[发明专利]一种圆弧运动机构

说明书

本发明公开了一种圆弧运动机构，包括弧形导轨机构和同步带驱动机构；所述弧形导轨机构包括导轨和滑块，在导轨上设置有平行的弧形轨道和安装同步带的凹槽，在滑块设置有滚轮，滚轮安装在弧形轨道上，滚轮带动滑块沿着弧形轨道往复移动；所述同步带驱动机构包括电机、同步带轮和同步带，电机的基座与滑块位置固定，同步带轮安装在电机的输出轴上，同步带的一端与凹槽的一端固定，另一端沿着凹槽延伸，绕经惰轮I后伸出凹槽外，绕经同步带轮后再绕经惰轮II后回到凹槽内，最后与凹槽的另一端固定；安装惰轮I和惰轮II的轴与滑块位置固定。本案通过对弧形导轨和适配的驱动机构进行综合改进，能够提高圆弧运动机构的稳定性，并降低制造成本。

技术领域

本发明涉及一种圆弧运动机构，可以沿着圆弧形轨道往复移动。

背景技术

对于弧形导轨，市场上已经有较为成熟的产品，比如THK的弧形滚珠导轨、IGUS的弧形滑动导轨、还有其他厂家的滚轮式弧形导轨等。适配弧形导轨的驱动机构有的采用齿轮齿条结构，有的采用同步带传动结构，其中同步带传动结构是较为常见的，多用于自动化设备上进行不同工位间的物料传输。

THK的弧形滚珠导轨和IGUS的弧形滑动导轨的运行稳定性较好，但是造价较高；传统的滚轮式弧形导轨的造价较低，但是运行的稳定性却不高。齿轮齿条结构的运行精度较好，但是存在制作成本高的问题，且齿轮齿条结构维护维修等都极为不便；现有的同步带传动机构中的同步带都是跟随主动轮/齿轮运动的，是首尾相接的结构，占用空间大，比较适合生产加工过程中使用，使用范围受限制。

因此，设计一种运行稳定性好、成本低廉、对空间要求低的弧形导轨及适配的驱动机构是目前一个需要解决的技术问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种圆弧运动机构，通过对弧形导轨和适配的驱动机构进行综合改进，以提高圆弧运动机构的稳定性，并降低制造成本、扩大应用范围。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种圆弧运动机构，包括弧形导轨机构和同步带驱动机构；所述弧形导轨机构包括导轨和滑块，在导轨上设置有平行的弧形轨道和安装同步带的凹槽，在滑块设置有滚轮，滚轮安装在弧形轨道上，滚轮带动滑块沿着弧形轨道往复移动；所述同步带驱动机构包括电机、同步带轮和同步带，电机的基座与滑块位置固定，同步带轮安装在电机的输出轴上，同步带的一端与凹槽的一端固定，另一端沿着凹槽延伸，绕经惰轮I后伸出凹槽外，绕经同步带轮后再绕经惰轮II后回到凹槽内，最后与凹槽的另一端固定；安装惰轮I和惰轮II的轴与滑块位置固定；通过惰轮压紧同步带，并尽可能将同步带限制在凹槽内，保证整个运动机构工作的稳定性。

本案采用了加工制造成本较低的滚轮式弧形导轨和同步带传动机构，不同的是，我们采用了同步带两端固定的结构，这样同步带在整个运动机构工作的过程中是不发生移动的，也不必设计出封闭的环形轨道，我们可以根据移动范围的实际需求设计弧形轨道的长度，适配地设计凹槽及同步带的长度和位置，极大地提高了整个运动机构设计的灵活性（包括形状和尺寸）。

具体的，所述弧形轨道为V型凸起结构，所述滚轮上设置有V型槽结构， V型槽结构卡在V型凸起结构上形成滚轮导向机构；相对现有的滚轮式弧形导轨，我们对导向槽的结构进行了设计，一方面是为了适配导轨上同时设计弧形轨道和凹槽的结构，尽可能地降低整个运动机构的尺寸，另一方面采用V型结构使得在导向过程中，V型槽和V型凸起的两个侧面能够保持接触，提高运动的稳定性。

具体的，所述惰轮I和惰轮II将同步带压在凹槽内，惰轮I和惰轮II接触同步带的圆柱表面的最小间距小于同步带轮接触同步带的圆柱表面的直径；该设计是为了夹紧同步带，提高整个运动机构的稳定性。