[发明专利]一种摩擦杆传动装置

说明书

本发明公开了一种摩擦杆传动装置，包括箱体以及安装于所述箱体上的V型轮组件、摩擦杆组件、压紧轮组件和伺服电机，所述伺服电机设于所述箱体下端并与所述V型轮组件传动连接，所述压紧轮组件设于所述箱体上端并与所述V型轮组件夹紧所述摩擦杆组件，所述伺服电机带动所述V型轮组件转动，所述V型轮组件进而与所述摩擦杆组件产生静摩擦力，静摩擦力对所述摩擦杆组件产生向前的推力，推动摩擦杆组件向前运动，当摩擦杆组件运动到指定位置时，产生相反方向的作用力，迫使摩擦杆组件停下来，从而完成整个运动过程。采用本发明摩擦杆传动装置，可以提高摩擦杆传动的整个传动效率及稳定性，同时，增加摩擦杆的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种应用于三坐标测量机或二维几何测量仪等精密仪器中负载低、重复定位精度要求高的传动场合的摩擦杆传动装置。

背景技术

三坐标测量机主机架构由三轴组成，在控制器作用下，各轴沿各自方向运动，在传动过程中，由于机床本身惯性及零件加工精度上的误差，使得三坐标测量机在三个方向上存在二十一项误差：即三个方向的位置度；沿三个方向运动时的六个直线度；沿三个方向运动时自传、俯仰、方向九个角摆；各轴间三个垂直度。而二十一项误差最终都可以归结为三个运动轴的运动精度，所以提高各个方向的运动精度，可以显著提高三坐标测量机的精度。

三坐标测量机三轴运动精度取决于三轴本身误差、控制器及软件补偿，闭环控制系统总能使三轴运动时“定点停车”，软件补偿后，可以使测量数据无限接近零件行为尺寸的真实值。但如果三轴本身加工误差大，甚至各轴转动方式在设计原理上存在缺陷，则三轴运动到定点时刻，总是不断震荡，控制效果下降，所以提高三轴运动精度，首先在原理上选择较优的传动方式，而后在结构上，使机构在运动时非常稳定，重复定位精度高。

目前市面上用在三坐标测量机用到最多的传动方式有齿轮齿条传动，滚珠丝杆传动，皮带传动及无牙螺杆传动，摩擦杆与摩擦方传动。各种传动方式各有长处；齿轮齿条传动负载大、可无限延长，但返程间隙很难消除且成本高；滚珠丝杆传动往复运动无间隙，重复定位精度高，但重力方向，丝杆本身变形大，行程不能太长；皮带传动价格便宜，但行程不能太长，能量转化效率低；摩檫杆传动返程无间隙，噪音低，但负载不能太高。本发明涉及一种摩擦杆传动装置，且用在负载不高的三坐标测量机中的两个轴，以克服摩擦杆传动，本身不能高负载的缺陷。

摩擦杆传动为一夹紧部件与光杆相互挤压产生静摩擦，给运动部件提供动力，夹紧部件的好坏直接决定摩擦杆传动的整个传动效率及稳定性，光杆自身的安装方式不当，会使得夹紧部件与光杆挤压时因受力不均导致光杆过早出现剥落，扭曲等疲劳失效，降低摩擦杆传动的使用寿命。

发明内容

本发明提供一种摩擦杆传动装置，可以提高摩擦杆传动的整个传动效率及稳定性，同时，增加摩擦杆的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种摩擦杆传动装置，包括箱体以及安装于所述箱体上的V型轮组件、摩擦杆组件、压紧轮组件和伺服电机，所述伺服电机设于所述箱体下端并与所述V型轮组件传动连接，所述压紧轮组件设于所述箱体上端并与所述V型轮组件夹紧所述摩擦杆组件，所述伺服电机带动所述V型轮组件转动，所述V型轮组件进而与所述摩擦杆组件产生静摩擦力，静摩擦力对所述摩擦杆组件产生向前的推力，推动摩擦杆组件向前运动，当摩擦杆组件运动到指定位置时，产生相反方向的作用力，迫使摩擦杆组件停下来，从而完成整个运动过程。

优选地，所述摩擦杆组件包括杆库、光杆、杆端关节轴承以及关节座，所述杆库与杆端关节轴承分别设于所述光杆的两端，所述关节座与所述杆端关节轴承柔性连接，使光杆能绕关节座有一定幅度的旋转，所述光杆设于所述箱体上端并用所述压紧轮组件与所述V型轮组件夹紧。

优选地，所述摩擦杆组件还包括O型圈，所述O型圈设于所述杆库的末端与光杆连接处的间隙中，使所述杆库与光杆的刚性连接转为弹性连接。