用于将旋转运动转换成线性运动的系统和方法技术方案

一种系统包括旋转驱动器和线性驱动器。输入从动齿轮可以联接到旋转驱动器，而恒星齿轮联接到输入从动齿轮的轴。第一配重可以支撑惰齿轮和输出齿轮。第一配重联接到从动齿轮，并且第一配重与从动齿轮一起旋转。惰齿轮联接到恒星齿轮和输出齿轮。当惰齿轮围绕恒星齿轮平移时，惰齿轮可以使输出齿轮旋转。第二配重联接到输出齿轮，并且当输出齿轮由惰齿轮旋转时，第二配重与输出齿轮一起旋转。当第二配重旋转同时还围绕恒星齿轮平移时，联接到线性驱动器的第二配重的端部部分沿大致直线运动。

Systems and methods for converting rotational motion to linear motion

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将旋转运动转换成线性运动的系统和方法
技术介绍
高速制造技术通常需要能够将一种形式的运动转化成另一种形式的运动的机器。例如，高速制造技术通常需要将旋转运动传递/转化/变换成线性运动，并且反义亦然。过去，利用万向接头传动装置可以实现旋转运动到线性运动的这种变换。万向接头传动装置是在16世纪中由GirolamoCardano专利技术的。其用于在不使用连杆机构或滑槽的情况下将旋转运动转换成往复线性运动。尽管万向接头传动装置在当时确实提供了一些优势，但是其齿轮系统并不十分适用于高速、大批量制造环境。其齿轮系统并不十分适用于高速制造环境，因为其两个旋转齿轮通常在每分钟高转数（RPM）下不稳定，诸如在500RPM和更高的量级。在大批量制造环境中，当每天24小时/一周7天使用齿轮时，这两个旋转齿轮通常会迅速磨损。其中制作产品要求精确确定材料的尺寸/大小并且通常要求每天24小时生产的示例性制造环境包括铝罐制造。铝罐通常必须在其壁厚上具有非常小的变化的情况下生产。通常，铝罐在罐的下部三分之二中必须具有小于0.0002"的壁变化，以提供其裂断强度。罐的上部三分之一中的壁变化通常必须小于0.0004"，以确保颈缩操作（降低开口直径大小以用于节约金属）不失效或者不产生可见缺陷。因此，用于生产罐的成型凸模必须被非常精确地驱动穿过成型模具-即，沿直线或者水平。在铝罐被成型并且从凸模移除后，凸模和冲头必须精确地穿过成型模具缩回。如果在缩回行程期间凸模接触模具，则可能发生对模具和凸模的损伤。该工具损伤将引起壁变化、壁表面光洁度中断或在成型期间破坏容器强度，从而使成型操作失败并且使得罐的金属裂开。在罐生产中的该失败通常被称为“撕裂”。每10000中1个撕裂的撕裂率被认为是如此严重，因为这将通常要求罐制造商关闭生产线。罐制造商的一个目标通常是每100000个罐1个撕裂。准确/精确的直线运动是最小化工具损伤并且因此维持可接受的罐生产的撕裂率的关键。截至撰写本文时，美国的罐制造市场为每年大约900亿个罐。因此要求高的机器速度来满足市场需求。取决于罐大小，罐体制造机通常每分钟运行300到400个行程。这些速度要求稳健的、重量轻的驱动系统。高往复质量降低机器速度并且还降低可靠性。在本领域中需要的是一种用于铝罐生产的方法和系统，相比传统的机器，该系统具有更少的质量。在本领域中还需要的是一种用于从往复运动产生线性运动的方法和系统，该系统使用相比传统系统中所使用的更少的链接和轴承，诸如一半的量级的传统系统中所使用的链接和轴承。因此，需要一种方法和系统，其提供技术基础以将罐制造速度增加到每分钟400到500个行程的范围，同时维持或者甚至增加可靠性。并且更广泛地说，本领域需要的是一种用于将旋转运动转换为线性运动（和/或反之亦然）的方法和/或系统，该方法和/或系统在高RPM处稳定并且相对于传统万向接头传动装置更不易受到机械磨损。
技术实现思路
用于将旋转运动变换成线性运动的方法和系统可以包括用于产生旋转运动的装置和用于接收线性运动的装置。第一齿轮可以联接到用于产生旋转运动的装置，而第二齿轮联接到第一齿轮，并且当第一齿轮由用于产生旋转运动的装置旋转时，第二齿轮保持静止。方法和系统还可以包括支撑惰齿轮和输出齿轮的第一保持设备。保持设备可以联接到第一齿轮并且其与第一齿轮一起旋转。惰齿轮可以联接到第二齿轮和输出齿轮。当第一齿轮旋转时，保持设备可以使惰齿轮围绕第二齿轮平移。当惰齿轮围绕第二齿轮平移时，惰齿轮可以使输出齿轮旋转。系统还可以包括联接到输出齿轮的第二保持设备，当输出齿轮旋转时，第二保持设备与输出齿轮一起旋转。第二保持设备可以具有联接到连杆的端部部分。臂可以联接到用于接收线性运动的装置以及联接到连杆。当第二保持设备由输出齿轮旋转并且围绕第二齿轮平移时，第二保持设备的端部部分可以沿大致线性方向运动。所述端部部分可以使连杆沿大致线性方向运动。根据一个示例性实施例，第一保持设备和第二保持设备可以包括配重。第二保持设备的端部部分还可以包括销，其中，销联接到连杆。第一齿轮和第二齿轮可以联接到轴。第一齿轮和第二齿轮还可以共享相同的几何中心，第一齿轮围绕该几何中心旋转，而第二齿轮保持静止。臂可以包括轴，并且臂可以联接到轴承。连杆还可以包括联接到臂的销。根据另一示例性实施例，用于将旋转运动变换成线性运动的系统和方法可以包括联接到旋转驱动器的第一齿轮。第二齿轮可以联接到第一齿轮，并且当第一齿轮由旋转驱动器旋转时，第二齿轮保持静止。第一保持设备可以支撑惰齿轮和输出齿轮。保持设备可以联接到第一齿轮并且其与第一齿轮一起旋转。惰齿轮可以联接到第二齿轮和输出齿轮。当第一齿轮旋转时，保持设备可以使惰齿轮围绕第二齿轮平移。当惰齿轮围绕第二齿轮平移时，惰齿轮可以使输出齿轮旋转。第二保持设备可以联接到输出齿轮，当输出齿轮旋转时，第二保持设备与输出齿轮一起旋转。第二保持设备可以具有联接到连杆和臂的端部部分。当第二保持设备由输出齿轮旋转并且围绕第二齿轮平移时，第二保持设备的端部部分可以沿大致线性方向运动。所述端部部分可以使连杆和臂沿大致线性方向运动。根据一个示例性实施例，臂是线性驱动器的部分。此外，第一保持设备和第二保持设备可以包括配重。根据另一示例性实施例，用于将旋转运动转换成线性运动的系统和方法可以包括形成两个保持系统：用于线性驱动器的保持系统和用于旋转驱动器的保持系统。对于可以联接到旋转驱动器的第一保持系统，恒星齿轮可以与输入从动齿轮联接到相同的轴。输入从动齿轮可以由旋转驱动器旋转，而恒星齿轮保持静止。惰齿轮和输出齿轮可以联接到第一配重。第一配重可以联接到输入从动齿轮。接下来，对于用于线性驱动器的第二保持系统，副配重可以被确定大小/尺寸，使得当副配重围绕恒星齿轮旋转和平移时，一个端部部分沿直线运动。副配重可以联接到输出齿轮。销可以联接到副配重的端部部分并且联接到连杆。连杆可以联接到臂，而臂被联接到线性驱动器。旋转驱动器可以联接到第一保持系统的输入从动齿轮。旋转驱动器可以被启动（即，被提供动力）。联接到副配重的端部部分的销和连杆沿大致线性方向运动。附图说明在附图中，除非另外指出，否则贯穿各个视图，相似的附图标记指代相似的部件。对于带有诸如“102A”或“102B”的字母字符标记的附图标记，字母字符标记可以区分同一附图中存在的两个相似的部件或元件。当附图标记旨在包含在所有附图中具有相同附图标记的所有部件时，可以省略附图标记的字母字符标记。图1是用于将旋转运动转换成线性运动的系统的一个示例性实施例的侧透视图；图2是在图1中示出的用于将旋转运动转换成线性运动的系统的示例性实施例的侧视图；图3是图1的用于将旋转运动转换成线性运动的系统的示例性实施例的另一透视图；图4是用于将旋转运动转换成线性运动的系统的另一示例性实施例的俯视图，在该系统中提供壳体；图5A是在图4中示出的系统的示例性实施例的沿图4的切割线C-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将旋转运动变换成线性运动的系统，包括：/n用于产生旋转运动的装置；/n用于接收线性运动的装置；/n联接到用于产生旋转运动的所述装置的第一齿轮；/n第二齿轮，其联接到所述第一齿轮，并且在所述第一齿轮被用于产生旋转运动的所述装置旋转时保持静止；/n支撑惰齿轮和输出齿轮的第一保持设备，所述保持设备联接到所述第一齿轮并且其与所述第一齿轮一起旋转，所述惰齿轮联接到所述第二齿轮和所述输出齿轮；所述保持设备在所述第一齿轮旋转时使所述惰齿轮围绕所述第二齿轮平移，所述惰齿轮在所述惰齿轮围绕所述第二齿轮平移时使所述输出齿轮旋转；/n联接到所述输出齿轮的第二保持设备，当所述输出齿轮旋转时，所述第二保持设备与所述输出齿轮一起旋转；所述第二保持设备具有联接到连杆的端部部分；以及，/n联接到用于接收线性运动的所述装置并联接到所述连杆的臂，当所述第二保持设备由所述输出齿轮旋转并且围绕所述第二齿轮平移时，所述第二保持设备的端部部分沿大致线性方向运动，所述端部部分使所述连杆沿大致线性方向运动。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170623 US 62/5244091.一种用于将旋转运动变换成线性运动的系统，包括：
用于产生旋转运动的装置；
用于接收线性运动的装置；
联接到用于产生旋转运动的所述装置的第一齿轮；
第二齿轮，其联接到所述第一齿轮，并且在所述第一齿轮被用于产生旋转运动的所述装置旋转时保持静止；
支撑惰齿轮和输出齿轮的第一保持设备，所述保持设备联接到所述第一齿轮并且其与所述第一齿轮一起旋转，所述惰齿轮联接到所述第二齿轮和所述输出齿轮；所述保持设备在所述第一齿轮旋转时使所述惰齿轮围绕所述第二齿轮平移，所述惰齿轮在所述惰齿轮围绕所述第二齿轮平移时使所述输出齿轮旋转；
联接到所述输出齿轮的第二保持设备，当所述输出齿轮旋转时，所述第二保持设备与所述输出齿轮一起旋转；所述第二保持设备具有联接到连杆的端部部分；以及，
联接到用于接收线性运动的所述装置并联接到所述连杆的臂，当所述第二保持设备由所述输出齿轮旋转并且围绕所述第二齿轮平移时，所述第二保持设备的端部部分沿大致线性方向运动，所述端部部分使所述连杆沿大致线性方向运动。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一保持设备包括配重。


3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二保持设备包括配重。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二保持设备的端部部分包括销。


5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述销联接到所述连杆。


6.根据权利要求1所述的系统，所述第一齿轮和第二齿轮联接到轴。


7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述第一齿轮和第二齿轮共享相同的几何中心，所述第一齿轮围绕所述几何中心旋转，而所述第二齿轮保持静止。


8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述臂包括轴，所述臂联接到轴承。


9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述连杆包括销，所述销联接到所述臂。


10.一种用于将...

【专利技术属性】
技术研发人员：D豪尔西，
申请(专利权)人：皇冠包装技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US