CN108908304A - 一种改进的正弦加速度凸轮锁紧机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改进的正弦加速度凸轮锁紧机构,主要由伺服电机,支撑板,传动轴,凸轮,不完全锥齿轮,十字导轨,导轨支杆,沟槽锥齿轮,连接面等组成。其中,伺服电机作为锁紧机构的源动力装置与传动轴相连,凸轮和不完全锥齿轮同轴安装,为连接面之间的连接断开提供动力。凸轮与十字导轨表面相接触,通过凸轮转动,驱动十字导轨以正弦加速度运动规律向前移动。导轨支杆安装在十字导轨滑槽中,并与滑块相连构成导轨组件,导轨组件可做直线运动。带有正弦形沟槽的沟槽锥齿轮安装在支撑板上,导轨支杆始终与正弦形沟槽相切,沟槽锥齿轮的转动,可带动导轨组件径向移动。连接面通过凸台与支撑板相连,形成与外部连接单元锁紧的连接面结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种改进的正弦加速度凸轮锁紧机构。
背景技术
自20世纪90年代以来,自重构细胞机器人在美国和日本得到了迅速发展,多个基于不同连接方式的自重构细胞机器人,相继被提出。主要的连接方式为销孔式、钩爪式和尼龙搭扣式。销孔式依靠锥孔和锥销的相互嵌套卡入,实现两个连接面的连接分离;钩爪式依靠微型电机带动钩爪移动,实现连接面的锁紧连接;尼龙搭扣式依靠转动的摇臂形搭扣与前一单元的尾部实现粘连。但这种三种连接方式的主被动连接面互换性较差,且加工复杂,不利于细胞机器人的自重构。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的正弦加速度凸轮锁紧机构。
基本技术方案是:改进的正弦加速度凸轮锁紧机构由伺服电机,L型板,支撑板,传动轴,凸轮,不完全锥齿轮,十字导轨,滑块,导轨支杆,弹簧,沟槽锥齿轮,连接面,凸台组成。伺服电机借助L型板与支撑板相连,作为锁紧机构的源动力装置。传动轴与伺服电机相连,凸轮和不完全锥齿轮同轴安装,通过改变伺服电机的通电相序,为连接面之间的连接断开提供动力。凸轮与十字导轨表面相接触,凸轮遵循改进的正弦加速度运动规律,通过凸轮转动,驱动十字导轨向前移动。滑块与导轨支杆相连构成导轨组件,导轨支杆安装在十字导轨滑槽中,十字导轨可带动导轨组件做直线运动。弹簧安装在支撑板与十字导轨之间,在导轨组件运动中起限位阻尼的作用。沟槽锥齿轮安装在支撑板上,借助沟槽锥齿轮上的正弦形沟槽,导轨支杆始终与正弦形沟槽相切,通过沟槽锥齿轮的转动,可带动导轨组件径向移动。连接面通过凸台与支撑板相连,形成与外部连接单元锁紧的连接面结构。
本发明的有益效果是:
1.本机构所采用的连接方式为纯机械式连接,连接强度和刚度较大,受环境影响较小,适用于复杂的空间环境下工作。
2.本机构所设计的凸轮运动规律为改进的正弦加速度,此种运动规律最大速度和最大加速度的值都有所减小,即所受的冲击力可以降到最低,非常适用于自重构机器人的连接锁紧。
3.本机构沟槽锥齿轮上的槽沟为正弦曲线式,且在槽沟的起点和终点处导轨支杆与槽沟的切线方向垂直,具有一定的自锁能力,保证了连接的可靠性。
附图说明
下面结合附图对本机构进一步说明。
附图1:凸轮锁紧机构整体示意图
附图2:凸轮锁紧机构局部放大图
附图3:凸轮锁紧机构锁紧位置图
图中:1伺服电机,2 L型板,3支撑板,4传动轴,5凸轮,6不完全锥齿轮,7十字导轨,8滑块,9导轨支杆,10弹簧,11沟槽锥齿轮,12连接面,13凸台。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的具体结构及实施方式。
本发明的结构组成如图1、图2和图3所示。改进的正弦加速度凸轮锁紧机构由伺服电机(1),L型板(2),支撑板(3),传动轴(4),凸轮(5),不完全锥齿轮(6),十字导轨(7),滑块(8),导轨支杆(9),弹簧(10),沟槽锥齿轮(11),连接面(12),凸台(13)组成。伺服电机(1)借助L型板(2)与支撑板(3)相连,作为锁紧机构的源动力装置。传动轴(4)与伺服电机(1)相连,凸轮(5)和不完全锥齿轮(6)同轴安装,通过改变伺服电机(1)的通电相序,为连接面之间的连接断开提供动力。凸轮(5)与十字导轨(7)表面相接触,凸轮(5)遵循改进的正弦加速度运动规律,通过凸轮(5)转动,驱动十字导轨(7)向前移动。滑块(8)与导轨支杆(9)相连构成导轨组件,导轨支杆(9)安装在十字导轨(7)滑槽中,十字导轨(7)可带动导轨组件做直线运动。弹簧(10)安装在支撑板(3)与十字导轨(7)之间,在导轨组件运动中起限位阻尼的作用。沟槽锥齿轮(11)安装在支撑板(3)上,借助沟槽锥齿轮(11)上的正弦形沟槽,导轨支杆(9)始终与正弦形沟槽相切,通过沟槽锥齿轮(11)的转动,可带动导轨组件径向移动。连接面(12)通过凸台(13)与支撑板(3)相连,形成与外部连接单元锁紧的连接面(12)结构。
本发明工作过程如下:
工作时,首先当锁紧机构的连接面(12)与外部连接单元的连接面(12)相互贴紧时,伺服电机(1)带动安装在传动轴(4)上的一对凸轮(5)和不完全锥齿轮(6)同步转动,凸轮(5)开始进入推程阶段,凸轮(5)遵循改进的正弦加速度运动规律推动前端的十字导轨(7)以及安装在十字导轨(7)滑槽中的四组导轨组件向前移动,移动过程中弹簧(10)不断压缩起到限位阻尼作用,此即为直线驱动过程。然后为了保证机构连接过渡的平稳性,需经过一段过渡时间后开始转动驱动过程,不完全锥齿轮(6)的有齿区到达与沟槽锥齿轮(11)啮合的位置,沟槽锥齿轮(11)开始转动,并通过正弦形沟槽带动四组导轨组件沿连接面(12)径向移动,沟槽锥齿轮(11)转动时凸轮(5)一直处于远休止状态,当滑块(8)到达正弦形沟槽终点时,导轨组件同时被正弦形沟槽锁住,伺服电机(1)制动,连接过程完成。最后当连接面(12)需要断开时,伺服电机(1)反转,在沟槽锥齿轮(11)的带动下,四组导轨组件沿连接面(12)的径向沟槽向连接面(12)中心位置靠拢,到达正弦形沟槽的始端位置后;在凸轮(5)与弹簧(10)的共同作用下,四组导轨组件从连接面(12)以外缩回,回到初始位置,完成分离断开工作。
Claims (1)
1.一种改进的正弦加速度凸轮锁紧机构,由伺服电机,L型板,支撑板,传动轴,凸轮,不完全锥齿轮,十字导轨,滑块,导轨支杆,弹簧,沟槽锥齿轮,连接面,凸台组成;其特征在于:伺服电机借助L型板与支撑板相连,作为锁紧机构的源动力装置;传动轴与伺服电机相连,凸轮和不完全锥齿轮同轴安装,通过改变伺服电机的通电相序,为连接面之间的连接断开提供动力;凸轮与十字导轨表面相接触,凸轮遵循改进的正弦加速度运动规律,通过凸轮转动,驱动十字导轨向前移动,改进的正弦加速度运动规律保证了运动的平稳性;滑块与导轨支杆相连构成导轨组件,导轨支杆安装在十字导轨滑槽中,十字导轨可带动导轨组件做直线运动;弹簧安装在支撑板与十字导轨之间,导轨组件作直线运动时,凸轮始终与十字导轨相接触且弹簧始终作为机构的阻尼***;沟槽锥齿轮安装在支撑板上,借助沟槽锥齿轮上的正弦形沟槽,导轨支杆始终与正弦形沟槽相切;在整个运动过程中,凸轮与不完全锥齿轮始终处于联动状态,但是当推程运动阶段结束后,转动驱动过程不会立即开始,需经过一段过渡时间,不完全锥齿轮才会与沟槽锥齿轮发生啮合作用,沟槽锥齿轮带动导轨组件沿槽沟径向移动,到达槽沟末端完成转动驱动过程,直线驱动过程与转动驱动过程良好的衔接性,保证了连接的有序性与可靠性;连接面通过凸台与支撑板相连,形成与外部连接单元锁紧的连接面结构。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110394788A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-01 | 哈尔滨理工大学 | 一种空间细胞机器人双重锁紧对接模块 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6820513B1 (en) * | 2002-12-02 | 2004-11-23 | Yao-Yu Chen | Reverse gear device of a combined variable transmission system |
CN101244564A (zh) * | 2008-03-21 | 2008-08-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于遥控焊接机器人的工具快速转换接口 |
CN105171771A (zh) * | 2015-10-30 | 2015-12-23 | 四川大学 | 一种凸轮结构变刚度弹性关节 |
CN205572425U (zh) * | 2016-04-19 | 2016-09-14 | 陕西科技大学 | 圆柱凸轮式步进驱动型机械手 |
CN106428648A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-02-22 | 西北工业大学 | 一种凸轮‑钩爪式空间对接机构 |
CN106639691A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 重庆电子工程职业学院 | 带阻尼式铰链的车门安装结构 |
CN107953316A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-04-24 | 勃肯特(天津)机器人技术有限公司 | 滑动式活动盘及四轴并联机器人 |
-
2018
- 2018-09-20 CN CN201811096810.6A patent/CN108908304B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6820513B1 (en) * | 2002-12-02 | 2004-11-23 | Yao-Yu Chen | Reverse gear device of a combined variable transmission system |
CN101244564A (zh) * | 2008-03-21 | 2008-08-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于遥控焊接机器人的工具快速转换接口 |
CN105171771A (zh) * | 2015-10-30 | 2015-12-23 | 四川大学 | 一种凸轮结构变刚度弹性关节 |
CN205572425U (zh) * | 2016-04-19 | 2016-09-14 | 陕西科技大学 | 圆柱凸轮式步进驱动型机械手 |
CN106428648A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-02-22 | 西北工业大学 | 一种凸轮‑钩爪式空间对接机构 |
CN106639691A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 重庆电子工程职业学院 | 带阻尼式铰链的车门安装结构 |
CN107953316A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-04-24 | 勃肯特(天津)机器人技术有限公司 | 滑动式活动盘及四轴并联机器人 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
王艳敏,常勇,李延平,王知行: "摆动与直动平底从动件盘形凸轮机构", 哈尔滨理工大学学报, no. 04 * |
葛为民等: "自重构机器人锁紧机构设计及自主对接研究", 《机械设计》 * |
葛为民等: "自重构机器人锁紧机构设计及自主对接研究", 《机械设计》, no. 04, 20 April 2015 (2015-04-20), pages 46 - 51 * |
蔡厚平: "《机械设计基础》", 30 August 2004, 江西高校出版社, pages: 252 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110394788A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-01 | 哈尔滨理工大学 | 一种空间细胞机器人双重锁紧对接模块 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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