專利名稱：一種轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為勻速直線往返運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)是垂直的。
背景技術(shù)：
圓周轉(zhuǎn)換直線往返驅(qū)動(dòng)的方法在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛，如光往復(fù)掃描，對(duì)板材的往復(fù)拋光，還包括各種表面噴涂、鍍層施加，蝕刻等。常用的偏心輪帶動(dòng)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)不能勻速。如采用凸輪頂桿機(jī)構(gòu)；由于頂桿的位移取決于凸輪偏心量，適當(dāng)?shù)耐馆喦€，應(yīng)可使頂桿以往返移動(dòng)；但不能保證往復(fù)均勻速度運(yùn)動(dòng)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸為勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，因?yàn)橛兴傈c(diǎn)，往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)是不均勻(勻速)的。CN93239165.6涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的裝置，它包括有能與作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的部件(活塞)相裝聯(lián)的兩根調(diào)頭平行配置的結(jié)構(gòu)相同的齒條，裝于兩齒條之間的非全圓齒輪，支承非全圓齒輪的傳動(dòng)軸，齒條和非全圓齒輪的齒、齒槽呈一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，能相互嚙合和平穩(wěn)掛接、脫離；使用這種結(jié)構(gòu)可替代曲軸連桿機(jī)構(gòu)。對(duì)于各種表面噴涂、鍍層或蝕刻層施加時(shí)，圓周轉(zhuǎn)換均勻直線往返驅(qū)動(dòng)的方法和裝置極為重要(為了保證施加的涂層均勻，往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)是不是均勻更為重要。)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是:提出一種轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的方法和裝置，尤其是如噴涂、鍍層或蝕刻層等等涂層施加圓周轉(zhuǎn)換均勻直線往返驅(qū)動(dòng)的方法和裝置，為了保證施加的涂層均勻?？朔F(xiàn)有的凸輪曲線，應(yīng)使頂桿以往返移動(dòng)；但不能保證往復(fù)均勻速度運(yùn)動(dòng)；尤其是在死點(diǎn)時(shí)的停留時(shí)間長(zhǎng)，實(shí)際使涂層加厚。本發(fā)明技術(shù)方案是:一種轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的方法和裝置，即涂層施加圓周轉(zhuǎn)換均勻直線往返驅(qū)動(dòng)的方法與裝置，采用偏心輪驅(qū)動(dòng)軸5驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)偏心輪I旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)偏心輪通過(guò)偏心輪靠板2帶動(dòng)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)體4往復(fù)運(yùn)動(dòng),旋轉(zhuǎn)偏心輪I采用圓輪,偏心輪驅(qū)動(dòng)軸安裝在偏心輪圓心與偏心輪圓周邊緣之間，偏心輪驅(qū)動(dòng)軸不凸出偏心輪圓周的邊緣。將偏心輪驅(qū)動(dòng)軸軸心為基準(zhǔn)平分偏心輪的半個(gè)圓周角度即180度分成η份，(如10-180份，份數(shù)越多，精度越高)，第一份從偏心輪軸距偏心輪靠板2的一邊最近位置開始,到偏心輪軸距偏心輪靠板2的對(duì)邊最近位置結(jié)束,偏心輪的半個(gè)圓周角度即180度η份角度中，每份角度旋轉(zhuǎn)時(shí)的速度均是不同的，偏心輪驅(qū)動(dòng)軸每份角度的轉(zhuǎn)速按下式，A/sin(i*180/nk)，i=l至η-l的整數(shù)，k為0.3-1的系數(shù)，尤其是取0.5、1，或可以是可變的量，如n/(n+l);即第i份角度的轉(zhuǎn)速，偏心輪驅(qū)動(dòng)軸第η份角度的轉(zhuǎn)速設(shè)定一個(gè)轉(zhuǎn)速，如可取第η-l份角度的轉(zhuǎn)速，偏心輪的另半個(gè)圓周角度如上述循環(huán)；整個(gè)偏心輪的旋轉(zhuǎn)角度均以上述方式循環(huán)。在偏心輪或驅(qū)動(dòng)軸上設(shè)有一個(gè)起始點(diǎn)，作為整個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的起始信號(hào)。原點(diǎn)或信號(hào)源6用來(lái)消除旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的累計(jì)誤差；本發(fā)明的裝置是，通過(guò)轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置，即涂層施加圓周轉(zhuǎn)換均勻直線往返驅(qū)動(dòng)的裝置，采用偏心輪驅(qū)動(dòng)軸5驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)偏心輪I旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)偏心輪通過(guò)偏心輪靠板2帶動(dòng)涂層施加噴頭的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)體4往復(fù)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏心輪I采用圓輪，偏心輪驅(qū)動(dòng)軸安裝在偏心輪圓心與偏心輪圓周邊緣之間，偏心輪驅(qū)動(dòng)軸外緣在偏心輪圓周內(nèi)部；設(shè)有伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)偏心輪驅(qū)動(dòng)軸，且采用伺服數(shù)控裝置以上述方式方法驅(qū)動(dòng)偏心輪驅(qū)動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn):在偏心輪驅(qū)動(dòng)軸上設(shè)有一個(gè)起始點(diǎn)，如第一份從偏心輪軸距偏心輪靠板2的一邊圖1B位置為起始點(diǎn)，至此位置時(shí)重復(fù)上述整個(gè)圓周角度即360度的速度變化控制。此點(diǎn)可以個(gè)霍爾或光電紅外作為起始點(diǎn)的信號(hào)。本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)提出轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的方法和裝置，得到涂層施加的圓周轉(zhuǎn)換均勻直線往返驅(qū)動(dòng)的方法和裝置，可以保證施加的涂層均勻，尤其是偏心輪軸距偏心輪靠板2的對(duì)邊的死點(diǎn)區(qū)域其速度較快，走完死點(diǎn)區(qū)域角度的時(shí)間較少，以保證涂層的均勻?？朔F(xiàn)有的凸輪曲線死點(diǎn)區(qū)域不均勻的困難，保證了涂層的均勻。
四

圖1為本發(fā)明方法體現(xiàn)偏轉(zhuǎn)位移與角度的關(guān)系曲線圖；圖2為本發(fā)明偏心輪在不同角度時(shí)的工作和結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施例方式圖1中開始得出往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)體在不同角度位置上每份角度旋轉(zhuǎn)時(shí)不同的平行位移數(shù)據(jù)，計(jì)算并改變每份轉(zhuǎn)速和時(shí)間，達(dá)到勻速的直線運(yùn)動(dòng)。圖中所示,旋轉(zhuǎn)偏心輪1、偏心輪靠板2、限位靠輪3、往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)體4、偏心輪驅(qū)動(dòng)軸5、原點(diǎn)(起始點(diǎn))信號(hào)源6 ;圖2中A-D為偏心輪驅(qū)動(dòng)軸5帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)偏心輪I順時(shí)針旋轉(zhuǎn)270度的示意圖。其中A圖中，將偏心輪驅(qū)動(dòng)軸軸心為基準(zhǔn)平分偏心輪的半個(gè)圓周角度即180度分成η份，(如20份)，每份為9度,第一份從偏心輪軸距偏心輪靠板2的下邊最近位置開始；Β圖中偏心輪軸旋轉(zhuǎn)了順時(shí)針90度旋轉(zhuǎn)，此位置的每份偏角帶動(dòng)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的距離最長(zhǎng)，因此，此位置的偏轉(zhuǎn)角速度應(yīng)該最緩；C圖偏心輪軸順時(shí)針180度旋轉(zhuǎn)、距偏心輪靠板2的上邊最近位置，與A圖時(shí)的角速度應(yīng)該完全相等。實(shí)際上本發(fā)明在將360度均分40份的情況下，此位置的角速度應(yīng)該是B圖位置角速度的25倍以上；D圖位置偏心輪軸順時(shí)針270度旋轉(zhuǎn)，又完全對(duì)應(yīng)了 B圖的角速度。k取0.5或1，亦可如n/(n+l)。實(shí)際過(guò)程中的轉(zhuǎn)速按上述方案有很好的控制作用?？刹捎米冾l電機(jī)方法的控制。根據(jù)上述分析，本發(fā)明A至C (0-180度)已經(jīng)構(gòu)成了一個(gè)速度循環(huán)的周期；圖1中0-360度構(gòu)成了速度循環(huán)的兩個(gè)周期。偏心輪軸距偏心輪靠板2的一邊至對(duì)邊最近位置結(jié)束構(gòu)成一個(gè)周期,偏心輪的半個(gè)圓周角度即180度η份角度中，每份角度旋轉(zhuǎn)時(shí)的速度均是不同的，偏心輪驅(qū)動(dòng)軸每份角度的轉(zhuǎn)速按下式，A/sin (i*180/n), i=l至n_l的整數(shù)，k=l時(shí)，即第i份角度的轉(zhuǎn)速,偏心輪驅(qū)動(dòng)軸第η份角度的轉(zhuǎn)速設(shè)定一個(gè)轉(zhuǎn)速,如可取第η-l份角度的轉(zhuǎn)速,偏心輪的另半個(gè)圓周角度如上述循環(huán)；整個(gè)偏心輪的旋轉(zhuǎn)角度均以上述方式循環(huán)。如果η取180，則半個(gè)圓周角度即180度分成180份，有180個(gè)偏角的速度控制。第一份從偏心輪軸距偏心輪靠板2的一邊最近位置開始,到偏心輪軸距偏心輪靠板2的對(duì)邊最近位置結(jié)束。驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸上空隙處設(shè)置一個(gè)原點(diǎn)信號(hào)源6，此信號(hào)源可用光電開關(guān)、接近開關(guān)、行程開關(guān)。起始點(diǎn)設(shè)置在偏心輪的偏心最大或最小的位置。360度內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軌跡是兩個(gè)循環(huán)。連續(xù)的旋轉(zhuǎn)不斷構(gòu)成往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的方法，其特征是采用偏心輪驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)偏心輪旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)偏心輪通過(guò)偏心輪靠板帶動(dòng)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)體往復(fù)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏心輪采用圓輪，偏心輪驅(qū)動(dòng)軸安裝在偏心輪圓心與偏心輪圓周邊緣之間，將偏心輪驅(qū)動(dòng)軸軸心為基準(zhǔn)平分偏心輪的半個(gè)圓周角度即180度分成η份，η=10-180份，第一份從偏心輪軸距偏心輪靠板的一邊最近位置開始，到偏心輪軸距偏心輪靠板的對(duì)邊最近位置結(jié)束，偏心輪的半個(gè)圓周角度即180度η份角度中，每份角度旋轉(zhuǎn)時(shí)的速度均是不同，偏心輪驅(qū)動(dòng)軸每份角度的轉(zhuǎn)速按下式，A/sin (i*180/nk)，i=l至n_l的整數(shù)，k為0.3-1的系數(shù)，即第i份角度的轉(zhuǎn)速，A為常數(shù)，偏心輪驅(qū)動(dòng)軸第η份角度的轉(zhuǎn)速均設(shè)定一轉(zhuǎn)速，偏心輪的另半個(gè)圓周角度如上述循環(huán)；整個(gè)偏心輪的旋轉(zhuǎn)角度均以上述方式循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的方法，其特征是偏心輪不同偏心角的轉(zhuǎn)速是伺服數(shù)控的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的方法，其特征是在偏心輪或驅(qū)動(dòng)軸上設(shè)有一個(gè)起始點(diǎn)，作為整個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的起始信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的方法，其特征是原點(diǎn)信號(hào)源用來(lái)消除旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的累計(jì)誤差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的方法，其特征是k=n/(n+l)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的方法，其特征是k為0.5或I的系數(shù)。
7.轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置，其特征是采用偏心輪驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)偏心輪旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)偏心輪通過(guò)偏心輪靠板帶動(dòng)涂層施加噴頭的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)體往復(fù)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏心輪采用圓輪，偏心輪驅(qū)動(dòng)軸安裝在偏心輪圓心與偏心輪圓周邊緣之間，偏心輪驅(qū)動(dòng)軸外緣在偏心輪圓周內(nèi)部；設(shè)有伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)偏心輪驅(qū)動(dòng)軸，且采用伺服數(shù)控裝置以下述方式方法驅(qū)動(dòng)偏心輪驅(qū)動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn):將偏心輪驅(qū)動(dòng)軸軸心為基準(zhǔn)平分偏心輪的半個(gè)圓周角度即180度分成η份，η=10-180份，第一份從偏心輪軸距偏心輪靠板的一邊最近位置開始，到偏心輪軸距偏心輪靠板的對(duì)邊最近位置結(jié)束，偏心輪的半個(gè)圓周角度即180度η份角度中，每份角度旋轉(zhuǎn)時(shí)的速度均是不同，偏心輪驅(qū)動(dòng)軸每份角度的轉(zhuǎn)速按下式，A/sin(i*180/nk), i=l至n_l的整數(shù)，k為0.3-1的系數(shù)，即第i份角度的轉(zhuǎn)速，A為常數(shù)，偏心輪驅(qū)動(dòng)軸第η份角度的轉(zhuǎn)速設(shè)定一個(gè)轉(zhuǎn)速，偏心輪的另半個(gè)圓周角度如上述循環(huán)；整個(gè)偏心輪的旋轉(zhuǎn)角度均以上述方式循環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置，其特征是k=n/(n+l)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置，其特征是在偏心輪驅(qū)動(dòng)軸上設(shè)有一個(gè)起始點(diǎn)，如第一份從偏心輪軸距偏心輪靠板的一邊位置為起始點(diǎn)，至此位置時(shí)重復(fù)上述整個(gè)圓周角度即360度的速度變化控制；此點(diǎn)設(shè)有霍爾或光電紅外作為起始點(diǎn)的信號(hào)；驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸上空隙處設(shè)置一個(gè)原點(diǎn)即起始點(diǎn)信號(hào)源，此信號(hào)源可用光電開關(guān)、接近開關(guān)、行程開關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置，其特征是起始點(diǎn)設(shè)置在偏心輪的偏心最大或最小的位置。
全文摘要
轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)軌跡的方法，采用偏心輪驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)偏心輪旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)偏心輪通過(guò)偏心輪靠板帶動(dòng)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)體往復(fù)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏心輪采用圓輪，偏心輪驅(qū)動(dòng)軸安裝在偏心輪圓心與偏心輪圓周邊緣之間，將偏心輪驅(qū)動(dòng)軸軸心為基準(zhǔn)平分偏心輪的半個(gè)圓周角度即180度分成n份，n=10-180份，第一份從偏心輪軸距偏心輪靠板的一邊最近位置開始，到偏心輪軸距偏心輪靠板的對(duì)邊最近位置結(jié)束，偏心輪的半個(gè)圓周角度即180度n份角度中，每份角度旋轉(zhuǎn)時(shí)的速度均是不同，偏心輪驅(qū)動(dòng)軸每份角度的轉(zhuǎn)速按下式，A/sin(i*180/nk),i=1至n-1的整數(shù)，k為0.3-1的系數(shù)，即第i份角度的轉(zhuǎn)速，A為常數(shù)。
文檔編號(hào)F16H21/18GK103075480SQ20131002545
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者王敬達(dá) 申請(qǐng)人:王敬達(dá)