專利名稱：工件步進(jìn)輸送驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種步進(jìn)式輸送工件的驅(qū)動裝置，尤其適用于大型自動化生產(chǎn)線 中多工位重載荷長距離輸送的生產(chǎn)場合下工件的步進(jìn)式輸送。
背景技術(shù)：
在自動化生產(chǎn)線中，步進(jìn)式輸送是最常用的工件輸送方式之一。對于步進(jìn)式輸送 工件的驅(qū)動裝置，從動力驅(qū)動方式上可分為電動機(jī)驅(qū)動型和氣動液壓執(zhí)行元件驅(qū)動型，從 動力連接方式上可分為有離合功能型和無離合功能型。在生產(chǎn)實(shí)際中可根據(jù)實(shí)際需要和要 求采用合適的動力驅(qū)動方式和動力連接方式以實(shí)現(xiàn)特定的功能，從而更好地滿足現(xiàn)實(shí)生產(chǎn) 中的工序化和順序化動作的實(shí)際需求。目前，公知的步進(jìn)式輸送工件的驅(qū)動裝置通常采用氣動執(zhí)行元件作為動力源，通 過齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)和棘輪棘爪傳動機(jī)構(gòu)，或通過單向離合器(單向軸承、超越離合器等) 將氣動執(zhí)行元件的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為從動元件的單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)功能，但上述結(jié)構(gòu) 通常只應(yīng)用于輸送中小載荷或步進(jìn)精度要求不高的生產(chǎn)場合。在現(xiàn)代大型自動化生產(chǎn)線 中，如果一條工件步進(jìn)輸送線上步進(jìn)工位很多，輸送距離很長且輸送載荷很大時(shí)，如果仍按 上述常規(guī)方式選用大缸徑氣缸作為驅(qū)動執(zhí)行元件，不僅增加步進(jìn)動作的響應(yīng)時(shí)間，影響生 產(chǎn)效率，而且運(yùn)行時(shí)很不穩(wěn)定，極易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，還會發(fā)出很大的噪音，既不經(jīng)濟(jì)又不符 合現(xiàn)代環(huán)保要求。對于使用單向離合器的步進(jìn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，由于單向離合元件的承載能力有 限，因而更無法滿足大載荷步進(jìn)輸送要求，而且使用單向離合器易產(chǎn)生累積誤差，不能保證 步進(jìn)輸送的重復(fù)定位精度，只適用于步進(jìn)精度要求不高的場合。目前，公知的步進(jìn)式輸送工件的驅(qū)動裝置也有采用電動機(jī)作為驅(qū)動源的，通過間 歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)(如馬耳他機(jī)構(gòu))、平行四連桿機(jī)構(gòu)或其它相似的平移機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)功能，但由 于受到結(jié)構(gòu)和空間尺寸規(guī)格的限制，且沒有動力離合功能，此類驅(qū)動機(jī)構(gòu)通常應(yīng)用于短距 離中小載荷的連續(xù)步進(jìn)輸送場合，其步進(jìn)節(jié)拍是固定不變的，不能根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要實(shí)時(shí) 進(jìn)行調(diào)整和控制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，為了克服和彌補(bǔ)現(xiàn)有工件步進(jìn)驅(qū)動裝置在多工 位、長距離和大載荷輸送能力上的技術(shù)不足和缺陷，本實(shí)用新型提供一種工件步進(jìn)輸送驅(qū) 動系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)多工位、長距離和大載荷生產(chǎn)場合下工件的步進(jìn)輸送，而且能充 分保證步進(jìn)精度要求和運(yùn)行可靠性及平穩(wěn)性要求，還可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要實(shí)時(shí)調(diào)整和控制 步進(jìn)工作節(jié)拍。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是以電動機(jī)作為動力源，經(jīng)過三 級減速，既可滿足多工位長距離大載荷的輸送要求，又能滿足步進(jìn)節(jié)拍和生產(chǎn)效率要求；采 用雙轉(zhuǎn)鍵離合裝置實(shí)現(xiàn)工件步進(jìn)輸送驅(qū)動系統(tǒng)中動力驅(qū)動部分與從動部分動力的可靠分 離與接合，既能保證多工位長距離大載荷輸送場合下離合裝置工作的可靠性，又能避免累積誤差，切實(shí)保證傳動精度，還可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要實(shí)時(shí)調(diào)整和控制步進(jìn)工作節(jié)拍。采用曲 柄滑塊機(jī)構(gòu)、齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)、棘輪棘爪傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)功能，不僅杜絕了累積誤差產(chǎn) 生的環(huán)節(jié)，同時(shí)又增加了步進(jìn)輸送運(yùn)行的平穩(wěn)性。本實(shí)用新型由電動機(jī)、動力驅(qū)動部分、離合裝置、從動部分順序連接組成動力驅(qū)動部分為三級減速裝置，由帶傳動、減速機(jī)和一對齒輪嚙合副順序連接組 成，其中帶傳動為一級減速，減速機(jī)為二級減速，齒輪嚙合副為三級減速，帶傳動的大帶輪 安裝在減速機(jī)輸入軸上，齒輪嚙合副的小齒輪安裝在減速機(jī)輸出軸上；在動力驅(qū)動部分中， 動力輸入端的小帶輪安裝在電動機(jī)輸出軸上，動力輸出端的大齒輪內(nèi)部為雙轉(zhuǎn)鍵離合裝 置；以電動機(jī)為動力源，通過帶傳動、減速機(jī)和一對齒輪嚙合副，實(shí)現(xiàn)動力驅(qū)動部分的三級 減速功能，以滿足工件的步進(jìn)節(jié)拍和生產(chǎn)效率要求；另外，當(dāng)步進(jìn)工位很多，輸送距離很長 且輸送載荷很大時(shí)，以電動機(jī)作為動力源可克服按常規(guī)方式選用大缸徑氣缸所帶來的種 種不利因素，只要選擇足夠的電動機(jī)功率，即可滿足多工位、長距離和大載荷步進(jìn)輸送要 求。從動部分由傳動軸1、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、齒條齒輪傳動機(jī)構(gòu)、棘爪棘輪傳動機(jī)構(gòu)和傳 動軸2順序連接組成。通過以上各個(gè)機(jī)構(gòu)的功能銜接和組合，可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)式驅(qū)動功能。傳 動軸1的主動端安裝了雙轉(zhuǎn)鍵離合裝置，從動端安裝了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的偏心輪。偏心輪通 過銷軸與連桿和滑塊相連，滑塊可沿導(dǎo)軌座做往復(fù)直線運(yùn)動。齒條齒輪傳動機(jī)構(gòu)中的齒條 與滑塊為一體化結(jié)構(gòu)，齒輪空套在傳動軸2上。棘爪棘輪機(jī)構(gòu)中的棘爪安裝在齒輪上，棘輪 與傳動軸2之間為鍵連接。當(dāng)雙轉(zhuǎn)鍵離合裝置接合時(shí)，動力由傳動軸1的主動端輸入，使傳 動軸1帶動從動端的偏心輪旋轉(zhuǎn)。偏心輪旋轉(zhuǎn)一周為一個(gè)步進(jìn)工作循環(huán)。偏心輪每旋轉(zhuǎn)一 周，通過連桿帶動滑塊(齒條)沿直線導(dǎo)軌座往復(fù)運(yùn)動一次，并通過齒條齒輪傳動機(jī)構(gòu)使安 裝于齒輪上的棘爪正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，棘爪正轉(zhuǎn)時(shí)與棘輪嚙合并驅(qū)動傳動軸2轉(zhuǎn)過一定角度完成 一次步進(jìn)輸送，棘爪反轉(zhuǎn)時(shí)與棘輪脫離嚙合并完成返程，至此完成一個(gè)步進(jìn)工作循環(huán)。在從 動部分各機(jī)構(gòu)中，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是杜絕累積誤差，保證步進(jìn)精度要求和運(yùn)行平穩(wěn)性要求的 重要環(huán)節(jié)之一。由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性可知，偏心輪每旋轉(zhuǎn)一周，滑塊正反兩方向單向 行程(為偏心輪偏心距的2倍)及2個(gè)運(yùn)動極限位置均是固定不變的，因此通過齒條齒輪傳 動和棘爪棘輪傳動的一一對應(yīng)關(guān)系，棘爪的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)角度及運(yùn)動起點(diǎn)和終點(diǎn)位置也是固 定不變的，這樣在傳動環(huán)節(jié)上就杜絕了累積誤差的存在，只要將齒條齒輪傳動機(jī)構(gòu)和棘爪 棘輪傳動機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)制造誤差和傳動誤差控制在合理范圍內(nèi)，即可保證步進(jìn)精度要求。另 外，滑塊運(yùn)動的速度_時(shí)間關(guān)系為一正弦函數(shù)，其運(yùn)動速度是隨時(shí)間變化的，為偏心輪與連 桿鉸接點(diǎn)的線速度在水平方向上的分量，即vt = VCOS Φ =VCOSCOt式中，Vt-滑塊線速度；ν-偏心輪與連桿鉸接點(diǎn)的線速度；Φ _偏心輪轉(zhuǎn)過的角度；ω-偏心輪角速度；t_滑塊運(yùn)動的時(shí)間；當(dāng)φ = cot = 0時(shí)，vt = 0(滑塊運(yùn)動起點(diǎn))；φ = cot = π /2時(shí)，Vt = ν (滑塊兩個(gè)運(yùn)動極限位置的中點(diǎn))；
4[0018]φ = αη=3 時(shí)，Vt = 0(滑塊運(yùn)動終點(diǎn))；φ = ω t = 3 π /2時(shí)，Vt = -ν (滑塊兩個(gè)運(yùn)動極限位置的中點(diǎn))；φ = Qt = 231 時(shí)，Vt = 0(滑塊運(yùn)動起點(diǎn))；由此可知，滑塊到達(dá)兩個(gè)運(yùn)動極限位置時(shí)速度均為零，而到達(dá)兩個(gè)運(yùn)動極限位置 的中點(diǎn)時(shí)速度最大，即當(dāng)滑塊由任一個(gè)運(yùn)動極限位置向另一個(gè)運(yùn)動極限位置運(yùn)動時(shí)，總是 從速度為零時(shí)開始加速，到達(dá)兩個(gè)運(yùn)動極限位置的中點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大值，然后再開始減 速，到達(dá)另一極限位置時(shí)速度又降為零。由于齒條齒輪傳動與棘爪棘輪傳動均為同步嚙合 式傳動，因而棘爪驅(qū)動棘輪的運(yùn)動也符合滑塊的上述運(yùn)動特性。當(dāng)棘爪驅(qū)動棘輪正傳或反 向返程時(shí)，開始時(shí)角速度為零，行至中間角速度最大，單次行程結(jié)束時(shí)角速度又降為零。因 此曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性既杜絕了累積誤差，又有效保證了步進(jìn)運(yùn)行的平穩(wěn)性。雙轉(zhuǎn)鍵離合部分由主動部分、從動部分、連接零件及操縱機(jī)構(gòu)組成。依靠連接零件 (雙轉(zhuǎn)鍵)將主動部分和從動部分剛性連接起來，是一種剛性離合裝置。主動部分包括大 齒輪、中套和兩個(gè)滑動軸承；從動部分包括傳動軸1、內(nèi)套和外套等；連接零件是轉(zhuǎn)鍵，轉(zhuǎn)鍵 包括工作鍵和填充鍵。工作鍵右端安裝有工作鍵柄，填充鍵右端安裝有填充鍵柄，工作鍵柄 和填充鍵柄通過拉板相連，因此填充鍵總是跟隨工作鍵轉(zhuǎn)動，但轉(zhuǎn)向相反；中套用平鍵與大 齒輪連接，其內(nèi)緣有四個(gè)均布的半圓形槽。傳動軸1的右端及內(nèi)、外套的內(nèi)緣上也各有兩個(gè) 半圓形槽，它的直徑與中套的半圓形槽直徑相同。轉(zhuǎn)鍵的兩端為圓柱軸頸，被支承在由傳動 軸1和內(nèi)、外套上的半圓形槽組成的孔中；轉(zhuǎn)鍵中部的內(nèi)緣與傳動軸1上的半圓形槽配合， 外緣與傳動軸右端的外表面構(gòu)成一個(gè)整圓。因此，當(dāng)中套上的半圓形槽與傳動軸1上的半 圓形槽恰好對正并形成一個(gè)整圓時(shí)，轉(zhuǎn)鍵便能繞自己的軸線轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)主動部分和從動部 分之間動力的接合與分離。操縱機(jī)構(gòu)由離合操縱缸、導(dǎo)向座及關(guān)閉器等組成。離合操縱缸 可帶動關(guān)閉器沿導(dǎo)向座滑動。當(dāng)關(guān)閉器沿導(dǎo)向座向前伸出時(shí)可擋住尾板隨傳動軸1一起旋 轉(zhuǎn)的路線，使動力脫離，反之關(guān)閉器沿導(dǎo)向座縮回時(shí)，尾板會在拉簧拉力作用下旋轉(zhuǎn)一定角 度使動力接合。因此，通過控制離合操縱缸使關(guān)閉器動作，可控制雙轉(zhuǎn)鍵離合裝置的主動部 分與從動部分動力的接合與分離，達(dá)到根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要實(shí)時(shí)控制和調(diào)整步進(jìn)工作節(jié)拍的 目的。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動負(fù)載很大時(shí)，如果按常規(guī)方式采用摩擦式或電磁式離合方式，因其承 載能力有限，工作時(shí)主動部分和從動部分接合面處易產(chǎn)生相對滑動，很容易引起運(yùn)行時(shí)的 累積誤差，其運(yùn)行可靠性受到質(zhì)疑，而轉(zhuǎn)鍵離合方式不同于上述離合方式，如前所述，它是 一種純機(jī)械式的剛性嚙合式離合方式，其本身的剛性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定其不僅承載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大 于其它非機(jī)械式離合方式，而且工作時(shí)主動部分和從動部分接合處沒有相對滑動，只有其 本身的制造精度會造成一定的系統(tǒng)誤差，但絕不會產(chǎn)生累積誤差。只要制造精度合理，將系 統(tǒng)誤差控制在一定范圍內(nèi)就能滿足使用要求，而降低系統(tǒng)誤差是相對比較容易辦到的。因 此采用剛性離合方式的雙轉(zhuǎn)鍵離合裝置不僅具有很強(qiáng)的承載能力，可滿足步進(jìn)驅(qū)動的大負(fù) 載要求，而且從根本上杜絕了累積誤差對步進(jìn)精度造成的影響，可完全滿足使用可靠性要 求。本實(shí)用新型的有益效果是，可實(shí)現(xiàn)多工位重載荷長距離輸送的生產(chǎn)場合下工件的 步進(jìn)輸送，并切實(shí)保證步進(jìn)精度和運(yùn)行可靠性及平穩(wěn)性要求，其相對適用范圍更廣，尤其適 用于多工位、輸送距離長、輸送載荷相對較大且對生產(chǎn)自動化程度要求較高的大型自動化連續(xù)生產(chǎn)線。所采用的純機(jī)械式剛性動力離合裝置離合準(zhǔn)確可靠、方便快捷，故障率極低， 可根據(jù)現(xiàn)場工作情況實(shí)時(shí)調(diào)整和控制步進(jìn)工作節(jié)拍，為大型自動化連續(xù)生產(chǎn)線的順利運(yùn)行 提供了可靠的技術(shù)支持與保障，使現(xiàn)有步進(jìn)輸送技術(shù)得到了拓展和完善，為工件步進(jìn)輸送 領(lǐng)域提供了一種新的技術(shù)發(fā)展方向。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)關(guān)系圖。圖2是
圖1的A—A剖視圖。圖3是圖2的D—D剖視圖。圖4是圖2的E-E剖視圖(動力分離時(shí))。圖5是圖2的E-E剖視圖(動力接合時(shí))。圖6是圖2去掉端蓋的F向視圖(動力分離時(shí))。圖7是圖2去掉端蓋的F向視圖(動力接合時(shí))。圖8是
圖1的B—B剖視圖。圖9是
圖1的C—C剖視圖。
圖10是圖9的K向視圖。圖中1.電動機(jī)，2.帶傳動，3.減速機(jī)，4.小齒輪，5.大齒輪，6.轉(zhuǎn)鍵離合缸，7.傳 動軸1，8.偏心輪，9.連桿，10.傳動軸2，11.齒輪，12.齒條，13.棘爪，14.棘輪，15.內(nèi)套， 16.滑動軸承，17.中套，18.外套，19.端蓋，20.填充鍵，21.工作鍵柄，22.拉扳，23.工作 鍵，24.尾板，25.關(guān)閉器，26.導(dǎo)向座，27.離合操縱缸，28.拉簧，29.填充鍵柄，30.直線導(dǎo) 軌座
具體實(shí)施方式
在
圖1所示實(shí)施例中，以電動機(jī)(1)通過帶傳動(2)、減速機(jī)(3)及小齒輪(4)和大 齒輪(5)組成的嚙合副構(gòu)成工件步進(jìn)輸送驅(qū)動系統(tǒng)的動力驅(qū)動部分，實(shí)現(xiàn)三級減速功能。 以電動機(jī)作為驅(qū)動源，只要選擇足夠的功率，既可滿足步進(jìn)輸送的大負(fù)載要求，同時(shí)可克服 選擇其它動作執(zhí)行元件作為動力源所帶來的諸多不利因素；通過三級減速可得到合適的減 速比，滿足步進(jìn)輸送的節(jié)拍和生產(chǎn)效率要求。大齒輪(5)通過安裝在其內(nèi)部的雙轉(zhuǎn)鍵離合 裝置實(shí)現(xiàn)與傳動軸1(7)的動力接合與分離，并通過傳動軸1(7)順序驅(qū)動由偏心輪(8)、連 桿(9)及齒條(12)組成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，由齒條(12)及齒輪(11)組成的齒輪齒條機(jī)構(gòu)、 由棘爪(13)及棘輪(14)組成的棘輪棘爪單向傳動機(jī)構(gòu)和傳動軸2(10)，通過以上各個(gè)機(jī)構(gòu) 的功能銜接和組合，可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)式驅(qū)動功能。在圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7中，雙轉(zhuǎn)鍵離合裝置的主動部分由大齒輪(5)、 中套(17)和兩個(gè)滑動軸承(16)等組成，從動部分由傳動軸1(7)、內(nèi)套(15)和外套(18)等 組成。主動部分和從動部分之間動力的接合與分離通過轉(zhuǎn)鍵完成。轉(zhuǎn)鍵為雙轉(zhuǎn)鍵，即工作 鍵(23)和填充鍵(20)。工作鍵(23)右端安裝有工作鍵柄(21)，填充鍵(20)右端安裝有 填充鍵柄(29)，工作鍵柄(21)和填充鍵柄(29)通過拉板(22)相連，因此填充鍵(20)總 是跟隨工作鍵(23)轉(zhuǎn)動，但轉(zhuǎn)向相反；中套(17)用平鍵與大齒輪(5)連接，其內(nèi)緣有四個(gè)均布的半圓形槽。傳動軸1(7)的右端及內(nèi)套(15)、外套(18)的內(nèi)緣上也各有兩個(gè)半圓形 槽，它的直徑與中套(17)的半圓形槽直徑相同。轉(zhuǎn)鍵的兩端為圓柱軸頸，被支承在由傳動 軸1(7)和內(nèi)套(15)、外套(18)上的半圓形槽組成的孔中；轉(zhuǎn)鍵中部的內(nèi)緣與傳動軸1(7) 上的半圓形槽配合，外緣與傳動軸1(7)右端的外表面構(gòu)成一個(gè)整圓。因此，當(dāng)中套(17)上 的半圓形槽與傳動軸1(7)上的半圓形槽恰好對正并形成一個(gè)整圓時(shí)，轉(zhuǎn)鍵便能繞自己的 軸線轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)主動部分和從動部分之間動力的接合與分離。操縱機(jī)構(gòu)由離合操縱缸(27)、 導(dǎo)向座(26)及關(guān)閉器(25)等組成。離合操縱缸(27)可帶動關(guān)閉器(25)沿導(dǎo)向座(26) 滑動。當(dāng)關(guān)閉器(25)沿導(dǎo)向座(26)向前伸出時(shí)可擋住尾板(24)隨從動軸1(7) —起旋轉(zhuǎn) 的路線，使動力脫離，反之關(guān)閉器(25)沿導(dǎo)向座(26)縮回時(shí)，尾板(24)會在拉簧(28)拉 力作用下旋轉(zhuǎn)一定角度使動力接合。因此，通過控制離合操縱缸(27)使關(guān)閉器(25)動作， 可控制雙轉(zhuǎn)鍵離合裝置的主動部分與從動部分動力的接合與分離，達(dá)到根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要 靈活控制和調(diào)整步進(jìn)工作節(jié)拍的目的。下面詳細(xì)說明轉(zhuǎn)鍵離合裝置實(shí)現(xiàn)動力接合與分離的過程。當(dāng)步進(jìn)輸送條件滿足時(shí)，轉(zhuǎn)鍵離合操縱缸(27)動作，關(guān)閉器(25)縮回，尾板(24) 連同工作鍵(23)在拉簧(28)拉力的作用下，有向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的趨勢。當(dāng)中套(17)上 的半圓形槽與傳動軸1(7)上的半圓形槽對正時(shí)，工作鍵(23)便立刻向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過一 個(gè)角度(見圖5)，使大齒輪(5)經(jīng)過中套(17)和工作鍵(23)的中部帶動傳動軸1(7)向 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，完成主動部分與從動部分動力的接合；當(dāng)動力接合完成后，轉(zhuǎn)鍵離合操縱缸 (27)動作，關(guān)閉器(25)重新伸出。當(dāng)傳動軸1(7)帶動尾板(24)旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，尾板(24) 又回到原位并被關(guān)閉器(25)擋住，迫使尾板(24)連同工作鍵(23)向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)回原位 (見圖4)，工作鍵(23)及與之聯(lián)動的填充鍵(20)的中部外緣又與傳動軸1(7)右端的外表 面構(gòu)成一個(gè)整圓，于是傳動軸1(7)與中套(17)脫離，大齒輪(5)空轉(zhuǎn)，傳動軸1(7)在制動 裝置作用下停止轉(zhuǎn)動，至此完成主動部分與從動部分動力的分離。在本實(shí)施例所采用的轉(zhuǎn)鍵離合裝置中，依靠雙轉(zhuǎn)鍵將主動部分和從動部分剛性連 接起來，它不同于普通的承載能力有限的接觸摩擦式或電磁式離合方式，是一種純機(jī)械式 的剛性嚙合式離合方式，其本身的剛性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定其不僅承載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它非機(jī)械 式離合方式，而且動力接合時(shí)主動部分和從動部分接合處不會產(chǎn)生相對滑動，因此可滿足 步進(jìn)驅(qū)動的大負(fù)載要求，并且從根本上杜絕了累積誤差對步進(jìn)精度造成的影響，可完全滿 足使用可靠性要求。在圖8中，由偏心輪(8)、連桿(9)和齒條(12)組成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，齒條(12)下部 安裝了直線導(dǎo)軌，可沿直線導(dǎo)軌座(30)往復(fù)運(yùn)動，并與齒輪(11)相嚙合，組成齒條齒輪傳 動機(jī)構(gòu)。在圖9和
圖10中，齒輪(11)空套在傳動軸2(10)上，其上安裝有三個(gè)棘爪(13)， 可同步驅(qū)動棘輪(14)單向旋轉(zhuǎn)；棘輪(14)與傳動軸2(10)之間為鍵連接。通過齒條齒輪 傳動機(jī)構(gòu)和棘爪棘輪傳動機(jī)構(gòu)，可將齒條(12)的往復(fù)直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為棘輪(14)和傳動軸 2(10)的單向轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)功能。在本實(shí)施例中，由傳動軸1 (7)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、齒條齒輪傳動機(jī)構(gòu)、棘爪棘輪傳動 機(jī)構(gòu)和傳動軸2(10)共同組成工件步進(jìn)輸送驅(qū)動系統(tǒng)的從動部分，完成工件步進(jìn)式輸送功 能。傳動軸1(7)每旋轉(zhuǎn)一周，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動一次，并通過齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)帶動棘爪(13)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，棘爪(13)正轉(zhuǎn)時(shí)與棘輪(14)嚙合并驅(qū)動傳動軸2 (10)轉(zhuǎn)過一定角 度完成一次步進(jìn)輸送，棘爪(13)反轉(zhuǎn)時(shí)與棘輪(14)脫離嚙合并完成返程，至此完成一次完 整的步進(jìn)工作循環(huán)。本實(shí)施例中采用的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，可以將傳動軸1(7)的單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 轉(zhuǎn)化為齒條(12)的往復(fù)直線運(yùn)動，根據(jù)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性，齒條(12)正反兩方向單 向行程(為偏心輪偏心距的2倍)及2個(gè)運(yùn)動極限位置均是固定不變的，因此在傳動環(huán)節(jié) 上從根本上杜絕了累積誤差的存在，通過合理控制從動部分各部件的制造和傳動誤差，可 切實(shí)保證步進(jìn)精度要求。另外，齒條(12)運(yùn)動的速度-時(shí)間關(guān)系為一正弦函數(shù)，即當(dāng)齒條 (12)從一個(gè)運(yùn)動極限位置向另一個(gè)運(yùn)動極限位置運(yùn)動時(shí)，總是從速度為零時(shí)開始加速，到 達(dá)兩個(gè)運(yùn)動極限位置的中點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大值，然后再開始減速，到達(dá)另一極限位置時(shí)速 度又降為零。曲柄連桿的這種運(yùn)動特性應(yīng)用于步進(jìn)式輸送中，可克服從動部分傳動系統(tǒng)的 慣性對步進(jìn)運(yùn)動穩(wěn)定性和步進(jìn)精度造成的不利影響，切實(shí)保障了步進(jìn)式輸送運(yùn)動的穩(wěn)定性 要求。
權(quán)利要求一種工件步進(jìn)輸送驅(qū)動系統(tǒng)，電動機(jī)、動力驅(qū)動部分、離合裝置、從動部分順序連接，其特征是在動力驅(qū)動部分中，動力輸入端的小帶輪安裝在電動機(jī)輸出軸上，動力輸出端的大齒輪內(nèi)部為雙轉(zhuǎn)鍵離合裝置；在從動部分中，傳動軸1、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、齒條齒輪傳動機(jī)構(gòu)、棘爪棘輪傳動機(jī)構(gòu)和傳動軸2順序連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件步進(jìn)輸送驅(qū)動系統(tǒng)，其特征是動力驅(qū)動部分為三級減 速裝置，由帶傳動、減速機(jī)和一對齒輪嚙合副順序連接組成，其中帶傳動為一級減速，減速 機(jī)為二級減速，齒輪嚙合副為三級減速，帶傳動的大帶輪安裝在減速機(jī)輸入軸上，齒輪嚙合 副的小齒輪安裝在減速機(jī)輸出軸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件步進(jìn)輸送驅(qū)動系統(tǒng)，其特征是雙轉(zhuǎn)鍵離合裝置由主動 部分、從動部分、雙轉(zhuǎn)鍵及操縱機(jī)構(gòu)組成，主動部分和從動部分依靠雙轉(zhuǎn)鍵剛性連接；主動 部分包括大齒輪、中套和兩個(gè)滑動軸承，從動部分包括傳動軸1、內(nèi)套和外套，雙轉(zhuǎn)鍵即工作 鍵和填充鍵，工作鍵右端安裝有工作鍵柄，填充鍵右端安裝有填充鍵柄，工作鍵柄和填充鍵 柄通過拉板相連；中套用平鍵與大齒輪連接，其內(nèi)緣有四個(gè)均布的半圓形槽；傳動軸1的右 端及內(nèi)、外套的內(nèi)緣上也各有兩個(gè)半圓形槽，它的直徑與中套的半圓形槽直徑相同；轉(zhuǎn)鍵的 兩端為圓柱軸頸，被支承在由傳動軸1和內(nèi)、外套上的半圓形槽組成的孔中；轉(zhuǎn)鍵中部的內(nèi) 緣與傳動軸1上的半圓形槽配合，外緣與傳動軸1右端的外表面構(gòu)成一個(gè)整圓；操縱機(jī)構(gòu)由 離合操縱缸、導(dǎo)向座和關(guān)閉器組成，關(guān)閉器與離合操縱缸相連接，可沿導(dǎo)向座滑動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件步進(jìn)輸送驅(qū)動系統(tǒng)，其特征是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的偏心輪 安裝在傳動軸1的從動端，偏心輪通過銷軸與連桿和滑塊相連；齒條齒輪傳動機(jī)構(gòu)中的齒 條與滑塊為一體化結(jié)構(gòu)，齒輪空套在傳動軸2上；棘爪棘輪機(jī)構(gòu)中的棘爪安裝在齒輪上，棘 輪與傳動軸2為鍵連接。專利摘要一種能夠?qū)χ剌d荷工件進(jìn)行準(zhǔn)確平穩(wěn)的自動步進(jìn)式輸送的工件步進(jìn)輸送驅(qū)動系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，電動機(jī)與動力驅(qū)動部分、轉(zhuǎn)鍵離合裝置、從動部分順序連接，其中動力驅(qū)動部分為帶傳動、減速機(jī)和一對齒輪嚙合副順序連接組成的三級減速裝置，其動力輸入端的小帶輪安裝在電動機(jī)輸出軸上，動力輸出端的大齒輪內(nèi)部為轉(zhuǎn)鍵離合裝置；轉(zhuǎn)鍵離合裝置的主動部分和從動部分依靠雙轉(zhuǎn)鍵剛性連接；在從動部分中，傳動軸1、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、齒條齒輪傳動機(jī)構(gòu)、棘爪棘輪傳動機(jī)構(gòu)和傳動軸2順序連接。該驅(qū)動系統(tǒng)可用于大型自動化連續(xù)生產(chǎn)線上多工位重載荷長距離輸送場合下對步進(jìn)精度和運(yùn)行平穩(wěn)性要求均較高的工件的自動步進(jìn)式輸送，可現(xiàn)場靈活調(diào)控步進(jìn)工作節(jié)拍。
文檔編號B65G25/02GK201721921SQ20092009467
公開日2011年1月26日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者劉勁松, 吳慶堂, 康戰(zhàn), 張廣平, 王大森, 聶鳳明, 胡寶共, 閆曉麗 申請人:長春設(shè)備工藝研究所