[发明专利]大角度活动导轨板摆动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够实现大角度位移的摆动装置。

背景技术

目前，在数控切管机、管节点组焊设备、管节点焊缝探伤设备中，都需要一种摆动装置，用以实现管节点曲线(相贯线)跟踪过程中末端执行器姿态的调整。现有的摆动装置，多数采用导轨板固定式齿轮一扇形齿轮的传动方案。在该技术方案中，导轨板静止不动，主动小齿轮安装在导轨板上并可整周回转，扇形齿轮安装于导轨板的圆弧形导向槽内可往复摆动，主动小齿轮与扇形齿轮啮合传动。当作动器驱动主动小齿轮按特定规律运动时就可实现扇形齿轮的往复摆动。采用该技术方案的摆动装置由于导轨板固定不动，单边摆角仅为导轨板圆弧形导向槽所夹有效圆心角的一半。当所需摆角很大时，必然导致导轨板很大，从而带来摆动装置体积大、动态响应差、易与设备机身发生运动干涉等一系列问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种大角度活动导轨板摆动装置，它可解决现有的摆动装置存在体积大、动态响应差、易与设备机身发生运动干涉的问题。

本发明包括上导轨板、下导轨板、传动小齿轮、主动小齿轮、机架、扇形齿轮、滑块、柔性体、导向轮、第一传动轴、第二传动轴；所述上导轨板和下导轨板上设有闭合的导向槽，所述导向槽内装有两段柔性体和多个导向轮，所述导向轮与两段柔性体固接，每一段柔性体的两端分别与滑块和机架铰接，导向槽由四段圆弧槽组成，所述第一段圆弧槽的曲率半径R₁的中心与第二段圆弧槽的曲率半径R₂的中心同心，且第二段圆弧槽的曲率半径R₂大于第一段圆弧槽的曲率半径R₁，所述第三段圆弧槽和第四段圆弧槽分别与第一段圆弧槽和第二段圆弧槽相切，所述装在机架的凹槽内的第一传动轴上和第二传动轴上分别装有相互啮合的传动小齿轮和主动小齿轮，所述主动小齿轮与固定装在下导轨板上的扇形齿轮啮合，所述扇形齿轮位于上导轨板和下导轨板之间且与上导轨板和下导轨板固联在一起构成导轨板组件，滑块位于第一段圆弧槽处并与

第一段圆弧槽滑动配合，机架位于第二段圆弧槽处，导轨板组件通过第二段圆弧槽与机架滑动配合。

本发明的另一种结构包括上导轨板、下导轨板、传动小齿轮、主动小齿轮、机架、扇形齿轮、滑块、柔性体、导向轮、第一传动轴、第二传动轴；它还包括机架推力轴承、机架径向轴承、滑块推力轴承、滑块径向轴承；所述上导轨板和下导轨板上设有闭合的导向槽，所述导向槽内装有两段柔性体和多个导向轮，所述导向轮与两段柔性体固接，每一段柔性体的两端分别与滑块和机架铰接，导向槽由四段圆弧槽组成，所述第一段圆弧槽的曲率半径R₁的中心与第二段圆弧槽的曲率半径R₂的中心同心，且第二段圆弧槽的曲率半径R₂大于第一段圆弧槽的曲率半径R₁，所述第三段圆弧槽和第四段圆弧槽分别与第一段圆弧槽和第二段圆弧槽相切，所述装在机架的凹槽内的第一传动轴上和第二传动轴上分别装有相互啮合的传动小齿轮和主动小齿轮，所述主动小齿轮与固定装在下导轨板上的扇形齿轮啮合，所述扇形齿轮位于上导轨板和下导轨板之间且与上导轨板和下导轨板固联在一起构成导轨板组件，所述导轨板组件通过装在机架上的机架推力轴承和机架径向轴承与机架构成滚动摩擦副，所述滑块通过装在滑块上的滑块推力轴承和滑块径向轴承与导轨板组件构成滚动摩擦副。

本发明的有益效果是：当主动小齿轮推动扇形齿轮与导轨板一起向某一方向运动时，导轨板上的导向槽推动导向轮使柔性体移动，柔性体与机架铰接一端静止不动，另一端则拖动滑块运动。由于导轨板在向某方向运动时，导向槽上的第二段圆弧槽的全长均为工作段故可实现大角度位移，而传统导轨板固定式齿轮-扇形齿轮摆动装置，导向槽上的圆弧槽全长仅一半为工作段，故在相同的体积条件下实现的摆角小。因此本发明在导轨板导向槽所夹有效圆心角相同的情况下，其单边摆角约为传统摆动装置单边摆角的1.8倍。在所需摆角相同的情况下，本发明具有体积小、重量轻、动态响应快，不易与设备机身发生运动干涉的优点。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式一的工作原理示意图；图2是当上、下导轨板摆动到一端极限位置时的工作原理示意图；图3是本发明的结构示意图。

具体实施方式