通过延长管来定位的线性运动装置制造方法及图纸

技术编号:13964739 阅读:143 留言:0更新日期:2016-11-09 08:47
一种线性运动装置,其可以包括构造成螺旋地互相连结成管的带,其中,该带包括多个突出部和多个凹部,所述多个凹部接合所述多个突出部以使带与其自身连结。该线性运动装置还包括构造成使带连结及解除连结的滑动引导件,其中,该滑动引导件包括外层、内层和位于该外层与该内层之间的斜坡,该斜坡具有用以支承带的底部部分的螺旋形斜面。该线性运动装置包括与带接触的驱动机构,该驱动机构构造成使带移动穿过滑动导引件沿螺旋形斜面往上以使该带连结,由此延长管,并且该驱动机构构造成使带移动穿过滑动导引件沿螺旋形斜面往下以使该带解除连结,由此缩短管。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2014年1月24日提交的、名称为“通过延长管来定位的线性运动装置”的美国临时申请No.61/931,212的权益,该美国临时申请的全部内容通过参引并入本文。
本专利技术涉及通过延长管来定位的线性运动装置。
技术介绍
线性运动装置被用在各种领域中并且由于其在非延伸位置中的紧凑性和在延伸位置中的强度而是有利的。这些装置通常使用复杂、昂贵且沉重的结构来实现其预期用途。存在对可以用在诸如机器人的应用之类的领域中的低成本、高强度且简单的线性运动装置的需求。
技术实现思路
本专利技术的各方面用一种功能线性运动装置来体现。该线性运动装置可以包括构造成螺旋地互相连结成管的带,其中,该带包括多个突出部和多个凹部,所述多个凹部接合所述多个突出部以使带与其自身连结。该线性运动装置还可以包括构造成使带连结及解除连结的滑动导引件,其中,该滑动导引件还包括外层、内层和位于该外层与该内层之间的斜坡,该斜坡具有用以支承带的底部部分的螺旋形斜面。该线性运动装置还可以与带接触的驱动机构,其中,该驱动机构构造成使带移动穿过滑动导引件沿螺旋形斜面往上以使带连结,由此延长管,并且该驱动机构构造成使带移动穿过滑动导引件沿螺旋形斜面往下以使该带解除连结,由此缩短管。本专利技术的其他方面用一种定位装置来体现。该定位装置包括线性运动装置、基部、至少一个基部接头以及至少一个电缆,其中,该线性运动装置包括构造成沿着线性方向扩张及收缩的结构,所述至少一个基部接头将线性运动装置连接至基部,所述至少一个电缆连接在线性运动装置的远端部与基部之间。所述至少一个电缆可以由定位在基部与管的远端部之间的至少一个绞车致动。本专利技术的其他方面用一种用于确定在定位装置中的电缆上是否存在接触的方法来体现。该方法包括以下步骤:由处理器确定电缆的固有振动频率、由至少一个振动传感器感测电缆的当前主振动频率、由处理器对所感测到的电缆的当前主振动频率与电缆的固有振动频率进行比较、以及由处理器基于比较步骤来确定所感测到的当前主振动频率与电缆的固有振动频率之间的差异以指示接触。附图说明在结合附图阅读本专利技术时,根据以下详细的描述,本专利技术会得到最好的理解,其中,相同元件具有相同的附图标记。当存在多个相同元件时,单个附图标记可以分配给用小写字母命名的所述多个相同元件以指代具体元件。附图的各个特征未按比例来绘制。相反,为了清楚起见,各个特征的尺寸被任意地放大或缩小。附图中所包括的是以下附图:图1A至图1B描绘了根据本专利技术的各方面的处于未组装状态(图1A)和组装状态(图1B)的用以螺旋地卷绕成类似拉链结构的多层带;图2A和图2B描绘了根据本专利技术的各方面的堞形带;图3是根据本专利技术的各方面的环形滑动导引件的等距视图;图4是根据本专利技术的各方面的处于退绕位置的线性运动装置的等距视图;图5是根据本专利技术的各方面的处于部分卷绕位置的线性运动装置的等距视图;图6是根据本专利技术的各方面的处于部分卷绕位置的线性运动装置的局部视图;图7A至图7C描绘了根据本专利技术的各方面的结合了线性运动装置的定位装置;以及8A和图8B描绘了根据本专利技术的各方面的具有接触传感器的定位装置。具体实施方式参照图1A和图1B,示出了用于线性运动装置中的带100。所示出的带100包括多个层101、102。带100可以由钢基材料、聚合物基材料等构成,并且可以利用卷对卷工艺来制造。本领域技术人员根据本文中的描述将理解用于构造带100的其他合适的材料和工艺。在所示出的实施方式中,带100具有内层101和设置在内层101上的外层102。外层102的顶部部分包括多个顶部突出部106和多个顶部凹部107。外层102的底部部分包括多个底部凹部104和多个底部突出部105。内层101包括多个槽108,所述多个槽108构造成与如将参照图4至图6描述的驱动机构的齿接合。这些槽也可以处于外层102中或者处于内层101和外层102两者中。槽的形状可以实际上大于驱动机构308(图3)的齿以便于与该齿的接合。在其他实施方式中,带100可以是单层。根据本实施方式,槽108可以形成为与突出部/凹部相区别或者可以结合在所述突出部凹部内(例如,凹部104、107和突出部105、106可以定尺寸成使得槽在突出部105、106被插入时保持处于凹部104、107内)。带100形成有期望长度以与其自身螺旋地互相连结成管。所示出的通过使带100与其自身互相连结而形成的管具有环形横截面。可以想到其他横截面,如椭圆形。凹部104接纳突出部106并且凹部107接纳突出部105,从而形成互相连结的类似拉链的管结构,该管结构在拉伸力和压缩力下都保持连结。图1A和图1B中所描绘的带100构造成用于平面内的互相连结(例如,突出部105和106在由凹部107和104接纳时保持处于与带100大致相同的平面)。在带100构造成用于平面内的互相连结的实施方式中,突出部105、106和凹部104、107可以具有在拉伸力和压缩力下保持连结的形状,例如如图1A和图1B中所描绘的梯形。替代性地,突出部105、106和凹部104、107可以是正方形的、长方形的、环形的、十字形的、四面体的等。本领域技术人员根据本文中的描述将理解用于突出部105、106和凹部104、107的其他合适的几何形状。参照图2A和图2B,描绘了用于线性运动装置中的替代性带200。所示出的带200构造成用于平面外的互相连结(例如,突出部202在互相连结时延伸到带200的平面之外)。带200包括形成在顶部部分上的堞形突出部202和形成在底部部分上的开口204。堞形突出部202可以通过使突出部206弯曲来制造,如图2B中所描绘的。当带200螺旋地互相连结时,弯曲的堞形突出部206被推到开口204中以在平面外使带200互相连结。突出部202、206可以定形状成补偿定位误差。开口204可以形成为位于带上的任何位置的槽、孔或其他形状。接下来参照图3,示出了用于对待螺旋地连结和/或解除连结的带进行引导的滑动导引件300。所示出的滑动导引件300是环形的。滑动导引件300可以包括三个同心部分——外层302、内层306和形成在外层302与内层306之间的斜坡304。在实施方式中,外层302和内层306具有与带(未示出)大致相同的宽度并且间隔开以使得该带配合于外层302与内层306之间。外层302和内层306在正在组装带(例如,正在互相连结)时用于引导该带。由于带中的应力将会自然地形成环形形状,因此全面引导对于该装置的运行并不关键。外层302和斜坡304包括开口312,带可以通过开口312给送到滑动导引件300中。在一个实施方式中,外层302在开口312处具有加高壁320,加高壁320用以在带处于完全连结位置时接合端帽(图4中的404)以及在带正被解除连结时便于带的突出部插入到凹部中。外层306可以具有位于开口312附近的楔形部分314,楔形部分314用以在带螺旋地连结时帮助引导带通过开口以及在带被螺旋地解除连结时使突出部与带中的凹部分离。斜坡304在开口312处位于带被给送通过的最低点316处并且逐渐螺旋地倾斜至位于外层302的楔形部分314附近的最高点318。在一个实施方式中,斜坡304的底表面产生相对较小的摩擦以便于带的滑动。在实施方式中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性运动装置,包括:带,所述带构造成螺旋地互相连结成管,所述带包括多个突出部和多个凹部,所述多个凹部接合所述多个突出部以使所述带与其自身连结;滑动导引件,所述滑动导引件构造成使所述带连结及解除连结,所述滑动导引件包括外层、内层和位于所述外层与所述内层之间的斜坡,所述斜坡具有用以支承所述带的底部部分的螺旋形斜面;以及驱动机构,所述驱动机构与所述带接触,所述驱动机构构造成使所述带移动穿过所述滑动导引件沿所述螺旋形斜面往上以使所述带连结,由此延长所述管,并且所述驱动机构构造成使所述带移动穿过所述滑动导引件沿所述螺旋形斜面往下以使所述带解除连结,由此缩短所述管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.24 US 61/931,2121.一种线性运动装置,包括:带,所述带构造成螺旋地互相连结成管,所述带包括多个突出部和多个凹部,所述多个凹部接合所述多个突出部以使所述带与其自身连结;滑动导引件,所述滑动导引件构造成使所述带连结及解除连结,所述滑动导引件包括外层、内层和位于所述外层与所述内层之间的斜坡,所述斜坡具有用以支承所述带的底部部分的螺旋形斜面;以及驱动机构,所述驱动机构与所述带接触,所述驱动机构构造成使所述带移动穿过所述滑动导引件沿所述螺旋形斜面往上以使所述带连结,由此延长所述管,并且所述驱动机构构造成使所述带移动穿过所述滑动导引件沿所述螺旋形斜面往下以使所述带解除连结,由此缩短所述管。2.根据权利要求1所述的线性运动装置,其中,使所述带沿螺旋形的所述斜坡往下移动使位于所述带的顶部部分上的所述多个突出部与位于所述带的所述底部部分上的所述多个凹部断开接合,由此使所述管的结构沿线性方向缩短。3.根据权利要求1所述的线性运动装置,所述带还包括多个槽并且所述驱动机构包括齿轮,所述齿轮包括构造成在所述齿轮旋转时接合所述多个槽的多个齿。4.根据权利要求1所述的线性运动装置,其中,所述多个突出部是堞形的。5.根据权利要求1所述的线性运动装置,其中,所述滑动导引件是环形的并且所述驱动机构为相对于环形的所述滑动导引件非同心地定位的齿轮。6.根据权利要求1所述的线性运动装置,其中,所述外层包括加高壁,所述加高壁构造成在所述带与其自身连结时使所述多个突出部与所述多个凹部互相连结。7.根据权利要求1所述的线性运动装置,其中,所述外层包括楔形部分,所述楔形部分构造成在所述带解除连结时使位于所述带的顶部部分上的所述多个突出部与位于所述带的所述底部部分上的所述多个凹部断开接合。8.一种定位装置,包括:线性运动装置,所述线性运动装置包括构造...

【专利技术属性】
技术研发人员:马克·因
申请(专利权)人:宾夕法尼亚大学托管会
类型:发明
国别省市:美国;US

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