[发明专利]一种快速撤离装置

说明书

技术领域

本发明属于高速运动技术领域，尤其是一种快速撤离装置。

背景技术

在洁净和真空环境中，对生命周期极短的空间目标或时间敏感的目标对象的经常会要求快速撤离作业，在进行快速分离时，快速撤离子装置必须在规定的极短时间内撤离要求的较大距离，并可安全制动。通常要求在百毫秒的工作时间内动作，且安全撤离距离为米级。快撤子装置工作还要求不污染环境，产生尽量少的电磁、热扰动。

目前为了实现短时长距离的运动，就必须实现高加速运动，以将势能转化为动能的方式来实现高速撤离是主要的思路。

通常快速撤离装置主要采用的方式有直线电机驱动方式、气动驱动(气体爆破)方式。

气动爆破方式的加速特性好，但是这种方式的安全性很差，容易引发人员和财物的损伤，并且不易控制运动对象的速度、加速度、运动方向性、力方向大小控制等各种指标，制动也不好实现。另外，在真空、洁净环境中，气动方式就完全不能满足这方面的环境要求。

直线电机驱动方式相对于气动来说，速度易于控制。但是直线电机的子装置结构复杂，加速度特性一般，引入的电磁扰动也较严重，并且直线电机的效率较低，发热严重，不适合在真空环境下运行。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种快速撤离装置，该装置采用弹簧作为蓄能元件，使用加载子装置h对弹簧进行低速压缩，将加载子装置的能量储存在势动能转换(蓄能)子装置的加载弹簧中，并通过锁紧触发子装置e的前锁定释放触发器锁定。在需要对目标进行高加速度驱动时，通过释放被压缩的弹簧，将弹簧压缩存储的势能转换为快速撤离子装置a的动能，以实现目标对象的高加速运动，进而满足短时高速高加速的运动要求。

本发明所提出的一种快速撤离装置，其特征在于，该装置包括：快速撤离子装置a，势动能转换子装置b，检测子装置c，支撑导向子装置d，锁紧触发子装置e，缓冲制动子装置f，加载子装置h；其中：

所述支撑导向子装置d包括导向杆10、导轨11、后挡板17、连接横梁22、前挡板29和底板32；所述后挡板17、前挡板29与连接横梁22和底板32通过螺钉连接；所述导轨11通过螺钉安装在所述底板32的导轨安装槽内；所述导向杆10两端的头部攻有反向螺纹，分别与所述前挡板29和后挡板17的螺纹孔连接；

所述加载子装置h包括伺服电机1、减速器2、联轴器4、低速滑块8、轴承座18、丝杠螺母20、施力块21和滚珠丝杠23；所述伺服电机1和减速器2通过螺钉安装在一起；所述轴承座18通过螺钉安装在所述底板32上；所述丝杠螺母20通过螺钉连接在所述施力块21一端的端面上；所述低速滑块8通过螺钉安装在所述施力块21的底面上；所述滚珠丝杠23安装在所述轴承座18内，其一端与所述丝杠螺母20连接，另一端通过联轴器4与减速器2连接；

所述快速撤离子装置a包括高速滑块13、配重块24、多功能连接座25、快撤连接臂28、推力翼板35和双向制动锚钩39；所述配重块24和快撤连接臂28通过螺钉与多功能连接座25的前后连接端面连接；所述快撤连接臂28提供标准的机械接口，用于连接夹持器或其他需要实现快撤工作的设备；所述推力翼板35通过螺钉与所述多功能连接座25的底面连接，并通过螺钉连接在上下高速滑块13上，所述推力翼板35与所述缓冲制动子装置f和所述势动能转换子装置b进行机械接触；所述双向制动锚钩39通过螺钉连接在推力翼板35的底部，用来配合锁定所述锁紧触发子装置e的释放触发器30和34以锁定和释放快速撤离子装置a；

所述势动能转换子装置b包括加载弹簧座14、加载弹簧15和加载端可调弹簧座16，用于实现动能和势能的转换；所述加载弹簧15安装在加载弹簧座14和可调弹簧座16之间的圆柱腔内；所述加载弹簧座14的一端与弹簧15连接，另一端与所述推力翼板35连接，用于实现势动能的转换；所述可调弹簧座16的另一端攻有细牙螺纹，与所述支撑导向子装置d的前挡板29连接，起到势动能转换的作用；

所述检测子装置c包括光栅尺19、光栅尺测头26、后触发状态光电检测开关31、前触发状态光电检测开关33、驱动端复位光电检测开关36、加载限位光电检测开关40，用于检测快撤子装置a在运动过程中的速度位移特性；所述光栅尺19和所述光栅尺测头26用于检测快撤子装置a的位置和速度，所述光栅尺19通过螺钉安装在所述连接横梁22的背部；所述光栅尺测头26通过所述光栅尺测头安装座27安装在所述多功能安装座25上，随所述快撤子装置a一起运动；所述光电检测开关31、33、36、40采用螺钉安装在底板32上；