CN201293079Y - 一种固定式摩擦驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于摩擦驱动装置领域，提供了一种固定式摩擦驱动装置，包括一安装基座，所述安装基座设有用于提供动力的电机、由所述电机带动转动的摩擦滚子、第一从动滚轮、第二从动滚轮和浮动组件，其中，所述第一从动滚轮置于浮动组件上，所述第二从动滚轮置于安装基座上，在摩擦滚子与第一从动滚轮、第二从动滚轮之间有用于供摩擦杆通过的间距，所述的浮动组件包括在安装基座上开设的浮动基板和安装在安装基座上的弹簧组件，其中，浮动基板与安装基座用柔性铰链连接，弹簧组件与浮动基板相顶触。
Description
技术领域
本实用新型属于摩擦驱动装置领域，尤其涉及一种固定式摩擦驱动装置。
背景技术
在直线运动定位平台上，现有多种直线运动驱动装置。如普通的丝杆机构、滚珠丝杆机构、齿轮齿条机构、扭轮摩擦驱动机构、直线电机机构、超声电机传动机构等传统或者新的技术。然而，采用上述已有技术的驱动装置有以下技术问题：
比如，滚珠丝杆驱动装置实现直线驱动存在的问题是：由于滚珠丝杆由于受丝杆螺母刚度、丝杆刚度、支撑轴承刚度、连轴器刚度的影响，驱动系统的总刚度不高，使得驱动系统的动态性能下降，致使定位精度、响应速度和稳定性受到影响。
齿轮齿条驱动装置实现直线驱动存在的问题是：由于要获得高精度的传动，这种传动装置必须有间隙消除结构，而这又带来了摩擦和齿根剪切的问题，两者相矛盾，实施起来很难得到较好的技术效果。
扭轮摩擦驱动装置实现直线驱动存在的问题是：由于扭轮摩擦是通过摩擦来传动，虽然可以实现很小的分辨率，但其传动类似于丝杆，也需要轴承支撑，受摩擦轮的轴向刚度、光轴的刚度、轴承刚度、连轴器的刚度影响，驱动装置的总刚度不高，使得驱动系统的动态性能下降，致使定位精度、响应速度和稳定性受到影响。
直线电机是直接驱动的最好方式，响应块、精度高。但在某些应用场合下，其摩擦接近为零，相对于上述驱动装置，其在伺服调整过程中，系统容易超调，调整速度受此影响。另外，由于直线电机受到当前应用量不大的影响，其成本非常高。
超声电机驱动装置的优点是分辨率高，但受具体结构尺寸和驱动原理影响，难以实现无限小的分辨率，而且速度不高，驱动力偏小，成本非常高。
由于有上述技术方案均存在一些问题，人们在传统的旋转运动转化为直线运动的装置上采用了旋转轴和运动方向垂直的摩擦驱动装置。这种摩擦驱动由于效果良好，得到了广泛的应用。但是常见的摩擦驱动结构有如下缺点：1、摩擦轮驱动部需要轴承来支撑摩擦滚子，需要联轴器连接电机和摩擦滚子，装配结构所占空间较大；2、给摩擦轮施加预压力的预紧机构需要的部件较多，所占空间较大；3、预紧机构通常只有一个方向夹紧，支撑轴承也只有在单个轴的两端支撑，在运动方向上由于轴承的间隙和刚度问题，造成系统动态性能下降；4、那些需要联轴器摩擦驱动装置，由于连轴器的刚度问题，造成系统定位时的动态性能下降。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种固定式摩擦驱动装置，旨在解决现有技术方案中的存在驱动装置动态性能不佳，所需零件较多，占用空间较大，价格较高的问题。
本实用新型是这样实现的，一种固定式摩擦驱动装置包括一安装基座，所述安装基座设有用于提供动力的电机、由所述电机带动转动的摩擦滚子、第一从动滚轮、第二从动滚轮和浮动组件，其中，所述第一从动滚轮置于浮动组件上，所述第二从动滚轮置于安装基座上，在摩擦滚子与第一从动滚轮、第二从动滚轮之间有用于供摩擦杆通过的间距，所述的浮动组件包括在安装基座上开设的浮动基板和安装在安装基座上的弹簧组件，其中，浮动基板与安装基座用柔性铰链连接，弹簧组件与浮动基板相顶触。
本实用新型的技术效果包括有：1、其设有的摩擦滚子不需要联轴器连接电机，而是直接与电机相连，简单可靠，占空间小。2、其采用的浮动组件包括浮动基板和弹簧组件，含有这种浮动组件的摩擦驱动装置比起直线电机和超声波电机驱动装置来说，其结构简单，成本低，而且没有直线电机和超声波电机驱动时产生的系统容易超调和受具体结构尺寸影响正常运行的问题；由于浮动基板在一定范围内能自动在与摩擦杆运行垂直的方向小幅移动，这样，即使摩擦杆在运行中有小幅的直线度和平行度偏差，浮动基板也能自动调节让其顺利通过摩擦驱动装置，比起普通的丝杆机构、滚珠丝杆机构、齿轮齿条机构或扭轮摩擦驱动机构运行情况来说，本实用新型的动态性能好，调节精度高。
附图说明
图1是本实用新型固定式摩擦驱动装置实施例的俯视示意图。
图2是本实用新型固定式摩擦驱动装置实施例的立体示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1和图2，本实用新型固定式摩擦驱动装置包括安装基座10、电机2、摩擦滚子3、第一从动滚轮4、第二从动滚轮5和浮动组件。其中，安装基座10为长方体基座，用于其他部件的安装；所述电机2安装在安装基座10的下方，该电机2为力矩伺服电机，当然还可以是步进电机或其他种类的电机，用于为固定式摩擦驱动装置提供动力；摩擦滚子3置于安装基座10的上方，电机2输出轴穿过安装基座10与摩擦滚子3与连接；所述的第一从动滚轮4、第二从动滚轮5同置于安装基座10的一侧，摩擦滚子3置于安装基座10的另一侧，其中，第一从动滚轮4置于浮动组件上，第二从动滚轮置于安装基座上；第一从动滚轮4和第二从动滚轮5在同一直线上且与摩擦杆运行方向一致。在安装基座10的一侧安装两个从动滚轮(第一从动滚轮4和第二从动滚轮5)的目的是要使这两个从动滚轮和摩擦滚子3一起夹紧摩擦杆9，两个从动滚轮和摩擦滚子3与摩擦杆9构成了三点接触，这三个点构成了一个三角形；这种结构具有一定的抗扭刚性，这样摩擦杆9可以承受一定的力矩或侧向力，可以作为摩擦杆直线运动的导向机构。在摩擦滚子3与第一从动滚轮4、第二从动滚轮5之间设有用于供摩擦杆3通过的间距，该间距与摩擦杆3大小相对应。
请参阅图1和图2，浮动组件包括安装基座上开设的浮动基板110和安装在上的弹簧组件60，其中，浮动基板110与安装基座10用柔性铰链111连接，弹簧组件60与浮动基板110相顶触。所述的浮动基板110是安装基座10上用电火花线切割出一个长方形的基板，在浮动基板110的一端还切割出柔性铰链111，浮动基板110与安装基座10之间用柔性铰链110连接。由于浮动基板110的周边与安装基座10基本断开，仅由柔性铰链111与安装基座10连接，所以浮动基板110可以以柔性铰链111为支点在电火花线切割出的间隙内做小幅移动。
请参阅图1和图2，所述的弹簧组件60包括弹簧61、用于安装弹簧61的弹簧轴套62和用于固定弹簧的螺钉63。所述的弹簧轴套62置于弹簧61内圈，以防止弹簧由于压缩变形而弯曲；螺钉63通过浮动基板110设有的圆孔(图中未示出)将弹簧轴套62和弹簧61固定在安装基座上。弹簧61在安装时设有一定的预变形量，这样弹簧61就对与之接触的浮动基板110就有一定的预压力，弹簧61的预变形量越大，其对第一浮动基板110的预压力也就越大。
请参阅图1和图2，在安装基座10设有第三从动滚轮7和第四从动滚轮8，第三从动滚轮7和第四从动滚轮8与摩擦滚子3以设定角度紧密顶触，它们随着摩擦滚轮3转动而转动。当摩擦杆9通过本实用新型时，弹簧61对相互接触的第一从动滚轮4、摩擦杆9和摩擦滚子3施加一定的预压力，此压力可能导致摩擦滚子3变形，在摩擦滚子3旁边设有第三从动滚轮7和第四从动滚轮8可承受住此压力，从而有效防止摩擦滚子3由于弹簧61的压力而变形，并且为摩擦滚子3提供推动摩擦杆直线运动时的反作用力支撑，使得摩擦滚子在推动摩擦杆直线运动时无反向间隙。
当摩擦杆9运行到本实用新型浮动式摩擦驱动装置时，在弹簧61的预压力的作用下，第一从动滚轮4、第二从动滚轮5、第三从动滚轮7和第四从动滚轮8将摩擦滚子3和摩擦杆9夹住，电机2带动摩擦滚子3转动，摩擦滚子3通过摩擦杆9将旋转运动转化为直线运动，推动摩擦杆直线运动。与此同时，在摩擦力的作用下，第三、第四从动滚轮7、8在摩擦滚子3的带动下跟随着摩擦杆的直线运动而转动。
当摩擦杆9两摩擦侧面因制造导致有一定的平面度和直线度时，第一浮动基板110在与摩擦杆9运行的垂直方向做相应的小幅移动，并使得预压力变化很小，使摩擦杆9能从摩擦滚子3与第一从动滚轮4、第二从动滚轮5之间平稳顺利通过而不至于卡死。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1、一种固定式摩擦驱动装置，包括一安装基座，所述安装基座设有用于提供动力的电机、由所述电机带动转动的摩擦滚子、第一从动滚轮、第二从动滚轮和浮动组件，其中，所述第一从动滚轮置于浮动组件上，所述第二从动滚轮置于安装基座上，在摩擦滚子与第一从动滚轮、第二从动滚轮之间有用于供摩擦杆通过的间距，其特征在于：所述的浮动组件包括在安装基座上开设的浮动基板和安装在安装基座上的弹簧组件，其中，浮动基板与安装基座用柔性铰链连接，弹簧组件与浮动基板相顶触。
2、如权利要求1所述的固定式摩擦驱动装置，其特征在于：所述第一从动滚轮和第二从动滚轮在同一直线上且与摩擦杆运行方向平行。
3、如权利要求1所述的固定式摩擦驱动装置，其特征在于：所述的弹簧组件包括弹簧、用于安装弹簧的弹簧轴套和弹簧紧固件，所述的弹簧轴套置于弹簧内圈，弹簧紧固件将弹簧轴套和弹簧固定在安装基座上。
4、如权利要求1所述的固定式摩擦驱动装置，其特征在于：所述安装基座上还设有第三从动滚轮和第四从动滚轮，所述的第三从动滚轮和第四从动滚轮分别与摩擦滚子相顶触。
5、如权利要求1所述的固定式摩擦驱动装置，其特征在于：所述的电机为力矩伺服电机或步进电机。
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2008
- 2008-10-27 CN CNU2008202128423U patent/CN201293079Y/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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Owner name: CHINA INSTITUTE OF METROLOGY Owner name: QINGYI PRECISION OPTICAL CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: QINGYI PRECISION OPTICAL (SHENZHEN) CO., LTD. Effective date: 20100409 |
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| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
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Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LIN LIN TO: LIN LIN XUE ZI YE XIAOYOU WANG HEYAN |
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Effective date of registration: 20100409 Address after: Two road high tech Industrial Zone in Shenzhen city Guangdong province 518057 North Song Ping Lang mountain No. 8 Patentee after: Qingyi Precision Maskmaking (Shenzhen) Co., Ltd. Patentee after: National Institute of Metrology, China Address before: Two road high tech Industrial Zone in Shenzhen city Guangdong province 518057 North Song Ping Lang mountain No. 8 Patentee before: Qingyi Precision Mask Making (Shenzhen) Co., Ltd. |
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