多轴易操纵台架制造技术

一种易操纵台架，包括可通过至少一个凸轮操纵型升降子系统来操作的平面底座，至少一个凸轮操纵型升降子系统关于底座的后表面定位，这个或每个升降子系统包括布置在与平面底座部的平面基本平行的平面内的且可操作地连接至壳体内的凸轮驱动机构的凸轮叶片、可操作地连接至凸轮驱动机构壳体的且构造成提供沿第一轴线的直线位移的第一线性致动器、可操作地连接至凸轮驱动机构壳体的且设计成提供沿第二轴线的直线位移的第二线性致动器以及布置成转动该平面底座的枢转机构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多轴易操纵台架本专利技术涉及易操纵台架和用于帮助台架绕多轴倾斜的机构。
技术介绍
关于多轴表面运动，已经提出了许多系统。对多轴表面运动的需求遍及许多エ业领域，但此领域内的现有技术已在努力应对五个基本问题有限的运动包络，定序要求，安全可控的多轴运动的获得，尽量减小功耗和空间。过去，由多个线性致动器所构成的组合已被用于多轴表面运动。在托马斯的美国专利公开号2009269724中示出ー个例子，在这里，与围绕中心枢轴定位的线性致动器的线性输入相关地获得台架的运动。关于有限运动包络和定序，托马斯配置是这样的，第一线性致动器须在其最大运动距离处回撒，以便第二线性致动器能够操作，因而，只在第一线性致动器回撤以允许其它线性致动器完成期望的台架操作所需要的运动后才会获得表面的某些位置。因此，托马斯配置要求这些线性致动器按序作动以获得某种台架操作，并且显然，托马斯机构的功能性只能伴随有限的运动包络被利用。另外，人们将会理解托马斯配置不能完成单纯的竖向升降。利用像托马斯系统那样的系统，伴随定序和最终运动包络，可能出现安全问题。如果想要快速完成从ー个端点至另ー个端点的运动，这样的按序系统能在潜在极端角度锁死。这带来操作人员可能被陷留或受伤的风险。要求巨大的功耗来执行顺序并允许台架快速运动，而且线性致动器须被充分传动和冷却，因为它们会产生大量热。这种配置占用空间，在此，线性致动器对于任何给定行程具有大约相同的长度，因此，台架表面不能被降低到线性致动器的底座长度以下。穆雷的W09216923公开了现有技术的进一歩更复杂的例子，在这里，通过两组线性致动器来获得运动。穆 雷也遇到了与托马斯所遇到的相同问题。该配置在针对托马斯所描述的顺序和整体包络内工作。本专利技术尝试提供一种用于操纵台架的机构，其不需要将致动器运动定序并且其在限制较小的运动包络内获得最佳的操作能力。根据本专利技术，提供一种易操纵的台架，包括可由至少ー个凸轮操纵型升降子系统操纵的平面底座，该子系统相对于该底座的后表面被定位，这个升降子系统或每个升降子系统包括凸轮叶片，其设置在基本平行于平面底座的平面内且可操作连接至壳体内的凸轮驱动机构，可操作地与凸轮驱动机构壳体相连且设计成提供沿第一轴线的直线位移的第一线性致动器，可操作地与凸轮驱动机构壳体相连且构造成提供沿第二轴线的直线位移的第ニ线性致动器，以及布置用于使该平面底座转动的枢转机构。理想的是，围绕回转致动器布置有多个凸轮操纵型升降子系统。在优选实施例中，围绕枢转机构布置有四个子系统，枢转机构包括回转致动器。在一个可选方案中，这些子系统关于枢转机构基本上对称布置，但是，非対称布置可被用来最佳适配于台架的最終特定应用。回转致动器枢转机构可包括能够使台架转动的任何机构。在此描述优选配置的实施例。关于第一和第二线性致动器，第一轴线和第二轴线最好(但非必要)基本上相互垂直正交。所述子系统和/或枢转机构最好被固定在台架上。最好它们都被固定在台架的后表面上并且可选地作为台架的整体件部来设置。凸轮操纵型子系统、枢转机构和线性致动器可以呈任何各种各样的形式，其中一些形式是在现有技术中已知的。在此描述这些组成部件的优选实施例。在一个优选的可选方案中，凸轮操纵型子系统具有以下结构与凸轮轴可转动安装设置的凸轮叶片，凸轮轴上装有周向布置的带齿区，其与齿条的带齿区啮合，由此在两个相反方向之一上的齿条直线运动转换为在由齿条直线运动方向决定的两个相反方向之一上的凸轮轴转动，齿条从螺母伸出，螺母轴线与该带齿区的直线轴线平行设置，螺母与丝杠的互补螺纹啮合，丝杠可转动安装但不能直线运动，驱动机构驱动丝杠在两个相反方向之一上转动，由此产生齿条直线运动，与凸轮叶片相关的延长轴，带有导槽的导轨，在工作过程中在该导槽内使该延长轴移动，由此调节凸轮叶片和台架后表面之间的间距。在延长轴和凸轮叶片之间的连接最好包括多轴接头。延长轴最好相对于凸轮叶片平面可转动地安装。可选的是，可转动安装件是滚轮，它被布置成与设置在凸轮叶片中的一个或多个附加滚轮相互作用。齿条可选地直线延伸以便与第二齿轮可操作地啮合，第二齿轮可转动地安装在与该凸轮轴平行地轴向对准的独立轴上。在任何子系统中，该线性致动器可包括弹性偏压机构，其用于辅助活塞在两个方向之一上的直线运动。弹性偏压机构可选地包括弹簧，弹簧在活塞回撤时处于张紧状态并趋向于迫使活塞伸出运动。可以在该活塞的一端或两端设置该弹性偏压机构。在一个可选方案中，该弹性偏压机构被活塞装在壳体中。可选地，在线性致动器壳体的自由端设有安装开口。有利的是，该开口容纳可转动地安装于其中的凸轮轴。该安装开口可以形成一个安装件的一部分，该安装件可绕线性致动器壳体的端头转动地安装。该凸轮轴和安装件可方便地绕两个正交轴转动地安装。在线性致动器的相反一端，露出的活塞末端可以有滚轮。可选的是，露出的活塞可以包括环形凸缘，弹性偏压机构可被压紧在其上。该线性致动器可以可选地是气压控制的或液压控制的并且可以在其壳体内包括有一个或多个阀，用于控制流体流入和/或流出腔的速度。所述一个或多个阀可以是单向阀或双向阀。该腔可被分成多个腔，每个腔可选地带有一个阀。在一个实施例中，该台架包括夹住操作区段的第一壁和第二壁，操作区段中装有多个子系统和回转致动器。操作区段被分为三个子区段，两个外侧区段中装有所述多个子系统，而内侧区段中装有该回转致动器。在第一壁中实现该凸轮的导轨。在此实施例中，枢转机构包括枢转安装运动件，其可操作地与第一壁凸耳和第二壁凸耳相连，第一凸耳与第一壁连接且第二凸耳与第二壁连接。所述至少枢转连接的构件锁可方便地包括能在子系统作用下改变壁间距时伸出和回缩的伸缩件。例如该伸缩件是基于流体的缸例如气缸或液压缸。该枢转连接的构件锁在至少一个轴线上枢转连接至每个壁凸耳。可以通过多轴接头获得枢转连接，所述多轴接头例如可以包括杆端轴承，其允许构件锁绕其与各壁凸耳的连接 点轴向转动和径向转动。在替代实施例中，多个子系统被夹持在第一和第二壁之间，在第一和第二壁中都 实现了该凸轮的导轨。这些子系统定向在多个不同方位上，例如四个子系统可定向在四个 相互垂直的方位上。带有枢转接头的一个或多个子系统中实现该枢转机构。每个子系统包 括有一个或多个锁定件。该锁定件最好有四个，其中两个最好位于第一壁(上组)附近，另 外两个位于第二壁(下组)附近。每个锁定件接合设置在相邻壁上的凸耳。在替代实施例中，多个子系统夹在第一和第二壁之间，凸轮的导轨在每个第一和 第二壁中实现。这些子系统在多个不同方位上取向并且集中连接起来而构成凸轮机架。在 带有枢转接头的一个或多个子系统中实现枢转机构。优选当被加入时，该回转致动器是自备单元，其包括能够使丝杠在由致动器转动 方向决定的两个相反方向之一上转动的致动器，丝杠上装有螺母，螺母上装有齿条，齿条与 丝杠轴线平行地延伸，齿条与安装在垂直于丝杠和齿条布置的轴上的第一齿轮啮合，还包 括具有比第一齿轮更大的直径的且与第一齿轮同心安装的第二齿轮，和分隔第一和第二齿 轮的弹动件，第二齿轮与第三齿轮啮合，第三齿轮又与第四齿轮啮合，第四齿轮安装在输出 轴上并使输出轴在由致动器转动方向决定的两个相反方向之一方向上转动。该弹动件可选地包括一对同心环和连接该环的一个或多个弹性偏压叉。第四齿轮可选地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.31 GB 1005491.4;2010.04.06 GB 1005692.71.一种易操纵台架，包括可通过至少一个凸轮操纵型升降子系统来操作的平面底座， 该子系统关于该底座的后表面定位，这个或每个升降子系统包括布置在与平面底座部的平面基本平行的平面内的且可操作地连接至壳体内的凸轮驱动机构的凸轮叶片、可操作地连接至凸轮驱动机构壳体的且构造成提供沿第一轴线的直线位移的第一线性致动器、可操作地连接至凸轮驱动机构壳体的且构造成提供沿第二轴线的直线位移的第二线性致动器以及布置成转动该平面底座的枢转机构。2.根据权利要求1所述的易操纵的台架，包括围绕枢转机构布置的多个凸轮操纵型升降子系统。3.根据权利要求2所述的易操纵的台架，围绕包括回转致动器的枢转机构布置四个子系统。4.一种易操纵的台架，其中，第一和第二线性致动器各自的第一轴线和第二轴线相互垂直。5.根据前述权利要求之一所述的易操纵的台架，其中，这些子系统被固定在该台架上。6.根据前述权利要求之一所述的易操纵的台架，其中，这些子系统作为台架的整体部分来设置。7.根据前述权利要求之一所述的易操纵的台架，其中，该凸轮操纵型子系统具有以下结构与凸轮轴可旋转地安装在一起的凸轮叶片，该凸轮轴上有周向布置的且与齿条的带齿区啮合的带齿区，由此，该齿条在两个相反方向之一上的直线运动转换为凸轮轴的在由齿条直线运动方向所决定的两个相反方向之一上的转动，该齿条从螺母伸出，螺母的轴线平行于该带齿区的直线轴线布置，该螺母与丝杠的互补螺纹啮合，该丝杠转动安装但无法直线运动，用于驱动丝杠在两个相反方向之一上转动并由此带来齿条直线运动的驱动机构，与凸轮叶片相关的延长轴，和带有导槽的导轨，在工作过程中在该导槽内使该延长轴移动，以便调节凸轮叶片和台架后表面之间的间距。8.根据权利要求7所述的易操纵的台架，其中，该延长轴和凸轮叶片之间的连接包括多轴接头。9.根据权利要求7或8所述的易操纵的台架，其中，该延长轴关于该凸轮叶面平面可转动地安装。10.根据权利要求9所述的易操纵的台架，其中，转动支座是滚轮，其被布置成与设置在凸轮叶片内的一个或多个附加滚轮相互作用。11.根据权利要求7至10之一所述的易操纵的台架，其中，该齿条直线延伸，以便可操作地与可转动地安装在与凸轮轴平行地轴向对准的独立轴上的第二齿轮啮合。12.根据前述权利要求之一所述的易操纵的台架，其中，在该子系统中，该线性致动器带有用于帮助在两个方向之一上的活塞直线运动的弹性偏压机构。13.根据权利要求12所述的易操纵的台架，其中，该弹性偏压机构包括弹簧，该弹簧在该活塞回撤时处于张紧状态并且倾向于迫使活塞移动伸出。14.根据权利要求12或13所述的易操纵的台架，其中，该弹性偏压机构设置在该活塞的两端上。15.根据权利要求12至14之一所述的易操纵的台架，其中，在该线性致动器的壳体的自由端设有安装开口。16.根据权利要求15所述的易操纵的台架，其中，该开口容纳可转动地安装在其中的凸轮轴。17.根据权利要求16所述的易操纵的台架，其中，该安装开口形成绕线性致动器壳体的端头可转动地安装的安装件的一部分。18.根据权利要求17所述的易操纵的台架，其中，该凸轮轴和该安装件绕两个正交轴线可转动地安装。19.根据权利要求12至18之一所述的易操纵的台架，其中，在该线性致动器相反端，露出的活塞末端有滚轮。20.根据权利要求12至19之一所述的易操纵的台架，其中，该线性致动器是气压控制或液压控制的并且在其壳体内设有一个或多个阀用于控制流体流入和/或流出腔的流速。21.根据权利要求20所述的易操纵的台架，其中，所述一个或多个阀是双向阀。22.根据前述权利要求之一所述的易操纵的台架，其中，该台架包括夹住操作区段的第一壁和第二壁，在该操作区段中装有所述子系统和回转致动器，该操作区段被分为三个子区段，其中两个外区段中装有所述子系统并且内区段中装有该回转致动器，用于子系统的凸轮的导轨设在第一壁中，并且该枢转机构包括可操作地与第一和第二壁凸耳...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·科克伦，
申请(专利权)人：康卡斯特有限公司，
类型：
国别省市：