CN211737896U - 一种新型同步带传动装置及三坐标测量机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型同步带传动装置及三坐标测量机，所述新型同步带传动装置包括固定板、开环同步带、啮合底板、直线运动部件、电机减速机、驱动带轮、压紧轮，啮合底板固设在固定板上且位于开环同步带的下方，其上表面具有啮合齿；压紧轮的周向表面部分抵靠在与开环同步带的带体上表面上。本实用新型同步带传动装置可有效解决由于同步带带体长度过长引起的带体振动、跳齿、响应延迟等问题，从而可适用于大型三坐标测量机或其它需要长距离高精度传动的设备。

Description

一种新型同步带传动装置及三坐标测量机

技术领域

本实用新型涉及同步带传动装置，具体是一种可以有效解决同步带传动长度过大时产生跳齿和振动问题的同步带传动装置，使其适合于大型三坐标测量机，降低大型三坐标测量机的设备成本，若应用在小型三坐标测量机上也可提高其传动速度和精度。

背景技术

三坐标测量机以其高精度高柔性以及优异的数字化能力，成为现代制造业尤其是模具工业设计、开发、加工制造和质量保证的重要手段。材料、结构、连接、轴承、传动、控制系统、测头及测量软件都影响测量机的性能，特别是传动系统对其性能有很大的影响。

三坐标测量机上的传动机构主要分为两大类：摩擦传动和啮合传动。摩擦传动一般分为：转动钢带传动、固定钢带传动、直接摩擦传动、固定杆传动、斜轮传动等，摩擦传动的优点为无间隙、低成本，因此在低速传动中往往作为优选。啮合传动一般分为：齿轮齿条传动、柔性齿条传动、同步带传动、滚珠丝杠传动等，啮合传动的特点为传动不是靠摩擦力，而是靠接触面的推动，因此就不存在打滑的问题。

随着工业生产节奏加快，测量机运动的速度、加速度不断提高，摩擦传动已基本不能满足要求，它们可能在高速启动或停车时产生振荡。目前在主传动中，大部分采用啮合传动。如同步带、滚珠丝杠用于中小型机传动，齿轮齿条用于大型机传动。

齿轮齿条传动刚性好，可拼接，长度不受限制。但齿条、齿轮的精度极大影响其传动质量，周节误差会引起周期性的振动，安装中齿条要与相应导轨平行，过载时可能蹩坏齿牙；成本略高，一般应用于大型、高速、重载的测量机。丝杠传动刚性好，精度高，但安装时必须考虑减速器轴与丝杠的同轴度、滚珠丝杠与导轨的平行度及滚珠丝杠螺母与运动物体的连接及干涉等问题；螺母与丝杠间隙的调整影响测量机的动、静态性能包括摩擦力及回差，它的调整必须与控制系统配合。由于丝杠转动成本比较高，调试比较复杂，使用不能太长，故只用于中小型机。

同步带传动作为啮合传动的一种，一般具有如下优点：1、传动准确，工作时无滑动，具有恒定的传动比；2、传动平稳，具有缓冲、减振能力，噪声低；3、传动效率高，可达0.98，节能效果明显；4、维护保养方便，不需润滑，维护费用低，材料成本低；5、速比范围大，一般可达10，线速度可达50m/s，具有较大的功率传递范围，可达几瓦到几百千瓦；6、新型的同步带为钢丝带，大大改善了同步带的刚性，外面覆盖的橡胶又与钢丝互为阻尼，防止了单一的自振频率。

从成本、结构、效率、安装及维护等方面综合分析，同步带传动是三坐标测量机中理想的选择，但同步带传动中同步带长度不能过长，过长容易引起振动、跳齿、响应延迟等问题，一般只用在小型机的传动中。对于大型三坐标测量机中，还是主要采用齿轮齿条传动，齿轮齿条安装精度要求高，且齿轮齿条传动机构成本高，从而导致三坐标测量机设备成本增加。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型同步带传动装置及三坐标测量机，同步带传动装置可有效解决由于同步带带体长度过长引起的带体振动、跳齿、响应延迟等问题，从而使其可适用于大型三坐标测量机。

为达到上述技术效果，本实用新型采用的技术方案是，一种新型同步带传动装置，包括：

固定板，其固定设置；

开环同步带，其两端固设在所述固定板上且其带齿所在面朝下，所述开环同步带在所述固定板上的正投影为直线状；

啮合底板，其固设在所述固定板上且位于所述开环同步带的下方，其上表面具有与所述开环同步带的带齿啮合的若干啮合齿；

直线运动部件，其可直线运动；

电机减速机，其安装在所述直线运动部件上；

驱动带轮，其安装在所述电机减速机的输出轴端，且所述驱动带轮于所述开环同步带与所述啮合底板之间与所述开环同步带啮合，以在所述电机减速机工作时，带动所述直线运动部件直线运动；

压紧轮，其安装在所述直线运动部件上，且其数量至少为两个，并沿所述直线运动部件的直线运动方向分别设置在所述驱动带轮的前后两侧，所述压紧轮的周向表面部分抵靠在与所述开环同步带的带体上表面上，使所述开环同步带上除与所述驱动带轮相啮合的部分之外的其他部分与所述啮合底板保持啮合。

所述压紧轮可转动，且对称设置在所述驱动带轮的前后两侧。

所述开环同步带的一端和所述啮合底板的一端上下对正，且由同一第一压块固定在所述固定板上，所述开环同步带的另一端和所述啮合底板的另一端上下对正，且由同一第二压块固定在所述固定板上。

所述啮合底板为与所述开环同步带上下对正的直线形长条板。

所述直线运动部件设在所述固定板上。

本实用新型还提出了一种三坐标测量机，包括上述任一项所述的新型同步带传动装置。

所述直线运动部件为所述三坐标测量机的Y轴运动部件。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和积极效果：

1、本实用新型中同步带为开环同步带且两端固定，其与驱动带轮啮合同时与其下方的啮合底板啮合，且设置压紧轮压紧同步带，当电机减速机通过驱动带轮与同步带啮合带动直线运动部件直线移动时，随着直线运动部件的移动，开环同步带与啮合底板逐渐分开又啮合，即在直线运动部件直线移动时，开环同步带除与驱动带轮相啮合的部分之外的其他部分保持与啮合底板的啮合，使啮合底板对开环同步带具有一定的约束作用，从而有效解决同步带传动过程中产生的振动、跳齿及同步带被拉长问题，使得本实用新型同步带传动装置也能在大型三坐标测量机或其它需要长距离高精度传动的设备中稳定运行，提高了三坐标测量的运行性能，无需采用齿轮齿条传动机构，降低了三坐标测量机的硬件成本；同时，本实用新型结构简单，安装维护方便，传动平稳，运行速度高，动态响应快；

2、本实用新型同步带传动装置由于有效解决同步带传动过程中产生的振动、跳齿问题，则应用在小型三坐标测量机上时可提高其传动速度和精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型新型同步带传动装置的结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参照图1，本实施例一种新型同步带传动装置，包括：

固定板10，其固定设置；

开环同步带20，其两端固设在固定板10上且其带齿所在面朝下，即带齿设置在开环同步带20的带体下表面21上，开环同步带20在固定板10上的正投影为直线状；开环同步带20的带齿齿形可以是梯形齿、弧形齿或者其他各种齿形，在此不做具体限制；

啮合底板30，其同样固设在固定板10上且位于开环同步带20的下方，啮合底板30的上表面具有与开环同步带20的带齿啮合的若干啮合齿31；

直线运动部件40，其可直线运动；

电机减速机50，其安装在直线运动部件40上；

驱动带轮60，其安装在电机减速机50的输出轴端上，由电机减速机50驱动转动，且驱动带轮60于开环同步带20与啮合底板30之间与开环同步带20啮合，从而在电机减速机50工作使驱动带轮60转动时，由于开环同步带20两端固定，使得驱动带轮60带动直线运动部件40直线运动；

压紧轮70，其安装在直线运动部件40上，且其数量至少为两个，并沿直线运动部件40的直线运动方向（如图1中箭头所示方向）分别设置在驱动带轮60的前后两侧，压紧轮60的周向表面部分抵靠在与开环同步带20的带体上表面22上，使开环同步带20上除与驱动带轮60相啮合的部分之外的其他部分与啮合底板30保持啮合，即压紧开环同步带20。

则本实施例新型同步带传动装置，当电机减速机50通过驱动带轮60与开环同步带20啮合带动直线运动部件40直线移动时，随着直线运动部件40的移动，开环同步带20与啮合底板30逐渐分开又啮合，即在直线运动部件40直线移动时，开环同步带20除与驱动带轮60相啮合的部分之外的其他部分保持与啮合底板30的啮合，使啮合底板30对开环同步带20具有一定的约束作用，从而有效解决同步带传动过程中产生的振动、跳齿及同步带被拉长问题。同时，本实施例同步带传动装置结构简单，安装维护方便，传动平稳，运行速度高，动态响应快。

进一步地，为减小摩擦，压紧轮70可转动；同时为进一步使本实施例新型同步带传动装置传动平稳，本实施例中压紧轮70对称设置在驱动带轮60的前后两侧，驱动带轮60位于两个压紧轮70的中间，三者呈品字形排列，开环同步带20与驱动带轮60啮合的部分穿设在压紧轮70和驱动带轮60之间，使开环同步带20有足够的包角贴合驱动带轮60，以产生足够的传动力。如图1所示，本实施例中压紧轮70的为两个，在驱动带轮60的前后两侧各设置一个，压紧轮70数量一般根据直线运动部件40的行程长短而定，行程短则压紧轮70数量少，行程长则压紧轮70数量多，以可靠压紧开环同步带20。

进一步地，开环同步带20的一端（图1所示的开环同步带20左端）和啮合底板30的一端上下对正，且由同一第一压块80固定在固定板10上，开环同步带20的另一端（图1所示的开环同步带20右端）和啮合底板30的另一端上下对正，且由同一第二压块90固定在固定板10上，以进一步简化整个装置的结构。具体地，第一压块80和第二压块90可通过螺钉固定或者其他固定方式固定在固定板10上。

啮合底板30具体为与开环同步带30上下对正的直线形长条板，以尽可能少地占用安装空间。

直线运动部件40设在固定板10上，从而使整个装置结构更为紧凑。

本实施例还提出了一种三坐标测量机，可以是中小型测量机，也可以是大型测量机，其包括同步带传装置，所述同步带传动装置参见本实用新型新型同步带传动装置的实施例及附图1的描述，在此不再赘述。

对于三坐标测量机，直线运动部件40可以是三坐标测量机的Y轴运动部件，固定板10固定设置在三坐标测量机的测量工作台上，通过本实施例的同步带传动装置实现Y轴运动部件在测量工作台上沿Y向往复移动，

由于本实施例新型同步带传动装置可以有效解决同步带传动过程中产生的振动、跳齿及同步带被拉长问题。进一步地，使得本实施例同步带传动装置也能在大型三坐标测量机中稳定运行，提高了三坐标测量的运行性能，无需采用齿轮齿条传动机构，降低了三坐标测量机的硬件成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种新型同步带传动装置，其特征在于，包括：

固定板，其固定设置；

开环同步带，其两端固设在所述固定板上且其带齿所在面朝下，所述开环同步带在所述固定板上的正投影为直线状；

啮合底板，其固设在所述固定板上且位于所述开环同步带的下方，其上表面具有与所述开环同步带的带齿啮合的若干啮合齿；

直线运动部件，其可直线运动；

电机减速机，其安装在所述直线运动部件上；

驱动带轮，其安装在所述电机减速机的输出轴端，且所述驱动带轮于所述开环同步带与所述啮合底板之间与所述开环同步带啮合，以在所述电机减速机工作时，带动所述直线运动部件直线运动；

压紧轮，其安装在所述直线运动部件上，且其数量至少为两个，并沿所述直线运动部件的直线运动方向分别设置在所述驱动带轮的前后两侧，所述压紧轮的周向表面部分抵靠在与所述开环同步带的带体上表面上，使所述开环同步带上除与所述驱动带轮相啮合的部分之外的其他部分与所述啮合底板保持啮合。

2.根据权利要求1所述的新型同步带传动装置，其特征在于，

所述压紧轮可转动，且对称设置在所述驱动带轮的前后两侧。

3.根据权利要求1所述的新型同步带传动装置，其特征在于，

所述开环同步带的一端和所述啮合底板的一端上下对正，且由同一第一压块固定在所述固定板上，所述开环同步带的另一端和所述啮合底板的另一端上下对正，且由同一第二压块固定在所述固定板上。

4.根据权利要求3所述的新型同步带传动装置，其特征在于，

所述啮合底板为与所述开环同步带上下对正的直线形长条板。

5.根据权利要求1所述的新型同步带传动装置，其特征在于，

所述直线运动部件设在所述固定板上。

6.一种三坐标测量机，其特征在于，

包括权利要求1至5中任一项所述的新型同步带传动装置。

7.根据权利要求6所述的三坐标测量机，其特征在于，

所述直线运动部件为所述三坐标测量机的Y轴运动部件。

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