[发明专利]实现轨迹和刚体导引的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动化机械，具体涉及一种实现轨迹和刚体导引的装置。

背景技术

产生面包型轨迹的机构很多，单自由度的连杆机构只能近似实现直线轨迹或某几个点的精确位置；双自由度的连杆机构加凸轮机构可以实现直线段轨迹和回程曲线轨迹，但较难保证在整个直线段内输出姿态的平动；曲柄滑块和凸轮连杆复合运动虽然可以实现，但整套机构所需空间太大，并且不适合高速运动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种实现轨迹和刚体导引的装置，它可以实现推程为平动的直线轨迹输出运动，回程为变姿态的弧形轨迹输出运动。

为解决上述技术问题，本发明实现轨迹和刚体导引的装置的技术解决方案为：

包括主输入齿轮19，主输入齿轮19固定连接偏心轮20；偏心轮20上设置有偏心孔，偏心轮20的中心与偏心孔之间形成第二连杆2；第二连杆2与固定机架30、第一连杆1、连架杆3组成一四杆机构；主输入齿轮19驱动四杆机构实现平动；偏心孔固定连接第一偏心轴21的一端，第一偏心轴21的另一端空套有第一齿轮4，第一齿轮4与第二齿轮5相互啮合，第一齿轮4与第二齿轮5的传动比为1∶1；第二齿轮5固定连接第一连杆1的运动端；第二齿轮5固定连接凸轮14；凸轮14的外缘与摆杆11的运动端啮合，凸轮14包括静止段和运动段；当摆杆11处于凸轮14的运动段时，凸轮14能够带动摆杆11运动；当摆杆11处于凸轮14的静止段时，凸轮14转动，摆杆11不动；摆杆11与扇形齿轮12固定连接；扇形齿轮12与第三齿轮13相啮合；第一齿轮4的中心固定连接第二偏心轴22的一端，第二偏心轴22的另一端固定连接第三连杆6的固定端，实现第一齿轮4与第三连杆6的固定连接；第二偏心轴22与第一偏心轴21在同一轴线IV上；第三齿轮13空套在第二偏心轴22上；第三连杆6的运动端VI和第三齿轮13共同连接推板10。

所述偏心轮20上的偏心孔与中心之间的距离为L2；所述第一连杆1的长度为L1，L1＝L2。

所述连架杆3活动连接辅助连杆27的一端，辅助连杆27的另一端铰接固定。

所述四杆机构的连架杆3包括相互平行的第一连架杆23、第二连架杆24、第三连架杆25，第一连架杆23、第二连架杆24、第三连架杆25通过配重块26固定连接。

所述偏心轮20与固定机架30的一端铰接固定，形成四杆机构的第一固定轴I；所述第一连杆1的固定端与固定机架30的另一端铰接固定，形成四杆机构的第二固定轴II；所述固定设置于偏心轮20的偏心孔内的第一偏心轴21与第一连架杆23的一端铰接，形成四杆机构的第一运动轴IV；所述第一连架杆23的另一端与第一连杆1的运动端铰接，形成四杆机构的第二运动轴III。

所述第二齿轮5通过轴承活动设置于第一连架杆23与第二连架杆24之间；所述凸轮14活动设置于第二连架杆24与第三连架杆25之间。

所述第三连杆6与竖直方向的夹角α1等于所述第二连杆2与竖直方向的夹角α2；所述第三连杆6的长度L6等于第二连杆2的长度L2。

进一步，所述第三连杆6的运动端VI和第三齿轮13与连接推板10的连接方式如下：所述第三齿轮13为一端带有齿轮的轴套，轴套空套在第二偏心轴22上；轴套的另一端与第四连杆7的一端固定连接；所述第三连杆6的运动端VI与第二连架杆9的一端铰接；第四连杆7的长度等于第二连架杆9的长度；第四连杆7的运动端和第二连架杆9的另一端分别与第三连架杆8的两端铰接；第三连架杆8的长度等于第三连杆6的长度；第三连杆6、第四连杆7、第二连架杆9、第三连架杆8组成一个五杆机构6-7-8-9；第二连架杆9上固定设置有所述推板10。

所述主输入齿轮19的内侧设置有第一配重块28，所述五杆机构的外侧设置有第二配重块29，使整个机构的质心在中心轴线I上。