[发明专利]一种基于齿轮啮合变向的旋转往复运动装置

说明书

本发明公开了一种基于齿轮啮合变向的旋转往复运动装置，本装置空间布局紧凑，结构简单，能够适用于多数机械空间不充足的应用场合，能够尽可能节约使用空间以供机械设备实现其他功能；本装置采用可编程私服电机直控的方式，能够通过程序动态的改变伺服电机转速从而快速实现旋转往复运动速率的实时变化，进而达到快速响应的目的；本装置克服了诸如凸轮类往复机构制作成本较高的缺点，以及曲柄滑块类往复机构空间占用大的缺点，并且相比搭配电磁阀的气动装置实现往复运动功能的方式，齿轮啮合的方式更为稳定可靠，在换向时噪音较小，同时能够支持高速度的旋转往复运动且不易损坏。

技术领域

本发明涉及一种基于齿轮啮合变向的旋转往复运动装置，属于机械传动技术领域。

背景技术

随着机械工业设备的各类技术创新，现代化机械电子设备日趋精密化，不断地向着在确定空间大小范围内实现更多功能的方向发展。设备空间结构经过一代代的优化更新甚至重设计，现逐渐趋于完善，相较于传统的机械设备存在的空间占用大、功能单一、运行效率不足等缺点，现今具备相同功能的机械电子设备已经得到了很大程度上的变革。伴随设备精密化程度提升而带来的是设备在体积缩小的同时运行效率及功能的增强，日常生活中旋转往复运动是常见的机械传动形式之一，在加工、生产、包装等机械电子设备上均可见对其的各类应用。

常见的旋转往复运动机械装置有：内外面凸轮装置、曲柄滑块装置、搭配电磁阀的气动装置等。这些装置均能为旋转往复运动的各类应用提供多途径的方法，内外面凸轮装置可以依据使用要求制作对应的内外面凸轮曲线，配合相应的传动系统实现预期目标，但其结构较为复杂，基础成本较高。曲柄滑块装置结构简单，经曲柄的旋转运动可直接实现滑块的往复运动，但装置行程越大则占用空间越大。搭配电磁阀的气动装置以气压为动力源，通过电磁阀及相应行程开关完成正反向推动气压杆实现往复运动，但其应用场合需依赖稳定气压源，且往复运动交替时会产生一定噪声，同时存在电磁阀等元器件过热失效等风险。这些装置存在着基础成本较高、空间占用较大、运转速率过高易损伤装置以及噪声等问题。

发明内容

本发明提供了一种基于齿轮啮合变向的旋转往复运动装置，以用于通过该装置实现基于齿轮啮合变向的旋转往复运动。

本发明的技术方案是：一种基于齿轮啮合变向的旋转往复运动装置，包括动力源A、运动转换系统C、基座4；所述动力源A提供动力；所述运动转换系统C包括旋转运动结构、往复运动结构；旋转运动结构与动力源A在动力源A的轴线方向上连接为一体，往复运动结构中的上下传动齿条3与基座4的安装面连接固定，旋转运动结构中转换齿轮8作为旋转运动结构、往复运动结构两个结构的交集部分，带动往复运动结构及滚动结构往复运动。

还包括位移定位系统B，其包括滚动结构、支撑定位结构；其中滚动结构用于动力源A的定位和固定；支撑定位结构用于将滚动结构固定于基座4的安装面上，以及对滚动结构的往复运动进行调整；所述滚动结构包括往复板、滚动支撑板组、滚动体；其中滚动体在往复板工作面上做往复滚动运动，滚动支撑板组用于滚动体及动力源A的定位和固定。