TW201213220A - Method for designing trench-type motion curve of spool winding cam having suspension angle - Google Patents

Description

201213220 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種具暫停角之走溝式繞線凸輪 運動曲線設計方法，尤指一種以從動件幾何角度作為 設計的原點，以求出從動件於繞線凸輪行進的時間值 及角度值，進而合成出適合該從動件運動的具暫停角 之走溝式繞線凸輪輪廓曲線。 【先前技術】

按’凸輪〔Cam〕是一種具有曲線之周緣或曲線凹 槽之機件，當凸輪繞一軸旋轉時，能將凸輪之等速圓 周運動’傳達至相接觸之從動件，而從動件達到預期 之連續或不連續運動的規律運動。 凸輪是自動化設備的必需’廣泛用於各種機械 中’如工具機、織布機、印刷機、自動車床或縫劫機 等設備’其種類又包含有板凸輪、槽型凸輪及圓筒型 凸輪等，板凸輪之設計，乃使從動件在垂直凸輪軸之 平面上移動，另槽型凸輪則是使從動件於板型凸輪面 上之槽溝移動，而圓筒型凸輪，係使從動件在一圓柱 周壁形成之槽溝上作動。 而於圓筒型凸輪延伸有—種繞線凸輪〔Sp〇〇 Winding Cam〕’主要係應用於釣竿 '織袋機…等產^ 之播線器’乃於圓筒型主體上設有交叉螺旋槽，以: 從動件組設於輪廓職曲線槽中，當單向旋轉巷 主體時，即可帶動從動件於㈣曲線槽 復運動。 201213220 然，現今市面上應用於捲線器之繞線凸輪，於引 導從動件運動時的流暢性有極大瑕疵，如以應用於釣 竿之捲線器而言，當旋轉握桿以帶動繞線凸輪旋轉， 進而作動繞線凸輪之從動件於繞線凸輪的交叉螺旋槽 往復移動時，由於繞線凸輪的交叉螺旋槽設計不夠流 暢或暫停角角度設計不當等情形，皆容易造成從動件 於輪廓曲線槽運動時產生過度摩擦，及需要施以較大 的扭力方可帶動從動件運動的缺失，且從動件於帶動 捲線收放時，從動件的不順暢作動，亦極容易引起捲 線相互纏繞、糾結的情況。 緣是，本發明人有鑑於現有捲線器繞線凸輪輪廓 曲線槽設計不夠流暢及暫停角設計不當等缺失，使作 動從動件運動時較為費力且不順暢之情形，乃藉其多 年於相關領域的製造、設計經驗和知識的輔佐，並經 多方巧思，研創出本發明。 【發明内容】 本發明係有關於一種具暫停角之走溝式繞線凸輪 運動曲線設計方法，其主要實施目的係為了提供一種 可以省力且順暢帶動從動件運動的繞線凸輪。 為了達到上述實施目的，本發明人乃研擬如下具 暫停角之走溝式繞線凸輪運動曲線設計方法，係以凸 輪修正等速度曲線為建構基礎，以進行時間值之演 算；其中： 假設從動件的寬度為π，另假設從動件與繞線凸 輪之凸輪溝槽相配合之弧面半徑為^，推算出從動件之 娘面角度么1為伽;么2 =36〇XW-<^l 201213220 於求出〜後，由⑻2值，㈣你+心; 值： 續之，由A及A值求出r3值為从 再由r3值依序求出&、匕、 (360 X w-2^,)' 、心及&等運動曲線參數 Λ ： =1-^3 ； t5 =t6 =1-/ 而後由已知之4、高、A求出d也 ㈣ 60χ«，1)χίι〇(36〇χυ; <ζ>4 =(360χ«)-^ ； φύ2 =360χη-φάι Ψά2 的值 據此，將求得㈣間值及角度值代人凸輪修正1 3曲：公式’以進一步求出位移值、速度值細 而合成出適合該從動件運動的具有暫停角言; 式繞線凸輪輪廓曲線，據此，俾製造出1 【實 暢地帶動從動件運動的繞線凸輪。 2令本發明之技料段及其所能達成之效果， =有更完整且較_露，料 併參閱揭露之圖式及圖號： 73如下3月一 首先，請參閱第一圖所示，盘 =式繞線凸輪運動曲線設計;法:係 等速度曲線為建構基礎，且為使帶動從動^^ 動更為省力，而設計有暫停角；其中： 1)作 請一併參閱第二圖所示， 寬度為α，另假設( 二動件（1 )的 助件（1)與繞線凸輪（2) 201213220 凸輪溝槽（2 1 )相配合之弧面（1 1 )半徑為&，依 反正弦公式可以推算出從動件（1 )之弧面（1 1 ) 角度為h，其數學式表示如下： 心=，心為暫停角； 么2=36〇x«-t，n=繞線凸輪圈數； 繼之，於求出心值後，再進一步由心值求出么的 值，其數學式如下：

φά1=36〇χη-φάλ ； 續之，由么及心值求出^值，其數學式如下： t ΛΦι-Φάλ)/ · 3_ /(360χ«-2^)' 隨之，再由值求出卩、ί2、r4、/5及r6運動曲線參數 值，其數學式如下： h=t\ = ： r4 =1-ί3 ; =1-，1 〇 再進一步由已知之心、么、Α求出&、色、么的值， 其數學式如下： </\=(360χη-2φά1)χίι+φά1 ； φ3 = (360-2(Ζ^ι)； 么=(360x”)一戎。 201213220 隨之，便可將求得的dm值及相對應 之角度值m么代人凸輪修正等速度曲線公式， 以求出位移值、速度值及加速度值，並建構出本發明 之具暫停角之走溝式繞線凸輪（2)位移圖【如第三 圖所示】、速度圖及加速度圖等運動曲線，進而求出本 發=具I:角之走溝式繞線凸輪（2)的凸輪溝槽 (21)輪廓曲線。 2此，請參閱第四圖所示，當使用者驅動本發明 之具暫停角的走溝式繞線凸輪（2 )單向旋轉作動時， = 内的從動件⑴，便可順暢 )行進作動’於至往復行程的 =換銜接處時，藉由本發明良好的暫停角設置，即可 „牛⑴不須耗費過大扭力，即可 ^線凸輪⑵的往復行程變換銜接處，如此= =止因k動件⑴作動不順暢，致使從動件 帶動捲線捲收時，捲線相互糾結纏繞的現象，以及須 以較大的扭力方可帶動從動件 /、 而達到省力順暢收放捲線的效果。⑴運動的情况， 優點由上述結構及實施方式可知，本發㈣具有如下 1.本發㈣轉料角度作為設料翻 出從動件在齡凸輪上行進㈣ j 乂求 :康所運算出來的時間值及角度值以準確 該從動件運動的具有暫停肖 最適曰 靡曲線。 3又疋之走溝式繞線凸輪輪 •本發明仙從動件作為設計的絲，以求出 可 8 201213220 與從動件良好配合之繞線凸輪的凸輪溝槽曲線，藉 此，以使繞線凸輪帶動從動件運動時，可以使從動件 於凸輪溝槽内順暢的位移作動，進而使帶動捲線收放 的動作更加流暢，有效防止捲線相互糾結纏繞的現象。 3.本發明係以從動件作為設計的主軸，以求出最 適合從動件於行程變換時通過之凸輪溝槽暫停角，依 此，即可達到使作動繞線凸輪帶動從動件運動之施力 更為節省且順暢者。 綜上所述，本發明實施例確能達到所預期功效， 又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品 中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規 定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審 查，並賜准專利，則實感德便。 201213220 【圖式簡單說明】 第一圖：本發明之立體圖 第二圖：本發明之從動件正視圖 第三圖：本發明之位移圖 第四圖：本發明之使用狀態圖 【主要元件符號說明】 (1 ) 從動件 （1 1 )弧面 (2) 繞線凸輪（2 1 )凸輪溝槽

Claims (1)

1. 201213220 七、申請專利範園： 1. 一種具暫停备 法，倍走溝式繞線凸輪運動曲線設計方 凸輪件的寬度為^另假設從動件與繞 =之凸輪溝槽相配合之弧面半徑為G 1,· ^推4出從動件之弧面角度為心，其數學式表 運動曲線時速度曲線為建構基礎，以進行 踝時間值之演算丨其中： 線 rd ’依反JL弦公 示如下 Φα\ =Sin\- 繼之，於求出〜值後，再進一步由‘值求出㈣ 值，其數學式如下： Φ<η · φ2=8ΐη\Λ/) + φάχ . 、’‘貝之，由4及念值求出[值，其數學式如下： /(36〇χ«-2^) ;n=繞線凸輪圈數 隨之，再由•依序求出n m6運動曲 線參數值，其數學式如下： ’4 =1-ί3 ; 如申請專利範圍第丨項所述具暫停角之走溝式繞線 凸輪運動曲線設財法，其巾，該具暫停肖之走溝[ 11 201213220 式繞線凸輪運動曲線設計方法係進一步包含角度值 之演算，係由已知之么，、A、A求出A、色、么、t的 值，其數學式如下： 為=(360^-2^^(+‘； n=繞線凸輪圈數 ¢¢3-(36〇χ«-2^1)； φ4 — (360 x — ϊ ^2 =360χ;?-‘。

   12