一種機電一體的繞線絞盤裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及繞線絞盤，尤其涉及一種用于四絞盤協(xié)作控制的繞線裝置。
技術(shù)背景
[0002]柔索并聯(lián)機器人在機器人大范圍空間運動中有著極大的前景。柔索并聯(lián)機器人的工作原理是通過協(xié)同改變多根固定在被控裝置上的柔索的長度，來調(diào)整被控裝置在空間中的位置和姿態(tài)。柔索的長度，是通過絞盤來控制的。
[0003]柔索并聯(lián)機器人常用絞盤和伺服電機來控制柔索的長度，進而達到控制機器人在空間的位置和姿態(tài)的目的。運作時，不管是對機器人做怎樣的調(diào)整，所有伺服電機都要協(xié)同工作。此類方法具有以下缺點:1、當柔索數(shù)量較多時，對多組伺服電機協(xié)同工作的控制困難;2、同時啟用多組伺服電機能耗高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服傳統(tǒng)機械絞盤的弊端，本發(fā)明提供了一種單電機協(xié)同控制的機電一體化絞盤。
[0005]機電一體化繞線絞盤裝置包括機架、剎車、驅(qū)動電機、繞線盤、內(nèi)齒圈、行星齒輪組和中心太陽輪。內(nèi)齒圈通過軸承置于機架的底部;剎車模塊作用于內(nèi)齒圈外側(cè)表面上，其工作的移動方向為內(nèi)齒圈徑向；行星齒輪組與中心太陽輪位于同一個工作平面，同內(nèi)齒圈一起構(gòu)成一個2K-H型周轉(zhuǎn)輪系;行星齒輪組的每個齒輪中心都一根軸與繞線盤固結(jié)，繞線盤同時又通過軸承與機架相連。
[0006]進一步，安裝在內(nèi)齒圈外側(cè)的剎車裝置用于改變內(nèi)齒圈的自由度。剎車不工作時，內(nèi)齒圈可以正反雙向轉(zhuǎn)動，剎車工作時，內(nèi)齒圈鎖死，自由度為零。
[0007]進一步，太陽輪由電機驅(qū)動，且與行星齒輪組各齒輪嚙合。
[0008]進一步，各行星齒輪的中心用一根軸和一對軸承與繞線盤相連接，將行星齒輪的公轉(zhuǎn)運動傳輸?shù)嚼@線盤中，實現(xiàn)繞線盤的繞中軸自轉(zhuǎn)。
[0009]進一步，四組機電一體化繞線絞盤位于空間四角的方位上，柔索經(jīng)繞線盤后末端固定在被控件上。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
[0011]1、機電一體的結(jié)構(gòu)設(shè)計使得在使用過程中每次只需控制一個電機，簡化了控制程序。
[0012]2、無需開啟所有電機即可調(diào)整被控單元位置，能耗降低。
[0013]3、結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，易于維護。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖2是本發(fā)明的整體布局方式圖。
【具體實施方式】
[0016]機電一體的繞線絞盤裝置，包括繞線盤1，剎車裝置2，內(nèi)齒圈3，行星輪組4和太陽輪5;行星輪組4中包含2-4個行星輪，各行星輪中心通過滾動軸承安裝一根傳動軸，傳動軸兩端用滾動軸承與繞線盤1相連;剎車裝置2位于內(nèi)齒圈外表面，固結(jié)在機架上，用電磁鐵驅(qū)動；內(nèi)齒圈3、行星輪組4和太陽輪5按2K-H周轉(zhuǎn)輪系組合在一起；內(nèi)齒圈3和繞線盤1同心，分別用兩個位于各自中心的滾動軸承安裝在機架上。
[0017]安裝時四組機電一體繞線絞盤分別固定在A、B、C、D同平面的四個角上，被控目標的初始位置為P點，目標位置為Q點。
[0018]本發(fā)明在使用時，先根據(jù)被控目標的初始位置P和目標位置Q確定需要啟用絞盤對應(yīng)的電機;在四絞盤系統(tǒng)中，先后啟用2個電機即可；電機A先啟用，此時對應(yīng)的絞盤A剎車工作，其工作的移動方向為內(nèi)齒圈徑向，內(nèi)齒圈A被卡死，行星輪組A帶動繞線盤A自轉(zhuǎn)繞線，對應(yīng)的柔索A收縮;與此同時其他三組絞盤的電機均不啟用，剎車均不工作，自由放線，自動適應(yīng)柔索A長度的變化;當柔索A的長度調(diào)整至所需值后，電機A停止工作，剎車A松開;電機B開始啟用，此時對應(yīng)的絞盤B剎車工作，內(nèi)齒圈B被卡死，行星輪組B帶動繞線盤B自轉(zhuǎn)繞線，對應(yīng)的柔索B收縮;與此同時其他三組絞盤的電機均不啟用，剎車均不工作，自由放線，自動適應(yīng)柔索B長度的變化；當柔索B的長度調(diào)整至所需值后，電機B停止工作，剎車B松開;此時被控目標已處于要求位置，整個移動過程結(jié)束。
[0019]本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護范圍不應(yīng)當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【主權(quán)項】
1.機電一體的繞線絞盤裝置，其特征在于:機架、剎車裝置、驅(qū)動電機、繞線盤、內(nèi)齒圈、行星齒輪組和太陽輪;行星齒輪組與太陽輪位于同一個工作平面，兩者同內(nèi)齒圈一起構(gòu)成一個2K-H型周轉(zhuǎn)輪系；行星齒輪組的每個齒輪中心都用一根傳動軸與繞線盤固結(jié)，繞線盤同時又通過軸承與機架相連；內(nèi)齒圈通過軸承置于機架的底部;剎車裝置作用于內(nèi)齒圈外側(cè)表面上。2.如權(quán)利要求1所述的機電一體的繞線絞盤裝置，其特征在于:行星齒輪組中各行星輪中心通過滾動軸承安裝一根傳動軸，傳動軸兩端用滾動軸承與繞線盤相連，將行星齒輪的公轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成繞線盤的自轉(zhuǎn)運動。3.如權(quán)利要求2所述的機電一體的繞線絞盤裝置，其特征在于:剎車裝置位于內(nèi)齒圈外表面，固結(jié)在機架上，利用電磁鐵驅(qū)動可鎖死內(nèi)齒圈。4.如權(quán)利要求3所述的機電一體的繞線絞盤裝置，其特征在于:繞線盤的中心通過滾動軸承連接在機架上，且與太陽輪的中心和內(nèi)齒圈的中心同軸。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電一體化繞線絞盤裝置。包括機架、剎車裝置、驅(qū)動電機、繞線盤、內(nèi)齒圈、行星齒輪組和中心太陽輪；內(nèi)齒圈、行星齒輪組和中心太陽輪構(gòu)成一個2K‐H型周轉(zhuǎn)輪系；剎車裝置位于內(nèi)齒圈外表面，固結(jié)在機架上，利用電磁鐵驅(qū)動用于鎖死內(nèi)齒圈；行星齒輪組中各行星輪中心通過滾動軸承安裝一根傳動軸，傳動軸另一端同樣用滾動軸承與繞線盤相連，將行星齒輪的公轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成繞線盤的自轉(zhuǎn)運動；繞線盤的中心通過滾動軸承連接在機架上，且與太陽輪的中心和內(nèi)齒圈的中心同軸；本發(fā)明具有控制簡單、節(jié)約能耗的優(yōu)點。
【IPC分類】B66D1/74, B66D1/22
【公開號】CN105460824
【申請?zhí)枴緾N201510999250
【發(fā)明人】鄭小翔, 李榮軍, 徐志農(nóng)
【申請人】浙江大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月26日