[发明专利]一种轨道自适应运动小车调整装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种轨道自适应运动小车调整装置及其使用方法，包括运动轨道、移动小车和控制装置；运动轨道包括底板、内轨道、外轨道和齿条，底板通过地脚螺栓固定在地面上，内轨道设置在底板的内侧，外轨道设置在底板的外侧，齿条位于底板上，固定在底板的中部；移动小车包括移动平板、随动板和传动装置，传动装置包括主动齿轮、主动齿轮传动轴、从动齿轮、从动齿轮传动轴、第一导向轮、第一导向轮导向轴、第一滚动轮、第二滚动轮、第三滚动轮、第二导向轮、第二导向轮导向轴、第三导向轮、第三导向轮导向轴；控制装置包括电机和减速器；将电机的旋转运动转换为沿齿条的直线或圆弧运动。本发明结构简单、新颖，设计加工容易，成本较低，可靠性高。

技术领域

本发明涉及一种轨道自适应运动小车调整装置及其使用方法，具体涉及一种大行程的直线或圆弧滑轨且采用齿轮齿条传动的传动系统，属于运动控制领域。

背景技术

齿轮齿条传动由于其传递动力大、工作平稳、寿命长、可靠性高等优点，一直被广泛的应用在运动控制领域，但齿轮齿条传动过程中齿侧间隙很难保持恒定，其安装精度要求较高，整体的结构刚性要求较高，在一定程度上限制了其进一步的应用，尤其是当传动距离增大时或者直线齿条与圆弧齿条相互拼接时，很难保证直线齿条的直线度以及圆弧齿条的圆弧度；另外，当运行在上述轨道上时，运动机构的设计也显得尤为重要，倘若考虑不周到，很可能造成设备运动过程中卡住或发生脱轨等问题。

如今调节齿轮齿条的齿侧间隙和改善传动精度常用的方法有增加调整垫片和双薄片齿轮错齿调整法。增加调整垫片相对比较灵活，在齿轮端调整比较方便，但对于长距离的齿条来说，想要保证其安装精度是几乎不可能的；双薄片齿轮错齿调整法是通过弹簧的拉力来消除齿侧间隙的，其传递转矩要受到弹簧拉力的限制，该方法不适用于传动负载较大的场合。对于运动机构，目前最常用的是设计特定的转向机构，通过控制该转向机构来达到适应轨道变化的目的，该方法结构比较复杂，成本较高。

以上限制条件和改善方法均是运动控制领域面临的严重问题，要想在长距离的或庞大的结构下采用齿轮齿条传动，必须发明一种简单可行的机构，使其能够改善传动方式，更好地适应多种工作状况，降低成本，提高传动效率。

发明内容

本发明旨在提供一种轨道自适应运动小车调整装置及其使用方法，解决了运动控制过程中运动机构出现卡住、齿轮齿条传动出现脱齿或啃齿使得中心距不能保持基本恒定的问题，

本发明提供了一种轨道自适应运动小车调整装置，包括运动轨道、移动小车和控制装置；

所述运动轨道包括底板、内轨道、外轨道和齿条，底板通过地脚螺栓固定在地面上，内轨道设置在底板的内侧，外轨道设置在底板的外侧，齿条位于底板上，固定在底板的中部；

所述移动小车包括移动平板、随动板和传动装置，传动装置包括主动齿轮、主动齿轮传动轴、从动齿轮、从动齿轮传动轴、第一导向轮、第一导向轮导向轴、第一滚动轮、第二滚动轮、第三滚动轮、第二导向轮、第二导向轮导向轴、第三导向轮、第三导向轮导向轴；所述随动板为三角形板，在随动板的三个角上分别设有主动齿轮、从动齿轮和第一导向轮，主动齿轮位于主动齿轮传动轴上，从动齿轮为双联齿轮，主动齿轮与从动齿轮的上部齿啮合，从动齿轮的下部齿与齿条啮合；随动板在移动平板的下方，与移动平板无配合关系，其通过轴承与主动齿轮传动轴配合；整个随动板能绕主动齿轮传动轴做小角度的摆动，用于调整齿轮齿条的啮合间隙，保证齿轮齿条的中心距基本恒定；第一滚动轮通过Y形连接件和连接块与移动平板连接，Y形连接件与连接块之间安装有弹簧，运动过程中第一滚动轮处是浮动的，自适应轨道的变化，避免了小车由直线段进入圆弧段或在圆弧段运行时卡住的现象；第二滚动轮、第三滚动轮是以外轨道为基准安装的，第二导向轮和第三导向轮分别与各自的滚动轮平行，且四个轮将外轨道抱死，距离不变；所述的第一、第二、第三滚动轮由两个圆锥台对接而成；

所述控制装置包括电机和减速器；减速器连接主动齿轮传动轴，减速器通过该传动轴将动力传给主动齿轮，齿轮齿条啮合将电机的旋转运动转换为沿齿条的直线或圆弧运动。