CN215890989U - 自锁式手自一体精密角度调节装置 - Google Patents

Abstract

一种自锁式手自一体精密角度调节装置，包括通过主轴后端活动铰接的下平台和起落台、通过销轴分别活动联接在下平台和起落台的缸本体；还包括减速机构、传动齿轮组、逆止离合器、伺服电机、手摇传动组件；传动齿轮组的A向输入口与伺服电机传动连接，传动齿轮组的B向输入口与逆止离合器的输出轴传动连接，逆止离合器的输入轴传动连接手摇传动组件；传动齿轮组C端输出口经减速机构传动连接缸本体；手摇传动组件的手摇转动轴D与缸本体下端铰接于下平台的转动轴E同轴。本实用新型具备手动、自动两种操作方式，手自操作切换方便自如、即时自锁性好，可精密的实现角度调节。本实用新型布置合理、效果显著、原理简单、便于实施和易于推广的优点。

Description

自锁式手自一体精密角度调节装置

技术领域

本发明涉及的是一种具备手动、电动两种操作方式且手自切换方便自如、即时自锁性好的精密角度调节装置。

背景技术

现有技术中，高度、角度调节装置多采用机械传动式或普通电液缸、气缸升降来实现角度的调节。机械传动式多采用电机驱动齿轮转动，齿轮带动齿弧进行高低调节，这类方式受结构、齿面磨损等方面影响传动力矩小、传动效率、精度较低、成本高，其应用范围很小。采用液压缸的装置需配备液压泵站等相关设备与管路，结构复杂，安装空间有限且不能简便的实现手动，采用普通电缸的角度调节装置通过加装逆止器实现了简易自锁，受逆止器结构原理是靠滚柱与楔角形成自锁压力角，反向时滚柱由在契角大端运动到小端后形成自锁，其不能达到即时（任意位置）的自锁，应用实例中经常出现主动端停止后负载从动端反转时因滚柱还未到契角小端而发生小范围的反转，造成机构停止后受负载力影响出现位置回落后才自锁现象，不能广泛的应用在需精密调节的实际应用中。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，而提供一种自锁式精密角度调节装置，该装置具备手动与自动（电动）两种方式，手动与自动（电动）两种操作下均可达到即时自锁，且两种操作方式切换自如，互不影响。

本发明的技术方案是：包括起落台、下平台、缸本体、伺服电机、传动齿轮组、逆止离合器、手摇传动组件、减速机构，起落台后端与下平台后端铰接，缸本体下端铰接于下平台，缸本体上端铰接于起落台，传动齿轮组的A向输入口与伺服电机传动连接，传动齿轮组的B向输入口与逆止离合器的输出轴传动连接，逆止离合器的输入轴传动连接手摇传动组件；传动齿轮组C端输出口经减速机构传动连接缸本体；手摇传动组件的手摇转动轴D与缸本体下端铰接于下平台的转动轴E同轴。同轴保证手摇链条中心距不会因缸本体运动而出现变化影响装置角度调节。

当装置为自动工作状态时，逆止离合器得电为脱开状态，伺服电机得电转动，手摇传动组件不会随其被转动；伺服电机、传动齿轮组、减速机构形成电动传动链；伺服电机得电转动，通过传动链驱动缸本体伸缩直线运动，伺服电机得电后的使能功能保证装置具备即时自锁性；

当装置为手动工作状态时，逆止离合器失电为制动状态，当转动手摇传动组件至传动到逆止离合器输入轴的转动力大于逆止离合器制动力时，转动力即时解除逆止离合器的制动，手摇传动组件、逆止离合器、传动齿轮组、减速机构形成手动传动链，手动传动链驱动缸本体伸缩直线运动；当手摇传动组件转动停止时，逆止离合器制动即时恢复，装置具备即时自锁性。

所述手摇传动组件包括动链轮、定链轮、链条、转动轴组、手轮；动链轮安装在逆止离合器的输入轴上，转动轴组安装固定在下平台上，转动轴组与缸本体下支耳同轴，保证缸本体运动时定链轮与动链轮的中心距不会发生变化而影响装置运动；转动轴组一端联接定链轮，转动轴组另一端联接手轮，链条安装在动链轮与定链轮上。保证手摇传动组件的手摇转动轴D与缸本体下端铰接于下平台的转动轴E同轴；定链轮通过链条与动链轮活动联接。转动手轮，驱动转动轴、定链轮旋转，通过链传动带动联接在逆止离合器输入轴的动链轮旋转，直至转动力解除逆止离合器的制动，通过传动齿轮组、减速机构、传动组从而实现手动驱动缸本体直线伸缩运动。

所述缸本体为电动缸，包括缸筒、丝杠丝母副、传动组；所述传动齿轮组将伺服电机或手摇传动组件的动力通过减速机构、传动组传动给丝杠丝母副，丝杠丝母副与缸筒间隙配合实现直线伸缩运动。

所述减速机构包括减速箱、齿轮箱，减速箱与齿轮箱串联，齿轮箱与缸本体中的传动组传动联接。

所述减速机构、传动齿轮组、逆止离合器、伺服电机组合安装在缸本体上。

起落台和下平台活动铰接于主轴处，缸本体与起落台、缸本体与下平台分别经销轴铰接于支座上。

所述支座为两个，一支座装于下平台内面中部，另一支座装于起落台内面中部。

所述传动齿轮组将伺服电机或手摇传动组件的动力通过减速机构、传动组传动给丝杠丝母副，丝杠丝母副与缸筒间隙配合实现直线伸缩运动。

所述起落台与下平台通过主轴铰联在一起，并通过缸本体的伸缩运动实现起落台平面与下平台平面之间的精密角度调整。

所述自锁式手自一体精密角度调节装置的自动（电动）工作原理：上位控制器根据指令控制伺服电机转动圈数，此时逆止离合器得电脱开，逆止离合器输出端与传动齿轮组联接脱开，手摇传动组件不会随电机被转动。伺服电机、传动齿轮组、减速机构组成传动链，缸本体在伺服电机的传动链作用下进行直线伸缩运动，从而实现起落台与下平台之间的精密角度调整。有电状态时伺服电机传动链虽然与逆止离合器联接脱开，但其具备电机使能，可实现装置自锁，确保了装置在自动（电动）工作状态下的自锁性。

所述自锁式手自一体精密角度调节装置的手动工作原理：装置无电状态时，逆止离合器与传动齿轮组失电结合，手摇传动组件与逆止离合器、传动齿轮组、减速机构形成传动链，且处制动状态；当转动手轮时，手轮通过链传动驱动逆止离合器输入轴转动，手摇转动克服逆止离合器弹簧力推开制动机构带动缸本体进行直线伸缩运动，从而实现起落台与下平台之间的精密角度调整。当调整至任一角度停止转动手轮时，无转动力克服的弹簧力促使逆止离合器制动恢复，装置具备即时自锁性。

本实用新型具有以下几点功能特点：

1、具备手动和自动两种操作功能，两种操作可自如切换，互不影响。

2、手动或自动（电动）操作时，装置可平稳顺畅调整至在任意角度并自锁，不会受负载及外力而发生改变。

3、手动操作通过链传动使其操作位置固定，不因角度的变化而随电缸位置发生改变。

本实用新型的有益效果是：自锁式手自一体精密角度调节装置在采用自动（电动）操作时，伺服电机与手摇传动机构处脱离状态，电机转动，手轮随之被转动，保证了装置的安全性和方便性，同时避免了手轮随动而生产的噪音污染。采用手动操作时，手摇转动，装置角度变化，手摇停止，装置即时自锁，有效保证装置在手摇过程中时刻具备自锁性。本装置通过三点铰接设计可应用于大负荷的角度调整场合，可平稳顺畅、精密的调整至任一角度并实现自锁功能，手操部分通过链传动设计使移动的手操输入点变成固定的手轮转动点，保证装置的手操方便性与安全性。本装置具有布置合理、效果显著、结构简单、便于实施和易于推广的优点，可广泛应用在负载大、控制精度要求高、自锁性好的场合。

附图说明

图1是自锁式手自一体精密角度调节装置的结构示意图；

图2是减速机构、缸本体和手摇传动组件的结构示意图；

图3是缸本体的结构示意图；

图4是本实用新型的工作状态图之一（缸本体处于缩回状态）；

图5是本实用新型的工作状态图之二（缸本体处于伸出状态）。

具体实施方式

如图1所示，起落台1后端通过主轴3活动联接于下平台2后端；缸本体4下支耳通过销轴5安装在下平台2上，上支耳通过销轴5安装在起落台1上；当下平台2固定不动，缸本体4进行伸缩运动时，起落台1以主轴3为旋转点进行俯仰运动（角度变化）。传动齿轮组12的A向输入口与伺服电机6传动连接，传动齿轮组12的B向输入口与逆止离合器11的输出轴传动连接，逆止离合器11的输入轴传动连接手摇传动组件10；传动齿轮组12C端输出口经减速机构7传动连接缸本体4；手摇传动组件10的手摇转动轴D与电动缸缸本体4下端铰接于下平台2的转动轴E同轴。

如图2所示，减速机构7包括减速箱18、齿轮箱19，减速箱18与齿轮箱19串联，齿轮箱19与缸本体4中的传动组22传动联接。动链轮13安装在逆止离合器11的输入轴上，转动轴组16安装固定在下平台2上，转动轴组16与缸本体4下支耳同轴，保证缸本体运动时定链轮14与动链轮13的中心距不会发生变化而影响装置运动。转动轴组16一端联接定链轮14，转动轴组16另一端联接手轮17，链条15安装在动链轮13与定链轮14上。

如图3所示，缸本体4包括缸筒20、丝杠丝母副21、传动组22。丝杠丝母副21与缸筒20间隙配合，与齿轮箱19传动联接的传动组22将动力传动给丝杠丝母副21实现直线伸缩运动。

图4、5所示是当缸本体直线伸缩不同长度时，自锁式手自一体精密角度调节装置的角度调节的不同状态，图4中本装置处于低角状态，图5中本装置处于高角状态。

手动操作时，装置无电，逆止离合器与传动齿轮组失电结合，手摇传动组件与逆止离合器、传动齿轮组、减速机构形成传动链，且处制动状态；当转动手轮时，手轮通过链传动驱动逆止离合器输入轴转动，手摇转动克服逆止离合器弹簧力推开制动机构带动缸本体进行直线伸缩运动，从而实现起落台与下平台之间的精密角度调整。当调整至任一角度停止转动手轮时，无转动力克服的弹簧力促使逆止离合器制动恢复，装置具备即时自锁性。自动（电动）操作时，逆止离合器得电脱开，逆止离合器输出端与传动齿轮组联接脱开，手摇传动组件不会随电机被转动。伺服电机、传动齿轮组、减速机构组成传动链，缸本体在伺服电机的传动链作用下进行直线伸缩运动，从而实现起落台与下平台之间的精密角度调整。伺服电机可根据指令控制缸本体直线伸缩运动实现精密角度调节。本实用新型布置合理、效果显著、结构简单、便于实施和易于推广的优点。

Claims (8)

1.一种自锁式手自一体精密角度调节装置，其特征在于：包括起落台（1）、下平台（2）、缸本体（4）、伺服电机（6）、传动齿轮组（12）、逆止离合器（11）、手摇传动组件（10）、减速机构（7），起落台（1）后端与下平台（2）后端铰接，缸本体（4）下端铰接于下平台（2），缸本体（4）上端铰接于起落台（1），传动齿轮组（12）的A向输入口与伺服电机（6）传动连接，传动齿轮组（12）的B向输入口与逆止离合器（11）的输出轴传动连接，逆止离合器（11）的输入轴传动连接手摇传动组件（10）；传动齿轮组（12）C端输出口经减速机构（7）传动连接缸本体（4）；手摇传动组件（10）的手摇转动轴D与缸本体（4）下端铰接于下平台（2）的转动轴E同轴。

2.根据权利要求1所述的自锁式手自一体精密角度调节装置，其特征在于：

逆止离合器（11）得电为脱开状态，伺服电机（6）、传动齿轮组（12）、减速机构（7）形成电动传动链；

逆止离合器（11）失电为制动状态，当转动手摇传动组件（10）至传动到逆止离合器（11）输入轴的转动力大于逆止离合器（11）制动力时，手摇传动组件（10）、逆止离合器（11）、传动齿轮组（12）、减速机构（7）形成手动传动链。

3.根据权利要求1所述的自锁式手自一体精密角度调节装置，其特征在于：所述手摇传动组件包括动链轮（13）、定链轮（14）、链条（15）、转动轴组（16）、手轮（17）；动链轮（13）安装在逆止离合器（11）的输入轴上，转动轴组（16）安装固定在下平台（2）上，转动轴组（16）与缸本体（4）下支耳同轴，转动轴组（16）一端联接定链轮（14），转动轴组（16）另一端联接手轮（17），链条（15）安装在动链轮（13）与定链轮（14）上。

4.根据权利要求1所述的自锁式手自一体精密角度调节装置，其特征在于：所述缸本体（4）为电动缸，包括缸筒（20）、丝杠丝母副（21）、传动组（22）；所述传动齿轮组（12）将伺服电机（6）或手摇传动组件（10）的动力通过减速机构（7）、传动组（22）传动给丝杠丝母副（21），丝杠丝母副（21）与缸筒（20）间隙配合实现直线伸缩运动。

5.根据权利要求4所述的自锁式手自一体精密角度调节装置，其特征在于：所述减速机构（7）包括减速箱（18）、齿轮箱（19），减速箱（18）与齿轮箱（19）串联，齿轮箱（19）与缸本体（4）中的传动组（22）传动联接。

6.根据权利要求5所述的自锁式手自一体精密角度调节装置，其特征在于：所述减速机构（7）、传动齿轮组（12）、逆止离合器（11）、伺服电机（6）组合安装在缸本体（4）上。

7.根据权利要求1所述的自锁式手自一体精密角度调节装置，其特征在于：起落台（1）和下平台（2）活动铰接于主轴（3）处，缸本体（4）与起落台（1）、缸本体（4）与下平台（2）分别经销轴（5）铰接于支座上。

8.根据权利要求7所述的自锁式手自一体精密角度调节装置，其特征在于：所述支座为两个，一支座装于下平台（2）内面中部，另一支座装于起落台（1）内面中部。

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