專利名稱：一種基于滾輪壓緊的鋼帶傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種新的、精確的以鋼帶為傳動(dòng)介質(zhì)的裝置，尤其是涉及一種基于滾輪壓緊的鋼帶傳動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的并聯(lián)機(jī)器人按運(yùn)動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)形式分為桿支撐并聯(lián)機(jī)構(gòu)和繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)兩大類。桿支撐并聯(lián)機(jī)構(gòu)憑借其結(jié)構(gòu)剛性好、承載能力強(qiáng)、累積誤差小、運(yùn)動(dòng)反解模型簡(jiǎn)單、部件簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，逐漸在國(guó)內(nèi)外機(jī)床行業(yè)占領(lǐng)市場(chǎng)，并將成為21世紀(jì)高速輕型數(shù)控加工的主力裝備。但其存在工作空間較小、奇異點(diǎn)上無(wú)法達(dá)到驅(qū)動(dòng)的目的和正向運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算非常復(fù)雜等問題，為工程應(yīng)用帶來(lái)了很多困難。繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、慣性小、平動(dòng)工作空間大和運(yùn)動(dòng)速度快等特點(diǎn)。但由于繩只能承受拉力，不能承受壓力，其機(jī)構(gòu)必須采用冗余約束控制方案，其運(yùn)動(dòng)學(xué)正解分析和奇異性分析的難度比較大，其機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)是具有過約束牽引的高度耦合的非線性系統(tǒng)，必須對(duì)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行線性化和解耦處理。繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)在工程應(yīng)用中還必須解決繩的彈性變形、繩長(zhǎng)的精確控制、繩必須保持直線等關(guān)鍵問題。并聯(lián)機(jī)器人的以上特點(diǎn)限制了該機(jī)構(gòu)在其他工業(yè)領(lǐng)域中更進(jìn)一步的應(yīng)用，如造船業(yè)中的起重機(jī)、需精確定位及主動(dòng)調(diào)整位姿的集裝箱吊裝、復(fù)雜地形人員的主動(dòng)搜救和太空望遠(yuǎn)鏡等。這些應(yīng)用領(lǐng)域均需要機(jī)構(gòu)有較大的工作空間和較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形式與控制方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有并聯(lián)機(jī)器人適用范圍不廣的問題，提供了一種擴(kuò)展并聯(lián)機(jī)器人應(yīng)用空間的基于滾輪壓緊的鋼帶傳動(dòng)裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案
一種基于滾輪壓緊的鋼帶傳動(dòng)裝置，其特征在于包括伸縮機(jī)構(gòu)和壓緊裝置，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括鋼帶，所述鋼帶的一端可繞轉(zhuǎn)的繞設(shè)在鋼帶卷筒上，所述鋼帶卷筒與電機(jī)連接，所述鋼帶卷筒與電機(jī)均安裝在卷筒固定架上；所述壓緊裝置是一開口的圓弧狀結(jié)構(gòu)，其與鋼帶卷筒同軸心的套裝在鋼帶卷筒外，其開口方向朝向所述鋼帶的伸縮方向，所述壓緊裝置包括內(nèi)套筒，所述內(nèi)套筒的外側(cè)均布有固定卷筒，所述固定卷筒上均布有滾輪機(jī)構(gòu)，所述滾輪機(jī)構(gòu)包括滾輪軸和滾輪，所述滾輪穿出內(nèi)套筒壓緊鋼帶。進(jìn)一步，所述固定卷筒上安裝有壓緊滾輪的壓緊彈簧。進(jìn)一步，所述滾輪軸的兩端是方形結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，所述內(nèi)套筒通過其側(cè)面的外固定片安裝在卷筒固定架上。進(jìn)一步，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子上連接有第一皮帶輪，所述鋼帶卷筒伸出卷筒固定架的一端連接有第二皮帶輪，所述第一皮帶輪和第二皮帶輪之間通過皮帶連接。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思，鋼帶纏繞在鋼帶卷筒上，鋼帶卷筒在電機(jī)的帶動(dòng)下，發(fā)生順時(shí)針和逆時(shí)針兩種不同方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)鋼帶的伸和縮的運(yùn)動(dòng)方式。鋼帶在傳動(dòng)過程中，由于鋼帶本身具有恢復(fù)力，會(huì)導(dǎo)致鋼帶在鋼帶卷筒上有松弛的現(xiàn)象，從而影響鋼帶的伸縮運(yùn)動(dòng)。為了使鋼帶一直相互貼緊，保證鋼帶傳動(dòng)的精度，必須加上相應(yīng)的壓緊裝置。壓緊裝置為圓弧狀，安裝時(shí)與鋼帶卷筒保持同軸心，開口方向朝向鋼帶的伸縮方向。壓緊裝置的固定卷筒用于固定壓緊彈簧并對(duì)壓緊彈簧和滾輪軸的裝配起到導(dǎo)向作用， 同時(shí)滾輪軸的兩端為方形的形式，保證在運(yùn)動(dòng)過程中不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。滾輪與滾輪軸共同構(gòu)成滾輪機(jī)構(gòu)，滾輪機(jī)構(gòu)在壓緊彈簧的作用下，始終保持與卷曲的鋼帶接觸并提供一定的壓緊力。為了防止鋼帶收緊，需要一定數(shù)量的滾輪機(jī)構(gòu)和彈簧機(jī)構(gòu)均勻的分布在固定卷筒相應(yīng)的位置上。本發(fā)明具有的有益的效果是
1.本發(fā)明能夠更有效的設(shè)定的工作要求，不會(huì)在一些特殊的情況下發(fā)生鋼帶松散的現(xiàn)
象；
2.壓緊裝置為鋼帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供了更高運(yùn)動(dòng)及位置控制的精度，為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供了精度保證；
3.本發(fā)明在主要的配合位置的接觸為滾動(dòng)摩擦，降低了摩擦力及磨損的發(fā)生；
4.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局合理，節(jié)省成本。


圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖一。圖2為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖二。圖3為本發(fā)明的壓緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1-3，一種基于滾輪壓緊的鋼帶傳動(dòng)裝置，包括伸縮機(jī)構(gòu)和壓緊裝置3，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括鋼帶4，所述鋼帶4的一端可繞轉(zhuǎn)的繞設(shè)在鋼帶卷筒1上，所述鋼帶卷筒1 與電機(jī)2連接，所述鋼帶卷筒1與電機(jī)2均安裝在卷筒固定架5上；所述壓緊裝置3是一開口的圓弧狀結(jié)構(gòu)，其與鋼帶卷筒1同軸心的套裝在鋼帶卷筒1外，其開口方向朝向所述鋼帶 4的伸縮方向，所述壓緊裝置3包括內(nèi)套筒31，所述內(nèi)套筒31的外側(cè)均布有固定卷筒33，所述固定卷筒33上均布有滾輪機(jī)構(gòu)，所述滾輪機(jī)構(gòu)包括滾輪軸和滾輪32，所述滾輪32穿出內(nèi)套筒31壓緊鋼帶4。所述固定卷筒33上安裝有壓緊滾輪32的壓緊彈簧。所述滾輪軸的兩端是方形結(jié)構(gòu)。所述內(nèi)套筒31通過其側(cè)面的外固定片34安裝在卷筒固定架5上。所述電機(jī)2的轉(zhuǎn)子上連接有第一皮帶輪7，所述鋼帶卷筒1伸出卷筒固定架5的一端連接有第二皮帶輪6，所述第一皮帶輪7和第二皮帶輪6之間通過皮帶連接。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思，鋼帶4纏繞在鋼帶卷筒1上，鋼帶卷筒1在電機(jī)2的帶動(dòng)下， 發(fā)生順時(shí)針和逆時(shí)針兩種不同方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)鋼帶4的伸和縮的運(yùn)動(dòng)方式。鋼帶4在傳動(dòng)過程中，由于鋼帶4本身具有恢復(fù)力，會(huì)導(dǎo)致鋼帶4在鋼帶卷筒1上有松弛的現(xiàn)象，從而影響鋼帶4的伸縮運(yùn)動(dòng)。為了使鋼帶4 一直相互貼緊，保證鋼帶4傳動(dòng)的精度，必須加上相應(yīng)的壓緊裝置3。壓緊裝置3為圓弧狀，安裝時(shí)與鋼帶卷筒1保持同軸心，開口方向朝向鋼帶4的伸縮方向。壓緊裝置3的固定卷筒33用于固定壓緊彈簧并對(duì)壓緊彈簧和滾輪軸的裝配起到導(dǎo)向作用，同時(shí)滾輪軸的兩端為方形的形式，保證在運(yùn)動(dòng)過程中不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。滾輪32與滾輪軸共同構(gòu)成滾輪機(jī)構(gòu)，滾輪機(jī)構(gòu)在壓緊彈簧的作用下，始終保持與卷曲的鋼帶4接觸并提供一定的壓緊力。為了防止鋼帶4收緊，需要一定數(shù)量的滾輪機(jī)構(gòu)和彈簧機(jī)構(gòu)均勻的分布在固定卷筒33相應(yīng)的位置上。本說(shuō)明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.一種基于滾輪壓緊的鋼帶傳動(dòng)裝置，其特征在于包括伸縮機(jī)構(gòu)和壓緊裝置，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括鋼帶，所述鋼帶的一端可繞轉(zhuǎn)的繞設(shè)在鋼帶卷筒上，所述鋼帶卷筒與電機(jī)連接，所述鋼帶卷筒與電機(jī)均安裝在卷筒固定架上；所述壓緊裝置是一開口的圓弧狀結(jié)構(gòu)，其與鋼帶卷筒同軸心的套裝在鋼帶卷筒外，其開口方向朝向所述鋼帶的伸縮方向，所述壓緊裝置包括內(nèi)套筒，所述內(nèi)套筒的外側(cè)均布有固定卷筒，所述固定卷筒上均布有滾輪機(jī)構(gòu)，所述滾輪機(jī)構(gòu)包括滾輪軸和滾輪，所述滾輪穿出內(nèi)套筒壓緊鋼帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于滾輪壓緊的鋼帶傳動(dòng)裝置，其特征在于所述固定卷筒上安裝有壓緊滾輪的壓緊彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于滾輪壓緊的鋼帶傳動(dòng)裝置，其特征在于所述滾輪軸的兩端是方形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于滾輪壓緊的鋼帶傳動(dòng)裝置，其特征在于所述內(nèi)套筒通過其側(cè)面的外固定片安裝在卷筒固定架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于滾輪壓緊的鋼帶傳動(dòng)裝置，其特征在于所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子上連接有第一皮帶輪，所述鋼帶卷筒伸出卷筒固定架的一端連接有第二皮帶輪，所述第一皮帶輪和第二皮帶輪之間通過皮帶連接。
全文摘要
一種基于滾輪壓緊的鋼帶傳動(dòng)裝置，包括伸縮機(jī)構(gòu)和壓緊裝置，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括鋼帶，所述鋼帶的一端可繞轉(zhuǎn)的繞設(shè)在鋼帶卷筒上，所述鋼帶卷筒與電機(jī)連接，所述鋼帶卷筒與電機(jī)均安裝在卷筒固定架上；所述壓緊裝置是一開口的圓弧狀結(jié)構(gòu)，其與鋼帶卷筒同軸心的套裝在鋼帶卷筒外，其開口方向朝向所述鋼帶的伸縮方向，所述壓緊裝置包括內(nèi)套筒，所述內(nèi)套筒的外側(cè)均布有固定卷筒，所述固定卷筒上均布有滾輪機(jī)構(gòu)，所述滾輪機(jī)構(gòu)包括滾輪軸和滾輪，所述滾輪穿出內(nèi)套筒壓緊鋼帶。本發(fā)明的有益效果是提供了更高運(yùn)動(dòng)及位置控制的精度，為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供了精度保證；降低了摩擦力及磨損的發(fā)生；且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局合理，節(jié)省成本。
文檔編號(hào)F16H57/00GK102174952SQ20111005064
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者祖順江, 艾青林, 黃偉鋒 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)