基于同步带传动的跨距调整与工件输送方法及装置制造方法及图纸

技术编号:6936880 阅读:401 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种基于同步带传动的跨距调整与工件输送方法及装置,该装置主要由步进电机、同步带轮、张紧轮、同步带、两个导轨和两个夹持部件组成;该方法通过所述装置实现跨距调整与工件输送,即由电机驱动同步带带动同步带传动,同步带的上下齿面带上各安装一个夹持部件,电机的转动驱动两个夹持部件做等速反向的往复直线运动,两个夹持部件就可以实现跨距调整以及工件的输送。本发明专利技术的优点是,用于跨距调整时可以实现双倍调节,效率高;用于工件输送时,不受同步带长度的限制,可以输送任意长度的工件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及先进制造及自动化
,具体涉及一种基于同步带传动的跨距调整与工件输送方法及装置
技术介绍
跨距调整装置广泛应用于各种机械之中,如机床的走刀装置、纺织机械的针床横移机构、打印机械的喷墨打印机构、矫直机械的跨距调整机构等。目前,跨距调整的方法主要有两种丝杠螺母副传动和同步带传动。基于丝杠螺母副传动的跨距调整的滚珠丝杠与步进电机连接时中间必须加装联轴器以达到柔性连接,所以结构复杂,成本较高。同步带传动具有结构紧凑,传动平稳,传动比精确,能吸振,噪音小, 并且不需润滑,维护费用低等优点,广泛用于纺织、机床、汽车、烟草、轻工、化工、冶金、仪表仪器等各行各业的机械传动中。目前,同步带传动还应用到了机器人的设计中,用于传递电机的动力。北京航空航天大学机器人研究所的范哲等人在2010年04期《机械工程师》中发表的《同步带传动周转轮系机器鱼的设计与验证》,介绍了一种用于拖曳试验的多关节机器鱼试验平台,用以研究鱼类尾鳍游动机制,提供功耗可测,且能够精确拟合亚鰺科鱼类曲线的多关节机器鱼。该研究通过同步带串联周转轮系原理的传动机构来模拟机器鱼的各个关节的运动,精确拟合了亚鰺鱼科鱼类的多关节运动曲线。文章中采用的同步带串联周转轮系,当同步带传动主动轮与从动轮之间存在公转和自转运动时,利用公转运动与自转运动解耦的特性,将动力一级一级传递给每个关节。该研究中的同步带只用于传递动力,使得鱼体的各个关节能够协调动作。同步带传动除了与电机连接传动动力外,还用于输送工件。如200910303285号专利所述的一种利用同步带传送薄片工件的方法及装置,该装置包括机架、驱动机构及同步带,所述的同步带为两条,两条同步带传送段为带面相互平行、一组齿面相对且相对齿面的齿面结构对称的结构形式,两条同步带相对的齿槽之间的距离与薄片工件的大小相适配, 驱动机构工作时,两条同步带同速且传送段同向运行。该专利技术结构简单,工件传送过程不碰撞、不粘连,但是该专利技术直接使用双面齿同步带的齿面进行工件输送,只适用于薄片工件, 并且工件的输送距离由同步带的长度决定,所以不适用于其他形状工件的输送与远距离输送,使用存在局限性并且成本较高的缺陷。同步带传动还可以将电机主轴的正反旋转运动转变成同步带齿面的左右往复直线运动。如200720066800号专利所述的同步带定位装置的特点是在电机输出轴上置有驱动同步带轮,同步带缠绕在所述驱动同步带轮和张紧轮上,定位块通过固定块与同步带固定连接,定位块可在定位区域内按照指令进行往复双向直线运动,进而完成定位工作。该专利将电动机的旋转运动转化成与同步带面相连的定位块的直线往复移动,结构简单,定位运行平稳。该技术公开的同步带定位装置的结构,仅利用同步带的单边齿面带来完成定位块的定位工作,并且定位块直接与同步带面连接,不能承受外力作用。所以该装置只适4用于瓦楞纸板、纸箱生产中的分切和压线。为了改善以上缺点或局限性,所以本专利技术提出了一种基于同步带传动的跨距调整与工件输送方法及装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于同步带传动的跨距调整与工件输送方法及装置,所述的跨距调整与工件输送装置具有工件输送、跨距调整和夹紧定位的功能,其方法是由步进电机驱动同步带,带动两个夹持部件对称运动实现跨距的双倍调节;由两夹持部件的对称运动配合特定的夹紧状态实现工件的输送,步进电机正反转均能输送工件。本专利技术解决其技术问题采用以下的技术方案。本专利技术提供的基于同步带传动的跨距调整与工件输送方法,其采用一个主要由步进电机、同步带轮、张紧轮、同步带、两个导轨和两个夹持部件组成的装置实现跨距调整与工件输送,具体是采用包括以下步骤的方法a.利用两个夹持部件,分别与同步带的上下齿面带连接,并且位置对称于整个跨距调整与工件输送装置的铅垂中性面;b.利用同步带将步进电机的旋转运动转化成两个夹持部件的对称直线运动;c.利用两夹持部件的对称运动,实现两夹持部件之间跨距的双倍调节;d.利用两夹持部件自身的夹紧功能配合同步带带动的对称运动,实现共建的连续单向送料功能;e.步进电机的正反转均能输送工件且不影响工件的输送方向;f.可输送任意长度的工件,不受同步带自身长度的限制。在上述步骤c中,跨距可由下述公式计算S 总=2S= θ /360° *i*r,式中S为一个夹持部件的位移量;θ为步进电机的转动角度,θ =脉冲数*步进电机步距角;i为传动比,i = Z1/Z2 = LZl和Z2分别为同步带轮与张紧轮的齿数;r为同步带轮的节圆半径。在两个夹持部件作反向同速运动进行跨距调整时,跨距是步进电机旋转量的两倍,从而实现双倍调节。 在上述步骤f中,工件输送的距离L只与步进电机的旋转角度有关,可由以下公式算出本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于同步带传动的跨距调整与工件输送方法,其特征是采用一个主要由步进电机、同步带轮、张紧轮、同步带、两个导轨和两个夹持部件组成的装置实现跨距调整与工件输送,具体是采用包括以下步骤的方法:a.利用两个夹持部件,分别与同步带的上下齿面带连接,并且位置对称于整个跨距调整与工件输送装置的铅垂中性面;b.利用同步带将步进电机的旋转运动转化成两个夹持部件的对称直线运动;c.利用两夹持部件的对称运动,实现两夹持部件之间跨距的双倍调节;d.利用两夹持部件自身的夹紧功能配合同步带带动的对称运动,实现共建的连续单向送料功能;e.步进电机的正反转均能输送工件且不影响工件的输送方向;f.可输送任意长度的工件,不受同步带自身长度的限制。

【技术特征摘要】
1.一种基于同步带传动的跨距调整与工件输送方法,其特征是采用一个主要由步进电机、同步带轮、张紧轮、同步带、两个导轨和两个夹持部件组成的装置实现跨距调整与工件输送,具体是采用包括以下步骤的方法a.利用两个夹持部件,分别与同步带的上下齿面带连接,并且位置对称于整个跨距调整与工件输送装置的铅垂中性面;b.利用同步带将步进电机的旋转运动转化成两个夹持部件的对称直线运动;c.利用两夹持部件的对称运动,实现两夹持部件之间跨距的双倍调节;d.利用两夹持部件自身的夹紧功能配合同步带带动的对称运动,实现共建的连续单向送料功能;e.步进电机的正反转均能输送工件且不影响工件的输送方向;f.可输送任意长度的工件,不受同步带自身长度的限制。2.根据权利要求1所述的跨距调整与工件输送方法,其特征在于步骤c中,跨距的计算公式为S总=2S= θ /360° *i*r,式中S为一个夹持部件的位移量;θ为步进电机的转动角度,θ =脉冲数*步进电机步距角;i为传动比,i = Ζ1/Ζ2 = 1,Ζ1和Ζ2分别为同步带轮与张紧轮的齿数;r为同步带轮的节圆半径。3.根据权利要求2所述的跨距调整与工件输送方法,其特征在于在两个夹持部件作反向同速运动进行跨距调整时,跨距是步进电机旋转量的两倍,从而实现双倍调节。4.根据权利要求1所述的跨距调整与工件输送方法,其特征在于步骤f中,工件输送的距离L只与步进电机的旋转角度有关,由以下公式算出5.一种基于同步带传动的跨距调整与工件输送装置,其特征是该装置主要由基座、步进电机、同步带轮、张紧轮、同步带和两个夹持部件组成,其中第一夹持部件和第二夹持部件分别与同步带的上下齿面带连接,并且对称于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢红王冠凌鹤杜复旦王洋何谦
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:83

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