CN209012354U - 单驱动多层位移联动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种单驱动多层位移联动装置，包括：底板；驱动组件，驱动组件与底板连接；下移动组件，下移动组件与驱动组件连接；传动组件，传动组件与下移动组件连接；上移动组件，上移动组件与传动组件连接。本实用新型具有以下优点：能够以简单的可靠的装置将电机的转动分解为两个移动板的平动，且两个移动板的绝对速度比例可调，解决了相关装置因尺寸限制导致的伸缩距离不足的问题。相较于用油缸提供动力源、链条链轮实现动力传动的方法，采用齿轮——齿条运动副、齿轮——齿轮运动副用于传动，动力传输效率高。相较于用油缸提供动力源、链条链轮实现动力传动的方法，采用电机作为动力源，所以质量轻，装置所占空间小，易于装卸，精度高，稳定性高。

Description

单驱动多层位移联动装置

技术领域

本实用新型涉及一种工业上以单动力源实现两个甚至两个以上的运动件联动的装置，特别是一种单驱动多层位移联动装置。

背景技术

工业中常需要在一个装置中实现两个或两个以上的动力输出，并且这数个动力输出要能实现联动。通常在一个工业装置中，一个动力源只会给一个动力输出提供动力，而多动力输出的工业装置则需要多个动力源，实现多个动力输出的联动则需要调整PLC等控制器的动力参数。

工业用的产品一般有结构简单、可靠性高等特性，而当多个动力源集合在一个工业装置中则必然导致工业装置结构复杂，从而使得工业装置的可靠性降低。

目前，为了实现一个动力源控制两个甚至多个动力输出，针对旋转类的运动，一般使用单个电机带动多组齿轮副，通过齿轮传动实现单个动力源提供多个动力输出。针对直线型运动，目前已有一种通过单个油泵作为动力源，通过齿轮齿链的传动实现将油泵的平动分解为两个部件的联动平动的方法，能解决工业装置因尺寸而导致的伸缩距离不足的问题。而这种装置虽然结构简单，但所占据的空间较大，且重量过重，不能适用于当工业装置承重较低时的情况。

如何设计一种适用范围较广的以单动力源实现多个运动件联动平动的方法，是一个值得探索的问题。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型目的在于提供一种解决装置因尺寸限制导致的伸缩距离不足的问题的装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种单驱动多层位移联动装置，包括：底板；驱动组件，所述驱动组件与所述底板连接；下移动组件，所述下移动组件与所述驱动组件连接；传动组件，所述传动组件与所述下移动组件连接；上移动组件，所述上移动组件与所述传动组件连接。

优选地，所述下移动组件包括：下移动板，所述下移动板叠加在所述底板上；下齿条，所述下齿条的一端与所述下移动板连接，所述下齿条与所述驱动组件啮合。

优选地，所述上移动组件包括：上移动板，所述上移动板叠加在所述下移动板上；上齿条，所述上齿条的一端与所述上移动板连接，所述上齿条与所述驱动组件啮合。

优选地，所述传动组件包括：下传动单元，所述下传动单元与所述下齿条啮合；中间联动齿轮，所述中间联动齿轮与所述下传动单元啮合；上传动单元，所述上传动单元分别与所述上齿条及所述中间联动齿轮啮合。

优选地，所述下传动单元包括：下传动齿轮，所述下传动齿轮与所述下齿条啮合；下联动齿轮，所述下联动齿轮与所述下传动齿轮同轴设置，所述下联动齿轮与所述中间联动齿轮啮合。

优选地，所述上传动单元包括：上传动齿轮，所述上传动齿轮与所述上齿条啮合；上联动齿轮，所述上联动齿轮与所述上传动齿轮同轴设置，所述上联动齿轮与所述中间联动齿轮啮合。

优选地，所述驱动组件包括：电机，所述电机与所述底板连接；驱动齿轮，所述驱动齿轮安装在所述电机的输出轴上，所述驱动齿轮与所述下齿条啮合。

优选地，在所述底板、所述下移动板及所述上移动板之间分别设有导轨。

优选地，在所述导轨上设有滑块组。

优选地，所述滑块组包括两块滑块。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)本实用新型能够以简单的可靠的装置将电机的转动分解为两个移动板的平动，且两个移动板的绝对速度比例可调，解决了相关装置因尺寸限制导致的伸缩距离不足的问题。

2)本实用新型相较于用油缸提供动力源、链条链轮实现动力传动的方法，本实用新型采用齿轮——齿条运动副、齿轮——齿轮运动副用于传动，所以动力传输效率高。

3)本实用新型相较于用油缸提供动力源、链条链轮实现动力传动的方法，本实用新型采用电机作为动力源，所以质量轻，装置所占空间小，易于装卸，精度高，稳定性高，可靠性高。

4)本实用新型相较于用油缸提供动力源、链条链轮实现动力传动的方法，本实用新型采用齿轮副进行两个移动板之间的动力传输，所以在设计上移动板与下移动板的伸出长度时更加灵活。

5)本实用新型相较于用油缸提供动力源、链条链轮实现动力传动的方法，本实用新型适用范围更广。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征目的和优点将会变得更明显。

图1为本实用新型单驱动多层位移联动装置结构示意图。

图中：

1-上移动板 2-下移动板 3-底板

4-导轨 5-第一滑块组 6-第二滑块组

7-上齿条 8-下齿条 9-电机

10-驱动齿轮 11-电机输出旋转轴 12-下传动齿轮

13-下旋转轴 14-下联动齿轮 15-中间联动齿轮

16-中间旋转轴 17-上联动齿轮 18-上旋转轴

19-上传动齿轮

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改。

本实用新型的目的是针对现有工业装置上因尺寸不足导致的伸缩距离不足的问题，提出一种以单电机实现两个运动件的联动平动的方法，从而解决工业装置上因尺寸不足导致的伸缩距离不足的问题，动力源是采用的是电机，其体积小，重量轻的特性，使其适用范围较广。

提供了一种通过利用齿轮传动机构，将单动力源电机的转动分解为两个运动件的联动平动，从而解决装置因尺寸限制导致的伸缩距离不足的问题的方法。单动力源电机，只有一个电机来提供动力，是用来提供动力源的装置，用于给传动机构及运动件提供动力。具体包括单电机及减速器。齿轮传动机构，是用来提供动力传输的机构，用于将动力源的转动转化为平动，并将其传输给运动件，为运动件提供动力。具体包括齿轮——齿轮运动副，齿轮——齿条运动副。运动件，是用来运动的部件，是动力传输机构的动力传输目的地。具体包括上移动板与下移动板2。

如图1所示，上移动板1与下移动板2之间装有导轨4与第二滑块组6用于减小摩擦及导向，下移动板2与底板3之间装有导轨4与第一滑块组5用于减小摩擦及导向。

上齿条7与上移动板1固连，下齿条8与下移动板2固连，电机9与底板3固连。电机输出旋转轴11、下旋转轴13、中间旋转轴16、上旋转轴18固定在装置上不动。

驱动齿轮10在电机输出旋转轴11上，下传动齿轮12与下联动齿轮14在下旋转轴13上，上传动齿轮19与上联动齿轮17在上旋转轴18上，中间联动齿轮15在中间旋转轴16上。

驱动齿轮10与下齿条8相互啮合，下传动齿轮12与下齿条8相互啮合，上传动齿轮19与上齿条7相互啮合，下联动齿轮14与中间联动齿轮15相互啮合，中间联动齿轮15与上联动齿轮17相互啮合。

设电机9转动方向为逆时针，当电机9工作时，电机9带动电机输出旋转轴11同时作逆时针转动运动，此时在电机输出旋转轴11的带动下，驱动齿轮10也作逆时针方向转动运动，因为驱动齿轮10与下齿条8啮合，所以带动下齿条8向左作平动，又因为下移动板2与下齿条8固结，所以下移动板2也向左作平动，设下移动板2的绝对平动速度为V₁。

当下齿条8向左作平动时，因为下传动齿轮12与下齿条8相互啮合，所以下齿条8带动下传动齿轮12，使下传动齿轮12作逆时针方向的旋转运动。因为下传动齿轮12与下联动齿轮14同在下旋转轴13上，所以下传动齿轮12的逆时针转动将带动下旋转轴13作逆时针转动，从而，下旋转轴13的逆时针转动将带动下联动齿轮14作逆时针转动。

当下联动齿轮14作逆时针转动时，由于中间联动齿轮15与下联动齿轮14相互啮合，所以下联动齿轮14的逆时针转动将带动中间联动齿轮15作顺时针转动，由于中间联动齿轮15与上联动齿轮17相互啮合，所以中间联动齿轮15的顺时针转动将带动上联动齿轮17的逆时针转动。

当上联动齿轮17作逆时针转动时，由于上联动齿轮17与上传动齿轮19同在上旋转轴18上，所以上联动齿轮17的逆时针转动将带动上旋转轴18的逆时针转动，随之，上旋转轴18的逆时针转动将带动上传动齿轮19的逆时针转动。

当上传动齿轮19逆时针转动时，由于上传动齿轮19与上齿条7相互啮合，所以上传动齿轮19的逆时针运动将会带动上齿条7向左方向平动，由于上齿条7与上移动板1相互固结，所以上齿条7将会带动上移动板1向左作平动。设上移动板1的绝对平动速度为V₂。

上移动板1的绝对平动速度V₂与下移动板2的绝对平动速度为V₁的关系为：

设下传动齿轮12的半径为r₁₂，下联动齿轮14的半径为r₁₄，上联动齿轮17的半径为r₁₇，上传动齿轮19的半径为r₁₉，则：

V₂＝V₁*(r₁₄/r₁₂)*(r₁₉/r₁₇)。

若要使得上移动板1的绝对速度V₂要大于下移动板2的绝对运行速度为V₁，则需满足条件：

(r₁₄/r₁₂)*(r₁₉/r₁₇)≥1。

此时可以使得上移动板1的伸出长度大于下移动板2的伸出长度，从而解决工业装置因尺寸问题限制导致的伸缩距离不足的问题。

工作时，将要实现联动的两个运动件——上移动板1与下移动板2叠放在一个固定于装置的底板3上。上移动板1与下移动板2、下移动板2与底板3之间的通过导轨4、滑块组实现定向滑动及减小摩擦目的；将电机9固连在底板3上并在电机输出旋转轴11连接减速器及动力驱动齿轮10；在上移动板1与下移动板2上分别安装上齿条7和下齿条8，下移动板2的下齿条8与驱动齿轮10相联结；上移动板1与下移动板2的齿条通过多组固结在工业装置上的齿轮——齿轮运动副联结，且齿轮组的联结能使得上移动板1与下移动板2运动方向一致；当电机9带动驱动齿轮10转动时，在齿轮——齿条运动副作用下，同时带动下移动板2的直线运动，同时，在下移动板2的下齿条8的直线运动带动下，下移动板2的的下齿条8带动多组用于联结上移动板1与下移动板2的齿轮——齿轮副转动，从而齿轮副带动上移动板1的平动，从而实现两个移动板的联动平动。

本实用新型的两个移动板的绝对运动速度比例可以由齿轮副决定，最终达到扩大移动板的伸缩距离。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种单驱动多层位移联动装置，其特征在于，包括：

底板；

驱动组件，所述驱动组件与所述底板连接；

下移动组件，所述下移动组件与所述驱动组件连接；

传动组件，所述传动组件与所述下移动组件连接；

上移动组件，所述上移动组件与所述传动组件连接。

2.根据权利要求1所述的单驱动多层位移联动装置，其特征在于，所述下移动组件包括：

下移动板，所述下移动板叠加在所述底板上；

下齿条，所述下齿条的一端与所述下移动板连接，所述下齿条与所述驱动组件啮合。

3.根据权利要求2所述的单驱动多层位移联动装置，其特征在于，所述上移动组件包括：

上移动板，所述上移动板叠加在所述下移动板上；

上齿条，所述上齿条的一端与所述上移动板连接，所述上齿条与所述驱动组件啮合。

4.根据权利要求3所述的单驱动多层位移联动装置，其特征在于，所述传动组件包括：

下传动单元，所述下传动单元与所述下齿条啮合；

中间联动齿轮，所述中间联动齿轮与所述下传动单元啮合；

上传动单元，所述上传动单元分别与所述上齿条及所述中间联动齿轮啮合。

5.根据权利要求4所述的单驱动多层位移联动装置，其特征在于，所述下传动单元包括：

下传动齿轮，所述下传动齿轮与所述下齿条啮合；

下联动齿轮，所述下联动齿轮与所述下传动齿轮同轴设置，所述下联动齿轮与所述中间联动齿轮啮合。

6.根据权利要求5所述的单驱动多层位移联动装置，其特征在于，所述上传动单元包括：

上传动齿轮，所述上传动齿轮与所述上齿条啮合；

上联动齿轮，所述上联动齿轮与所述上传动齿轮同轴设置，所述上联动齿轮与所述中间联动齿轮啮合。

7.根据权利要求2所述的单驱动多层位移联动装置，其特征在于，所述驱动组件包括：

电机，所述电机与所述底板连接；

驱动齿轮，所述驱动齿轮安装在所述电机的输出轴上，所述驱动齿轮与所述下齿条啮合。

8.根据权利要求3所述的单驱动多层位移联动装置，其特征在于，在所述底板、所述下移动板及所述上移动板之间分别设有导轨。

9.根据权利要求8所述的单驱动多层位移联动装置，其特征在于，在所述导轨上设有滑块组。

10.根据权利要求9所述的单驱动多层位移联动装置，其特征在于，所述滑块组包括两块滑块。