CN1997469A - 驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使两个物件之间能够相对运动的驱动装置，其中一个物件(15)由另一个物件(17)支承以平行于或同心于第一轴的方式进行相对运动；所述两个物件之间容纳的驱动件(31)能够沿着第二轴相对于所述两个物件运动，所述第二轴与所述两个物件之间相对运动的路径横向相切；所述驱动件可随着其中一个物件沿着所述相对运动的路径移动；所述驱动件与另一个物件相配和，通过所述驱动件沿着所述第二轴的运动来约束该两个物件的相对运动。

Description

驱动装置
技术领域
本发明涉及一种驱动装置(drive)。
背景技术
本发明涉及一种能够实现控制两个物件(member)之间的运动的驱动装置。
本发明的驱动装置的特定用途涉及一种在使用PCT/AU2004/000090所公开的形式的旋转式夹具(rotaryjig)对针进行机械加工时所用的驱动装置。在对皮下注射(hypodermic syringe)所用的针头进行机械加工时，将上述用途的旋转式夹具安装(mount)到驱动接头(drive head)，所述接头能够导致所述夹具绕着接头的中心轴旋转，以及能够促使所述夹具形成的内夹紧面(innerclamping surface)与外夹紧面(outer clamping surface)之间的相对旋转运动。由于所述针的尺寸以及夹紧面之间的旋转运动的角度是非常有限的，需要在最低限度或没有间隙的情况下来精确地控制旋转运动的角度。
此外，也会出现这些情况：由底部支承架(base supporting structure)支撑的零件(item)处于特定的位置时，必须能够进行精确的受控运动，所述零件可以是普通的物件。这种装置的一个特定用途涉及望远镜的安装，为了让望远镜关于某个轴移动以定向和追踪天上的物体，需要安装望远镜，并且，为了精确地放置望远镜，支撑支承架上的望远镜必须能够进行非常校准的受控运动。类似的装置涉及武器例如对导弹目标进行寻的时所用的追踪装置。
发明内容
本发明提供一种使两个物件之间能够相对运动的驱动装置，其中一个物件由另一个物件所支承以平行于或同心于第一轴的方式进行相对运动；所述两个物件之间容纳的驱动件能够沿着第二轴相对于所述两个物件运动，所述第二轴与所述两个物件之间相对运动的路径横向相切；所述驱动件可随着其中一个物件沿着所述相对运动的路径移动；所述驱动件与另一个物件相配合，通过所述驱动件沿着所述第二轴的运动来约束该两个物件的相对运动。
根据本发明的一个优选特征，所述驱动件是细长的，所述驱动件的中心轴与第三轴平行，所述第三轴与所述第二轴之间具有角偏移，所述驱动件容置于所述另一个物件中的通道内。根据本发明的一个优选特征，所述通道由所述另一个物件枢轴地支承的元件所构成。根据本发明的一个优选特征，所述驱动装置包括多个驱动件。
根据本发明的一个优选特征，所述驱动件与另一个驱动件相对立的表面具有一对相对的凹槽，所述凹槽在对齐时共同形成了具有圆形横截面的通道，所述通道的中心轴与第三轴平行，所述第三轴有角度地偏离所述第二轴，所述通道支承与所述通道的横截面尺寸相对应的滚珠。
根据本发明的另一方面，提供一种使两个物件之间能够相对运动的驱动装置，其特征在于，其中的一个物件由另一个物件支承以平行于或同心于第一轴的方式进行相对运动；所述两个物件之间容纳的驱动件能够沿着第二轴相对于所述两个物件运动，所述第二轴与所述两个物件之间的相对运动的路径横向相切；所述驱动件与其中一个物件啮合，从而随着其中一个物件沿着所述相对运动的路径移动；所述驱动件、驱动件的其他部件以及另一个物件的相邻的表面具有相对的凹槽，所述相对的凹槽在对齐时共同形成了具有圆形横截面的通道，所述通道的中心轴与第三轴平行，所述第三轴有角度地偏离所述第二轴，所述通道支承与所述通道的横截面尺寸相对应的滚珠。
根据本发明的另一方面，提供一种使两个物件之间能够相对运动的驱动装置，其特征在于，其中一个物件由另一个物件支承以平行于或同心于第一轴的方式进行相对运动；所述两个物件之间容纳的驱动件能够沿着第二轴相对于所述两个物件运动，所述第二轴与所述两个物件之间的相对运动的路径横向相切；所述驱动件与所述的其中一个物件啮合，从而随着其中一个物件沿着所述相对运动的路径移动；所述驱动件是细长的，所述驱动件的中心轴与第三轴平行，所述第三轴与所述第二轴之间具有角偏移，所述驱动件容置于所述另一个物件中的通道内。
根据本发明的一个优选特征，所述两个物件之间的相对运动的路径是以所述第一轴为中心的圆形。
根据本发明的一个优选特征，所述第二轴与所述相对运动的路径充分垂直。
根据本发明的一个优选特征，所述驱动装置包括机械加工中心的工作接头的一部分，其中，所述驱动装置支承具有两个部分的夹具，所述夹具与所述两个物件相结合；在所述两个物件之间发生相对运动时，所述两个部分受所述相对运动的限制；所述驱动装置用于围绕所述第一轴旋转，所述夹具用于支承多个工件，所述工件有角度地安装在所述夹具周围的位置上；所述夹具支承所述工件，以促使所述工件围绕所述两个物件的相对运动的中心轴旋转。
根据本发明的一个优选特征，所述工件是细长的，所述两个部分具有同心的、相对的表面，所述相对的表面之间可容纳所述工件，所述工件的中心轴与所述第一轴充分地平行；所述两个部分的相对运动带动所述工件围绕它们的中心轴旋转。
根据本发明的一个优选特征，所述夹具的其中一个部分包括一组套管(shoe，或者瓦)，所述套管由所述夹具可移动地支承；所述套管由所述夹具支承时，每个套管可相对于所述夹具的另一部分轴向地移动，所述另一部分夹紧啮合或者脱离所述另一部分的夹紧啮合；所述每个套管用于支承所述工件。
根据下面对几个具体实施例的描述，将能够更全面地了解本发明。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明第一实施例的驱动装置的立体图；
图2是本发明第一实施例的驱动装置的分解图；
图3是本发明第一实施例中位于驱动件和其它元件之间的轴承布置的局部截面图；
图4是本发明第一实施例的驱动装置的截面图；
图5是本发明第二实施例的驱动装置的分解图；
图6是本发明第三实施例的驱动装置的分解图。
具体实施方式
每个实施例都涉及一种驱动装置，这种驱动装置能够结合国际申请PCT/AU2004/000090的第一实施例所公开的旋转式夹具进行使用，这里参考结合了该发明所公开的内容。每一种实施例都提供一种驱动装置，其中，夹具的外部被驱使以绕着中心轴旋转，夹具的中心部分以及套管能够相对于所述外部围绕所述中心轴旋转，也能够随着所述外部围绕所述中心轴旋转，所述套管用于支承针胚。所述中心部分相对于所述外部的受控运动必须得到精确的实现以及没有任何的冲击，这种受控运动还涉及非常小角度的运动，为了有效地实现想要的被支承在所述中心部分和所述外部之间的针胚的旋转，所述非常小角度的运动是必需的。
如图1、2、3和4所示，第一实施例包括一种驱动装置，这种驱动装置包括驱动接头11，驱动接头11使传动轴13连接到适当的驱动装置以实现传动轴13围绕其最外端的轴旋转。驱动接头11提供夹盘(chuck)17。夹盘17由传动轴13支撑以随着所述传动轴旋转。夹盘17提供毂(hub)19。毂19放射状地从夹盘17延伸出。驱动接头还包括支承板15。支承板15由毂19可旋转地支承，以相对于夹盘17的中心轴旋转。
支承板提供一组轴向的等角分隔的栓(peg)21，栓21用于支承所述夹具(未示出)。在使用时，驱动接头通过将夹具与夹盘17以及栓21相啮合来支承夹具，其中，套管以及它们的支承板由栓21支承，而具有夹紧外表面的夹具的外部则由夹盘17所支承。
传动轴与驱动总成(drive assembly)相结合，所述驱动总成随着传动轴17旋转，它包括环形轴承模块23，该环形轴承模块23能够在传动轴上轴向滑向和滑离毂19。环形轴承模块与支承板(back plate)24相结合，所述支承板可旋转地固定到传动轴并能够随着轴承模块23轴向移动。所述支承板通过一对轴向分开的止推轴承(thrust bearing)25连接到轴承模块23。所述止推轴承25容置于所述轴承模块23与所述支承板支承的裙形架(skirt)之间。轴承模块23的外径向表面具有容置于所述止推轴承25之间的中肋27。支承板24与伸展工具(extension means)如液压缸或者类似的机械工具相结合，所述伸展工具由驱动接头11支承，伸展工具(不是液压缸)的伸出与缩回带动支承板24的轴向运动，从而带动轴承模块23在传动轴上的轴向运动。
所述驱动装置还包括承重板(bearing plate)29。承重板29可随着传动轴旋转。承重板29由轴承模块23支承从而随着轴承模块23进行轴向移动。承重板通过一组棒材(rob)31连接到毂19，所述棒材31的一端由毂19支承，且被承重板29的线性轴承33所容纳。所述线性轴承的中心轴与中心轴平行。由于轴承模块23的轴向移动，带动承重板轴向移动以及沿着第一组棒材31滑动。从而带动毂19随着传动轴旋转。
此外，承重板29具有一组孔35，这些孔35的中心轴与夹盘17的中心轴偏离一定的角度，这些孔35容纳线性轴承37(见图3)。此外，支承板15支承第二组棒材39，这组棒材39的中心轴的角度方向与孔35的中心轴的角度方向相对应。第二组棒材35可滑到线性轴承37中并被线性轴承37所容纳。每个线性轴承37包括管件41。孔35枢轴地支承管件41以在承重板29相对于支承板15进行轴向位移时，容纳棒材39和对应的孔35之间的相对位移。
在承重板25相对于支承板15进行轴向运动时，支承板相对于承重板29以及毂19进行受控的相对旋转运动。由于线性轴承37中的第二棒材39的精密对齐，支承板15和毂19之间相对旋转的角度是受控的和有限的。所以夹具的外部和内部之间的相对运动得到了精密的和准确的控制。这是在对针胚进行充分的加工时所需要的。
在如图5所示的第二实施例中，与第一实施例对应的组件具有相同的编号。在第二实施例中，使用内环(inner ring)51代替第一实施例中的承重板29，而外环53则由传动轴组件同心地支承，而中环55位于内环51和外环53之间。内环51随着传动轴旋转，轴承模块23承受(bear)中环55的最里面的轴向面，其中，中环55可相对于内环51和外环53进行轴向滑动。外环53和中环55的相对的面提供一组细长的槽，这些槽与传动轴的中心轴平行，这些槽与第一组棒材31相结合。可通过外环53和中环57相对的面形成的第一组凹槽来可滑动地容纳第一组棒材31。因为轴承模块23的轴向运动，所以轴向地安装中环55，中环55沿着外环53轴向移动而不会导致支承板15相对于传动轴的任何旋转位移。
内环51和中环55的相对的表面提供了第二组凹槽59，所述相对的表面对齐后形成圆形的横截面。但是中心轴的凹槽(central axes grooves)与外环53和中环55之间的凹槽57的轴偏离一定的角度。第二组凹槽59之间支承单个滚珠，所述滚珠的横截面轮廓与对齐后的第二组凹槽59的横截面轮廓相对应。轴承模块53的轴向位移导致中环55相对于内环的轴向位移，从而导致内环53和中环55的第二组凹槽59相对移动，从它们(形成凹槽的两个表面)充分对齐的位置移动到不再对齐的位置。但是，凹槽之间存在的滚珠59，要求位于凹槽59的交接段上；因为滚珠位于所述交接段上，导致内环51相对于外环53旋转。因为滚珠61和第二凹槽59的轨迹之间非常精密的公差，内环51和外环53的相对移动的角度得到精密的控制。
在图6所示的第三实施例中，与第二、第二实施例的组件对应的组件具有相同的编号。第三实施例是第一实施例的变形，第三实施例中，使用承重板29外表面构成的导向装置(guide)来代替偏心孔35以及关联的线性轴承37。承重板29为多边形的，承重板29的表面以“1-2-1(one-two-one)”的方式对应于第二组棒材39，而第二组棒材39反过来由支承板15支承。每个导向装置都包括一组轴承61，所述轴承61固定到承重板29的每个表面，轴承61之间形成一个通道，该通道的横断尺寸与第二组棒材29的横断尺寸相对应。这些轴承的布置方式是：其中两个轴承61b安装在所述通道的一侧，一个轴承61a安装在所述通道的另一侧。承重板29的表面通过柱头螺栓以及偏心轴衬65来支承所述轴承61a，这样，随着偏心轴衬65绕着柱头螺栓23的旋转，能够调整轴承61a相对于另两个轴承61b的空间。
根据第二实施例，可使用一组滚珠来代替第一棒材31。
在本说明书中，除非上下文要求，否则词语“包括”及其变形体“包含”应当理解为包括一定的步骤或者整体，或者一组步骤或者整体，但是不排除其他的步骤或整体，或者其他组的步骤或整体。

Claims (13)

1、一种使两个物件之间能够相对运动的驱动装置，其特征在于，其中一个物件由另一个物件所支承以平行于或同心于第一轴的方式进行相对运动；所述两个物件之间容纳的驱动件能够沿着第二轴相对于所述两个物件运动，所述第二轴与所述两个物件之间相对运动的路径横向相切；所述驱动件可随着其中一个物件沿着所述相对运动的路径移动；所述驱动件与另一个物件相配和，通过所述驱动件沿着所述第二轴的运动来约束该两个物件的相对运动。
2、根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动件是细长的，所述驱动件的中心轴与第三轴平行，所述第三轴与所述第二轴之间具有角偏移，所述驱动件容置于所述另一个物件中的通道内。
3、根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述通道由所述另一个物件枢轴地支承的元件所构成。
4、根据权利要求1或2或3所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括多个驱动件。
5、根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动件与另一个驱动件相对立的表面具有一对相对的凹槽，所述凹槽在对齐时共同形成了具有圆形横截面的通道，所述通道的中心轴与第三轴平行，所述第三轴有角度地偏离所述第二轴，所述通道支承与所述通道的横截面尺寸相对应的滚珠。
6、一种使两个物件之间能够相对运动的驱动装置，其特征在于，其中的一个物件由另一个物件支承以平行于或同心于第一轴的方式进行相对运动；所述两个物件之间容纳的驱动件能够沿着第二轴相对于所述两个物件运动，所述第二轴与所述两个物件之间相对运动的路径横向相切；所述驱动件与所述的其中一个物件啮合，从而随着其中一个物件沿着所述相对运动的路径移动；所述驱动件、驱动件的其他部件以及另一个物件的相邻的表面具有相对的凹槽，所述相对的凹槽在对齐时共同形成了具有圆形横截面的通道，所述通道的中心轴与第三轴平行，所述第三轴有角度地偏离所述第二轴，所述通道支承与所述通道的横截面尺寸相对应的滚珠。
7、一种使两个物件之间能够相对运动的驱动装置，其特征在于，其中一个物件由另一个物件支承以平行于或同心于第一轴的方式进行相对运动；所述两个物件之间容纳的驱动件能够沿着第二轴相对于所述两个物件运动，所述第二轴与所述两个物件之间相对运动的路径横向相切；所述驱动件与所述的其中一个物件啮合，从而随着其中一个物件沿着所述相对运动的路径移动；所述驱动件是细长的，所述驱动件的中心轴与第三轴平行，所述第三轴与所述第二轴之间具有角偏移，所述驱动件容置于所述另一个物件中的通道内。
8、根据以上任意一项所述的驱动装置，其特征在于，所述两个物件之间相对运动的路径是以所述第一轴为中心的圆形。
9、根据以上任意一项所述的驱动装置，其特征在于，所述第二轴与所述相对运动的路径充分垂直。
10、根据以上任意一项所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括机械加工中心的工作接头的一部分，其中，所述驱动装置支承具有两个部分的夹具，所述夹具与所述两个物件相结合；在所述两个物件之间发生相对运动时，所述两个部分受所述相对运动的限制；所述驱动装置用于围绕所述第一轴旋转，所述夹具用于支承多个工件，所述工件有角度地安装在所述夹具周围的位置上；所述夹具支承所述工件，以促使所述工件围绕所述两个物件的相对运动的中心轴旋转。
11、根据权利要求10所述的驱动装置，其特征在于，所述工件是细长的，所述两个部分具有同心的、相对的表面，所述相对的表面之间可容纳所述工件，所述工件的中心轴与所述第一轴充分地平行；所述两个部分的相对运动带动所述工件围绕它们的中心轴旋转。
12、根据权利要求10或11所述的驱动装置，其特征在于，所述夹具的其中一部分包括一组套管，所述套管由所述夹具可移动地支承；所述套管由所述夹具支承时，每个套管可相对于所述夹具的另一部分轴向地移动，所述另一部分夹紧啮合或者脱离所述另一部分的夹紧啮合；所述每个套管用于支承所述工件。
13、一种在本说明中结合附图充分公开的驱动装置。
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