[发明专利]弹簧摆动箱式欠驱动对称夹送机构

摘要

本发明提供一种弹簧摆动箱式欠驱动对称夹送机构，其包括直线运动机构、对称连杆机构、万向联轴器、驱动机构、弹簧摆动箱、中间轴齿轮、工作轴齿轮以及夹送辊，中间轴齿轮和工作轴齿轮分别设置有两个，中间轴齿轮包括第一中间轴齿轮和第二中间轴齿轮，第二中间轴齿轮的驱动转轴通过万向联轴器与驱动机构的电机输出轴相连。本发明的夹送辊夹持机构的驱动器数量为1，系统自由度数量为3。机构在完成同步夹持动作时可以在欠驱动关节处发生位移，并通过弹簧系统对瞬间夹持作用力进行缓冲，避免夹持冲击力过大损坏加持物，对所夹持工件和夹持机构自身零部件都起到一定的保护作用，有效延长了设备使用寿命。

主权项

1.一种弹簧摆动箱式欠驱动对称夹送机构，其特征在于：其包括直线运动机构、对称连杆机构、万向联轴器、驱动机构、弹簧摆动箱、中间轴齿轮、工作轴齿轮以及夹送辊，所述中间轴齿轮和所述工作轴齿轮分别设置有两个，两个中间轴齿轮与两个工作轴齿轮均为同轴设置，所述中间轴齿轮包括第一中间轴齿轮和第二中间轴齿轮，所述第二中间轴齿轮的驱动转轴通过万向联轴器与所述驱动机构的电机输出轴相连，所述工作轴齿轮包括第一工作轴齿轮和第二工作轴齿轮，所述第一中间轴齿轮与所述第一工作轴齿轮啮合，所述第二中间轴齿轮与所述第二工作轴齿轮啮合，所述第一工作轴齿轮外部设置有第一夹送辊，所述第二工作轴齿轮外部设置有第二夹送辊，所述第一夹送辊的辊径与所述第二夹送辊的辊径相等，所述第一夹送辊与所述第二夹送辊之间用于夹持长方形物料的辊缝能够在所述对称连杆机构的调节下进行开闭，所述对称连杆机构与所述直线运动机构之间设置有弹簧摆动箱，所述弹簧摆动箱内部并列设置有第一弹簧以及第二弹簧，所述对称连杆机构包括两个对称设置的第一连杆单元和第二连杆单元，第一连杆单元包括第一连杆和第二连杆，所述第二连杆单元包括第三连杆和第四连杆，所述第一连杆的第一端与所述第一中间轴齿轮的中心固连，所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第一端在所述第一工作轴齿轮的中心处铰接，所述第二连杆的第二端与所述第一弹簧固连，所述第三连杆的第一端与所述第二中间轴齿轮的中心固连，所述第三连杆的第二端与所述第四连杆的第一端在所述第二工作轴齿轮的中心处铰接，所述第四连杆的第二端与所述第二弹簧固连，当所述第一夹送辊与所述第二夹送辊闭合时，所述第一弹簧以及第二弹簧在对称连杆机构动作时能够产生水平方向的位移，对夹持力产生缓冲量，从而降低所述第一夹送辊与所述第二夹送辊闭合时产生的冲压力，所述弹簧摆动箱产生的缓冲量由以下公式进行计算：设第一中间轴齿轮的分度圆直径为D1，第一工作轴齿轮的分度圆直径为D2，第一夹送辊的直径为D，直线运动机构输出的水平拉力为T，弹簧系统产生的水平位移为s，第一夹送辊对夹持工件的夹持力为N，长条形物料的直径为A，第一中间轴齿轮的中心与第一工作轴齿轮的中心之间的连线与坐标系的夹角为α，第一弹簧和第二弹簧满足胡克定律，弹性系数为k；在夹持动作时，弹簧偏离原水平位移为s，受到的弹力Fs可表示为:Fs＝ks                                                             (1)第一连杆和第二连杆以第一中间轴齿轮的中心为回转中心，满足力矩平衡关系，即：N·L_N‑T‑Fs D₁＝0                                 (2)L_N为夹持力N的力臂，根据几何关系可得：L_N由上述三角函数推导得到：L_N＝|OO₂|cosα                                                     (4)将公式(1)、(3)和(4)代入公式(2)中，得到夹持力N的表达式：进一步得到弹簧摆动箱对夹持力的缓冲量大小为：