、联轴器Ⅱ7、步进电机Ⅱ8和复合机构A组成，其中连接板6设有输出口35；步进电机Ⅰ1经联轴器Ⅰ2与带轮Ⅰ3连接，带轮Ⅰ3经同步带4与带轮Ⅱ5连接，带轮Ⅱ5与复合机构A的输入轴ⅡD左端固接；步进电机Ⅱ8经联轴器Ⅱ7与复合槽轮机构A的输入轴ⅠC左端固接，连接板6与复合机构A中外壳体B的右侧固接。
所述的复合机构A由外壳体B、输入轴ⅠC、输入轴ⅡD、连接盘E、内壳体F、齿轮Ⅰ10、轴承Ⅰ11、轴承Ⅱ12、轴承Ⅲ13、齿轮Ⅱ14、螺栓组15、连接槽16、螺纹套筒17、输出装置18、组成，其中外壳体B中设有孔Ⅰ19和孔Ⅱ20；输入轴ⅠC中设有阶梯Ⅰ21、阶梯Ⅱ22和阶梯III23；输入轴ⅡD中设有阶梯Ⅳ24、阶梯Ⅴ25和阶梯VI26；连接盘E中设有孔Ⅲ27和圆导轨28；输出装置18中设有导轨安装口29和输出孔30；内壳体F中设有套筒31和孔组Ⅰ32，连接槽16设有孔组Ⅱ33和槽口34；轴承Ⅰ11的内圈与输入轴ⅠC的阶梯Ⅱ22过盈连接，轴承Ⅰ11的外圈与外壳体B的孔Ⅰ19过盈连接， 齿轮Ⅰ10固接于输入轴ⅠC的阶梯Ⅰ21； 齿轮Ⅰ10与齿轮Ⅱ14相互啮合，轴承Ⅱ12的内圈与输入轴ⅡD的阶梯Ⅳ24过盈连接，轴承Ⅱ12的外圈与外壳体B的孔Ⅱ20过盈连接，轴承Ⅲ13的内圈与输入轴ⅡD的阶梯Ⅴ25过盈连接，轴承Ⅲ13的外圈与内壳体F中套筒31的左端内圈过盈连接，齿轮Ⅱ14固接于套筒31的左端外圈，输入轴ⅡD的阶梯VI26与连接盘E的孔Ⅲ27固接，输出装置18的导轨安装口29与连接盘E的圆导轨28滑动连接，且输出装置18用螺纹套筒17间夹持在连接槽16的槽口34里，连接槽16通过孔组Ⅱ33与内壳体F的孔组Ⅰ32用螺栓组15连接；轴承座9与输入轴Ⅰ12的 阶梯Ⅲ23过盈配合；输出装置18的输出孔30。

Claims (1)

1.一种平面轨迹生成机构，其特征在于，由步进电机Ⅰ(1)、联轴器Ⅰ(2)、带轮Ⅰ(3)、同步带(4)、带轮Ⅱ(5)、连接板(6)、联轴器Ⅱ(7)、步进电机Ⅱ(8)和复合机构(A)组成，其中连接板(6)设有输出口(35)；步进电机Ⅰ(1)经联轴器Ⅰ(2)与带轮Ⅰ(3)连接，带轮Ⅰ(3)经同步带(4)与带轮Ⅱ(5)连接，带轮Ⅱ(5)与复合机构(A)的输入轴Ⅱ(D)左端固接； 步进电机Ⅱ(8)经联轴器Ⅱ(7)与复合机构(A)的输入轴Ⅰ(C)左端固接，连接板(6)与复合机构(A)中外壳体(B)的右侧固接； 所述的复合机构(A)由外壳体(B)、输入轴Ⅰ(C)、输入轴Ⅱ(D)、连接盘(E)、内壳体(F)、齿轮Ⅰ(10)、轴承Ⅰ(11)、轴承Ⅱ(12)、轴承Ⅲ(13)、齿轮Ⅱ(14)、螺栓组(15)、连接槽(16)、螺纹套筒(17)、输出装置(18)、组成，其中外壳体(B)中设有孔Ⅰ(19)和孔Ⅱ(20)；输入轴Ⅰ(C)中设有阶梯Ⅰ(21)、阶梯Ⅱ(22)和阶梯III(23)；输入轴Ⅱ(D)中设有阶梯Ⅳ(24)、阶梯Ⅴ(25)和阶梯VI(26)；连接盘(E)中设有孔Ⅲ(27)和圆导轨(28)；输出装置(18)中设有导轨安装口(29)和输出孔(30)；内壳体(F)中设有套筒(31)和孔组Ⅰ(32)，连接槽(16)设有孔组Ⅱ(33)和槽口(34)；轴承Ⅰ(11)的内圈与输入轴Ⅰ(C)的阶梯Ⅱ(22)过盈连接，轴承Ⅰ(11)的外圈与外壳体(B)的孔Ⅰ(19)过盈连接， 齿轮Ⅰ(10)固接于输入轴Ⅰ(C)的阶梯Ⅰ(21)； 齿轮Ⅰ(10)与齿轮Ⅱ(14)相互啮合，轴承Ⅱ(12)的内圈与输入轴Ⅱ(D)的阶梯Ⅳ(24)过盈连接，轴承Ⅱ(12)的外圈与外壳体(B)的孔Ⅱ(20)过盈连接，轴承Ⅲ(13)的内圈与输入轴Ⅱ(D)的阶梯Ⅴ(25)过盈连接，轴承Ⅲ(13)的外圈与内壳体(F)中套筒(31)的左端内圈过盈连接，齿轮Ⅱ(14)固接于套筒(31)的左端外圈， 输入轴Ⅱ(D)的阶梯VI(26)与连接盘(E)的孔Ⅲ(27)固接，输出装置(18)的导轨安装口(29)与连接盘(E)的圆导轨(28)滑动连接，且输出装置(18)用螺纹套筒(17)间夹持在连接槽(16)的槽口(34)里，连接槽(16)通过孔组Ⅱ(33)与内壳体(F)的孔组Ⅰ(32)用螺栓组(15)连接；轴承座(9)与输入轴Ⅰ(12)的 阶梯Ⅲ(23)过盈配合；输出装置(18)的输出孔(30)能安装点胶装置。
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虚拟凸轮连杆组合机构连杆点轨迹规划;胡建平, 陆桂良;机械设计(04);全文 *

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