[发明专利]一种改进的正弦加速度凸轮锁紧机构

权利要求书

1.一种改进的正弦加速度凸轮锁紧机构，由伺服电机，L型板，支撑板，传动轴，凸轮，不完全锥齿轮，十字导轨，滑块，导轨支杆，弹簧，沟槽锥齿轮，连接面，凸台组成；其特征在于：伺服电机借助L型板与支撑板相连，作为锁紧机构的源动力装置；传动轴与伺服电机相连，凸轮和不完全锥齿轮同轴安装，通过改变伺服电机的通电相序，为连接面之间的连接断开提供动力；凸轮与十字导轨表面相接触，凸轮遵循改进的正弦加速度运动规律，通过凸轮转动，驱动十字导轨向前移动，改进的正弦加速度运动规律保证了运动的平稳性；滑块与导轨支杆相连构成导轨组件，导轨支杆安装在十字导轨滑槽中，十字导轨可带动导轨组件做直线运动；弹簧安装在支撑板与十字导轨之间，导轨组件作直线运动时，凸轮始终与十字导轨相接触且弹簧始终作为机构的阻尼系统；沟槽锥齿轮安装在支撑板上，借助沟槽锥齿轮上的正弦形沟槽，导轨支杆始终与正弦形沟槽相切；在整个运动过程中，凸轮与不完全锥齿轮始终处于联动状态，但是当推程运动阶段结束后，转动驱动过程不会立即开始，需经过一段过渡时间，不完全锥齿轮才会与沟槽锥齿轮发生啮合作用，沟槽锥齿轮带动导轨组件沿槽沟径向移动，到达槽沟末端完成转动驱动过程，直线驱动过程与转动驱动过程良好的衔接性，保证了连接的有序性与可靠性；连接面通过凸台与支撑板相连，形成与外部连接单元锁紧的连接面结构；

工作时，首先当锁紧机构的连接面与外部连接单元的连接面相互贴紧时，伺服电机带动安装在传动轴上的一对凸轮和不完全锥齿轮同步转动，凸轮开始进入推程阶段，凸轮遵循改进的正弦加速度运动规律推动前端的十字导轨以及安装在十字导轨滑槽中的四组导轨组件向前移动，移动过程中弹簧不断压缩起到限位阻尼作用，此即为直线驱动过程；然后为了保证机构连接过渡的平稳性，需经过一段过渡时间后开始转动驱动过程，不完全锥齿轮的有齿区到达与沟槽锥齿轮啮合的位置，沟槽锥齿轮开始转动，并通过正弦形沟槽带动四组导轨组件沿连接面径向移动，沟槽锥齿轮转动时凸轮一直处于远休止状态，当滑块到达正弦形沟槽终点时，导轨组件同时被正弦形沟槽锁住，伺服电机制动，连接过程完成；最后当连接面需要断开时，伺服电机反转，在沟槽锥齿轮的带动下，四组导轨组件沿连接面的径向沟槽向连接面中心位置靠拢，到达正弦形沟槽的始端位置后；在凸轮与弹簧的共同作用下，四组导轨组件从连接面以外缩回，回到初始位置，完成分离断开工作。