CN210141303U - 一种伺服同步动力输出轴 - Google Patents

Abstract

一种伺服同步动力输出轴，包括伺服电机、传动轴和至少两个输出轴单元，各个输出轴单元均包括输出轴、导向套和驱动机构，驱动机构包括链轮、链条、拉伸弹簧和推块；推块安装在输出轴的第一端，拉伸弹簧的固定端与机架的连接并与推块处于传动轴的同一侧；链轮安装在传动轴上；链条绕过链轮，链条的两端分别与拉伸弹簧的活动端、推块连接。采用链轮、链条、拉伸弹簧、推块代替现有技术中的凸轮及连杆，只要控制伺服电机按一定幅度、一定频率进行正反转，就能控制输出轴第二端往复运动的频率和幅度，结构简单，调节方便；采用统一的链轮、链条和推块，动平衡远比凸轮好，大幅度减少了传动轴的抖动，能够更好地进行同步控制；大幅度降低了设备成本。

Description

一种伺服同步动力输出轴

技术领域

本实用新型涉及一种动力轴，尤其涉及一种伺服同步动力输出轴。

背景技术

在制造行业的生产设备中，经常需要驱动一个功能件作往复的周期性运动，以按一定的周期反复完成某一动作，进一步地，还需要驱动多个功能件同步作往复的周期性运动。

为完成上述周期性往复动作功能，目前一般采用凸轮轴输出机构，一般包括电机、传动轴、至少两个凸轮、至少两个输出轴和至少两个导向套，传动轴可转动安装在机架上，传动轴的一端与电机的输出轴传动连接，各个凸轮均安装在传动轴上，各个输出轴通过导向套安装在机架上，并且各个输出轴的第一端均通过连杆与相应的凸轮的端面铰接，各个输出轴的第二端作为凸轮轴输出机构的动力输出端，各个功能件就安装在输出轴的第二端上，电机驱动传动轴带动凸轮作周期性转动，凸轮通过连杆推动输出轴在导向套中作周期性往复运动，从而各个驱动功能件作同步的往复周期性动作。

上述凸轮轴输出机构对于大多数行业来说，基本能够满足要求，但是，对于功能件的往复周期和幅度需要经常变化的行业，特别是文具制造行业，例如笔类文具的生产设备，经常需要根据笔杆的长度进行重新调整，显然，上述凸轮轴输出机构难以满足要求，因为，当功能件的往复周期和幅度变化时，凸轮需要重新设计，并且重新设计运动周期，相当麻烦，并导致大幅度增加设备成本。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提一种伺服同步动力输出轴，这种伺服同步动力输出轴结构简单，同步控制及调节都相当方便，降低设备成本。采用的技术方案如下：

一种伺服同步动力输出轴，包括至少一个伺服电机、传动轴和至少两个输出轴单元，传动轴可转动安装在机架上，传动轴的一端与伺服电机的输出轴传动连接，各个输出轴单元均包括输出轴、导向套和能够驱动输出轴往复运动的驱动机构，驱动机构安装在传动轴上，导向套安装在机架上，导向套的轴线与传动轴相垂直，输出轴处于导向套中并且输出轴的第一端与相应的驱动机构连接，其特征是：所述驱动机构包括至少一个链轮、至少一条链条、至少一条拉伸弹簧和推块；推块安装在所述输出轴的第一端，拉伸弹簧的固定端与所述机架的连接，并且拉伸弹簧与推块处于传动轴的同一侧；链轮安装在传动轴上；链条绕过链轮，链条的两端分别与拉伸弹簧的活动端、推块连接。

作为本实用新型的优选方案，所述驱动机构中链轮、链条、拉伸弹的数量均为两个，两个链轮分别处于相应输出轴的两侧。通过将驱动机构中的链轮、链条、拉伸弹的数量均设置为两个，使得链条对于推块的作用力更加均衡，从而使得输出轴的往复运动更加稳定。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述伺服同步动力输出轴还包括多个定位轴套，各个定位轴套均安装在所述机架上，各个定位轴套的轴线同轴设置，所述传动轴处于各个定位轴套中。各个定位轴套对传动轴进行支撑和精确定位，使得传动轴各个部位具有更高的同轴度，确保各个输出轴的动作同步。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

这种伺服同步动力输出轴，采用链轮、链条、拉伸弹簧、推块代替现有技术中的凸轮及连杆，只要控制伺服电机按一定幅度、一定频率进行正反转，就能控制输出轴第二端（动力输出端）往复运动的频率和幅度，远比重新设计凸轮简单得多，在调节上也更加方便；而采用统一的链轮、链条和推块，其动平衡远比凸轮好，大幅度减少了传动轴的抖动，能够更好地进行同步控制；无需凸轮精密加工及重新设计的成本，大幅度降低了设备成本；另外，当输出轴沿纵向设置时，拉伸弹簧的弹力抵消了输出轴及推块的重力，伺服电机输出更小，更加节能环保。由于这种伺服同步动力输出轴具备上述优点，特别适用于文具，例如笔类文具的生产。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是图1的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和本实用新型的优选实施方式做进一步的说明。

如图1至图2所示，这种伺服同步动力输出轴，包括伺服电机1、传动轴2、三个输出轴单元3（至少两个就可以）和多个定位轴套4，各个定位轴套4均安装在机架5（图1、图2中均只画出连接拉伸弹簧的小部分机架，其余机架省略，以使附图更能清晰地表达各个关键部件的位置及其连接关系）上，各个定位轴套4的轴线同轴设置，传动轴2可转动安装在机架5上并处于各个定位轴套4中；传动轴2的一端与伺服电机1的输出轴传动连接，各个输出轴单元3均包括输出轴301、导向套302和能够驱动输出轴301往复运动的驱动机构303，驱动机构303安装在传动轴2上，导向套302安装在机架5上，导向套302的轴线与传动轴2相垂直，输出轴301处于导向套302中；驱动机构303包括两个链轮3031、两条链条3032、两条拉伸弹簧3033和推块3034；推块3034安装在输出轴301的第一端3011，拉伸弹簧3033的固定端与机架5的连接，并且拉伸弹簧3033与推块3034处于传动轴2的同一侧（图1、图2所示是拉伸弹簧3033和推块3034都处于传动轴2的下方一侧）；两个链轮3031均安装在传动轴2上，两个链轮3031分别处于相应输出轴301的两侧；链条3032绕过相应的链轮3031，链条3032的两端分别与相应的拉伸弹簧3033的活动端、推块3034连接。

在具体实施方案中，一般还在推块3034的两侧设置导向轨，推块3034处于导向轨中并能够沿导向轨运动，通过导向轨对推块3034的运动进行导向，使得各输出轴301的动作更加稳定。

在具体实施方案中，上述伺服电机1的数量一般为一个，也可以在传动轴2的两端分别连接一个伺服电机1，并将两个伺服电机1进行同步，以满足更高的负载。

这种伺服同步动力输出轴，采用链轮3031、链条3032、拉伸弹簧3033、推块3034代替现有技术中的凸轮及连杆，通过拉伸弹簧3033将链条3032的一端拉紧，链轮3031的转动带动链条3032的另一端往复运动，从而带动与链条3032该端相连接的推块3034、输出轴301往复运动。初始时，可以通过伺服电机1的转动预置输出轴301第一端3011的位置，也即预置了输出轴301第二端3012（动力输出端，用于安装功能件）的位置，将该位置设定为零点，那么只要控制伺服电机1按一定幅度、一定频率进行正反转，就能控制输出轴301第二端3012（动力输出端）往复运动的频率和幅度；当被加工对象的长度变化时，功能件的动作频率及幅度也发生相应的变化，此时，只要控制伺服电机1正反转的幅度和频率就能够调整到与被加工对象相适应，远比重新设计凸轮简单得多，在调节上也更加方便；而采用统一的链轮3031、链条3032和推块3034，其动平衡远比凸轮好，大幅度减少了传动轴2的抖动，能够更好地进行同步控制；无需凸轮精密加工及重新设计的成本，大幅度降低了设备成本；另外，当如图1、图2所示，输出轴301沿纵向设置时，拉伸弹簧3033的弹力抵消了输出轴301及推块3034的重力，伺服电机1输出更小，更加节能环保。由于这种伺服同步动力输出轴具备上述优点，适用于同时驱动多个功能件同步往复运动，特别适用于文具，例如笔类文具的生产。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种伺服同步动力输出轴，包括至少一个伺服电机、传动轴和至少两个输出轴单元，传动轴可转动安装在机架上，传动轴的一端与伺服电机的输出轴传动连接，各个输出轴单元均包括输出轴、导向套和能够驱动输出轴往复运动的驱动机构，驱动机构安装在传动轴上，导向套安装在机架上，导向套的轴线与传动轴相垂直，输出轴处于导向套中并且输出轴的第一端与相应的驱动机构连接，其特征是：所述驱动机构包括至少一个链轮、至少一条链条、至少一条拉伸弹簧和推块；推块安装在所述输出轴的第一端，拉伸弹簧的固定端与所述机架的连接，并且拉伸弹簧与推块处于传动轴的同一侧；链轮安装在传动轴上；链条绕过链轮，链条的两端分别与拉伸弹簧的活动端、推块连接。

2.如权利要求1所述的伺服同步动力输出轴，其特征是：所述驱动机构中链轮、链条、拉伸弹的数量均为两个，两个链轮分别处于相应输出轴的两侧。

3.如权利要求1或2所述的伺服同步动力输出轴，其特征是：所述伺服同步动力输出轴还包括多个定位轴套，各个定位轴套均安装在所述机架上，各个定位轴套的轴线同轴设置，所述传动轴处于各个定位轴套中。

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