專利名稱：步進(jìn)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種步進(jìn)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
當(dāng)主動(dòng)件作連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件作周期的運(yùn)動(dòng)和停頓的這類機(jī)構(gòu)稱為步進(jìn)機(jī)構(gòu)， 它在各種自動(dòng)化機(jī)械中得到廣泛的運(yùn)用，用來實(shí)現(xiàn)送進(jìn)、制動(dòng)、轉(zhuǎn)位、分度、超越等工作要 求。常用的步進(jìn)機(jī)構(gòu)可以分為兩類第一類為主動(dòng)件往復(fù)擺動(dòng)，從動(dòng)件間歇運(yùn)動(dòng)，如棘輪機(jī) 構(gòu)；第二類為主動(dòng)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)件間歇運(yùn)動(dòng)，如槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)等。這些機(jī)構(gòu) 技術(shù)成熟，但在實(shí)際使用時(shí)就會(huì)遇到諸如體積大、設(shè)計(jì)計(jì)算較復(fù)雜、制作難度大、定位精度 難實(shí)現(xiàn)等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、定位精度較高、零 件制造容易、安裝方便、計(jì)算簡單、步進(jìn)行程可根據(jù)實(shí)際需要靈活配置的步進(jìn)機(jī)構(gòu)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是提供一種步進(jìn)機(jī)構(gòu)，包括做 往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件、傳動(dòng)組件和離合組件，所述離合組件包括主動(dòng)離合器和傳動(dòng)離合器， 所述主動(dòng)離合器上設(shè)有牙嵌，傳動(dòng)離合器上同樣設(shè)有牙嵌，所述牙嵌包括一臺(tái)階和一旋階 面，所述主動(dòng)離合器上的牙嵌和傳動(dòng)離合器上的牙嵌相互接觸配合，所述執(zhí)行元件通過傳 動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)主動(dòng)離合器往復(fù)旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)離合器通過所述主動(dòng)離合器上的牙嵌和傳動(dòng)離合器 上的牙嵌相互嚙合或相互分離來間歇帶動(dòng)傳動(dòng)離合器定向旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)離合器通過傳動(dòng)組件 輸出預(yù)定步進(jìn)行程。其中，所述執(zhí)行元件為氣缸。其中，步進(jìn)機(jī)構(gòu)包括機(jī)架，所述傳動(dòng)組件包括傳動(dòng)軸、齒輪、齒條和齒條導(dǎo)軌，所述 氣缸和齒條導(dǎo)軌均固定設(shè)置在機(jī)架上，所述齒條滑動(dòng)設(shè)置在齒條導(dǎo)軌上，所述氣缸包括推 桿，所述推桿與齒條一端固接，所述傳動(dòng)軸通過軸承設(shè)置在機(jī)架上，所述齒輪固定設(shè)置在傳 動(dòng)軸上并且與齒條嚙合，所述主動(dòng)離合器固定設(shè)置在齒輪的一個(gè)側(cè)面上，所述傳動(dòng)離合器 套設(shè)在傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)離合器與傳動(dòng)軸之間設(shè)有止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，所述傳動(dòng)軸上套設(shè)有一彈簧，所 述彈簧把傳動(dòng)離合器推向主動(dòng)離合器。其中，所述傳動(dòng)軸上設(shè)一段螺紋，一調(diào)節(jié)螺套螺接在所述螺紋上，所述彈簧一端抵 接在傳動(dòng)離合器的未設(shè)置旋階面的一側(cè)表面，另一端抵接在調(diào)節(jié)螺套側(cè)面。其中，所述齒輪與主動(dòng)離合器為一體成型。其中，機(jī)架上設(shè)置有軸承座，所述軸承設(shè)置在軸承座內(nèi)。其中，傳動(dòng)軸上設(shè)有輸出輪。其中，步進(jìn)機(jī)構(gòu)包括控制所述氣缸的PLC可編程序控制器。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型采用做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，并采用包括 主動(dòng)離合器和傳動(dòng)離合器的離合組件，執(zhí)行元件通過傳動(dòng)組件帶動(dòng)主動(dòng)離合器往復(fù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)主動(dòng)離合器按照往或復(fù)的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，主動(dòng)離合器上牙嵌的臺(tái)階與傳動(dòng)離合器上牙嵌的 臺(tái)階抵接，即主動(dòng)離合器上的牙嵌和傳動(dòng)離合器上的牙嵌嚙合，傳動(dòng)離合器隨轉(zhuǎn)，傳遞動(dòng) 力，并實(shí)現(xiàn)一定的步進(jìn)行程；當(dāng)主動(dòng)離合器反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，主動(dòng)離合器上牙嵌的旋階面與傳 動(dòng)離合器上牙嵌的旋階面相對滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)，即主動(dòng)離合器上的牙嵌和傳動(dòng)離合器上的牙嵌分 離，傳動(dòng)離合器并不隨轉(zhuǎn)，步進(jìn)行程為零，通過重復(fù)上面的步驟，步進(jìn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)任務(wù)。 本實(shí)用新型步進(jìn)機(jī)構(gòu)所有的動(dòng)作均為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，所以步進(jìn)精度高，尤其特別適用較輕載荷 的步進(jìn)輸送。另外，本實(shí)用新型步進(jìn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、體積可以做到很小，而且零件制造容易， 成本得到有效控制。

圖1是本實(shí)用新型步進(jìn)機(jī)構(gòu)俯視圖；圖2是本實(shí)用新型步進(jìn)機(jī)構(gòu)正視圖；圖3是圖1中A-A向剖示圖；圖4是本實(shí)用新型所述齒輪傳動(dòng)齒結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型所述離合傳動(dòng)齒結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型步進(jìn)機(jī)構(gòu)所述齒輪傳動(dòng)齒和離合傳動(dòng)齒嚙合狀態(tài)示意圖；圖7是本實(shí)用新型步進(jìn)機(jī)構(gòu)所述齒輪傳動(dòng)齒和離合傳動(dòng)齒分離狀態(tài)示意圖。其中，1、機(jī)架；2、氣缸；21、推桿；3、齒輪；4、齒條；5、齒條導(dǎo)軌；6、傳動(dòng)軸；61、螺 紋；7、主動(dòng)離合器；71、牙嵌；711、臺(tái)階；712、旋階面；8、傳動(dòng)離合器；81、牙嵌；811、臺(tái)階； 812、旋階面；9、軸承；10、軸承座；11、彈簧；12、調(diào)節(jié)螺套；13、輸出輪；14、鏈條；15、從動(dòng)鏈 輪。
具體實(shí)施方式
為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施 方式并配合附圖詳予說明。作為本實(shí)用新型所述步進(jìn)機(jī)構(gòu)的實(shí)施例，如圖1至圖7所示，包括做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí) 行元件、傳動(dòng)組件和離合組件，所述離合組件包括主動(dòng)離合器7和傳動(dòng)離合器8，所述主動(dòng) 離合器7上設(shè)有牙嵌71，所述牙嵌71包括一臺(tái)階711和一旋階面712，所述旋階面712有 一低端和一高端，并從低端逐步平滑旋轉(zhuǎn)上升至高端，低端與高端形成臺(tái)階711，傳動(dòng)離合 器8上同樣設(shè)有牙嵌81，所述牙嵌81包括一臺(tái)階811和一旋階面812，所述旋階面812有 一低端和一高端，并從低端逐步平滑旋轉(zhuǎn)上升至高端，低端與高端形成臺(tái)階811，所述主動(dòng) 離合器7上的牙嵌71和傳動(dòng)離合器8上的牙嵌81相互接觸配合，所述執(zhí)行元件通過傳動(dòng) 組件驅(qū)動(dòng)主動(dòng)離合器7往復(fù)旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)離合器7通過所述主動(dòng)離合器7上的牙嵌71和傳動(dòng) 離合器8上的牙嵌81相互嚙合或相互分離來間歇帶動(dòng)傳動(dòng)離合器8定向旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)離合器 8通過傳動(dòng)組件輸出預(yù)定步進(jìn)行程。本實(shí)施例中，所述執(zhí)行元件為氣缸2，所述氣缸2由PLC可編程序控制器自動(dòng)化控 制，精度高且容易自動(dòng)化控制。步進(jìn)機(jī)構(gòu)還包括機(jī)架1，所述傳動(dòng)組件包括傳動(dòng)軸6、齒輪3、 齒條4和齒條導(dǎo)軌5，所述氣缸2和齒條導(dǎo)軌5均固定設(shè)置在機(jī)架1上，所述齒條4滑動(dòng)設(shè) 置在齒條導(dǎo)軌5上，所述氣缸2包括推桿21，所述推桿21與齒條4 一端固接，機(jī)架1上設(shè)置有軸承座10，所述軸承9設(shè)置在軸承座10內(nèi)，所述傳動(dòng)軸6通過軸承9設(shè)置在機(jī)架1上， 所述齒輪3固定設(shè)置在傳動(dòng)軸6上并且與齒條4嚙合，所述主動(dòng)離合器7固定設(shè)置在齒輪 3的一個(gè)側(cè)面上，所述傳動(dòng)離合器8套設(shè)在傳動(dòng)軸6上，傳動(dòng)離合器8與傳動(dòng)軸6之間設(shè)有 止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，所述傳動(dòng)軸6上套設(shè)有一彈簧11，所述彈簧11把傳動(dòng)離合器8推向主動(dòng)離合器 7。本實(shí)施例中，所述傳動(dòng)軸6上設(shè)一段螺紋61，一調(diào)節(jié)螺套12螺接在所述螺紋61 上，所述彈簧11 一端抵接在傳動(dòng)離合器8的背面，另一端抵接在調(diào)節(jié)螺套12側(cè)面，所述調(diào) 節(jié)螺套12可以調(diào)節(jié)彈簧11的預(yù)壓力。本實(shí)放例中，所述齒輪3與主動(dòng)離合器7也可以為一體成型，使零件更簡化，安裝 更方便。本實(shí)施例中，如圖1所示，傳動(dòng)軸6上設(shè)有輸出輪13，此處輸出輪13為主動(dòng)鏈輪， 通過一鏈條14帶動(dòng)需要步進(jìn)動(dòng)作設(shè)備上的從動(dòng)鏈輪15，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)動(dòng)作。本實(shí)用新型步進(jìn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行過程為氣缸2作為動(dòng)作的執(zhí)行元件，帶動(dòng)齒條4實(shí)現(xiàn) 直線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，齒條4帶動(dòng)齒輪3往復(fù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)主動(dòng)離合器7按照往或復(fù)的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)， 主動(dòng)離合器7上牙嵌71的臺(tái)階711與傳動(dòng)離合器8上牙嵌81的臺(tái)階811抵接，即主動(dòng)離 合器7上的牙嵌71和傳動(dòng)離合器8上的牙嵌81嚙合，傳動(dòng)離合器8隨轉(zhuǎn)，傳遞動(dòng)力，并實(shí) 現(xiàn)一定的步進(jìn)行程；當(dāng)主動(dòng)離合器7反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，主動(dòng)離合器7上牙嵌71的旋階面712與 傳動(dòng)離合器8上牙嵌81的旋階面812相對滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)，即主動(dòng)離合器7上的牙嵌71和傳動(dòng) 離合器8上的牙嵌81分離，傳動(dòng)離合器8并不隨轉(zhuǎn)，步進(jìn)行程為零，通過重復(fù)上面的步驟， 步進(jìn)機(jī)構(gòu)就實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)任務(wù)。由于本實(shí)用新型步進(jìn)機(jī)構(gòu)所有的動(dòng)作均為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，所以步進(jìn)精度高，步進(jìn)行程 可根據(jù)氣缸行程，齒輪、齒條的齒數(shù)、模數(shù)，傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)數(shù)等參數(shù)計(jì)算求得，計(jì)算簡單，根據(jù)實(shí) 際需要可以靈活配置，尤其特別適用較輕載荷的步進(jìn)輸送。另外，本實(shí)用新型步進(jìn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu) 簡單、體積可以做到很小，而且零件制造容易，成本得到有效控制。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是 利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在 其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種步進(jìn)機(jī)構(gòu)，其特征在于包括做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件、傳動(dòng)組件和離合組件，所 述離合組件包括主動(dòng)離合器和傳動(dòng)離合器，所述主動(dòng)離合器上設(shè)有牙嵌，傳動(dòng)離合器上同 樣設(shè)有牙嵌，所述牙嵌包括一臺(tái)階和一旋階面，所述主動(dòng)離合器上的牙嵌和傳動(dòng)離合器上 的牙嵌相互接觸配合，所述執(zhí)行元件通過傳動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)主動(dòng)離合器往復(fù)旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)離合器 通過所述主動(dòng)離合器上的牙嵌和傳動(dòng)離合器上的牙嵌相互嚙合或相互分離來間歇帶動(dòng)傳 動(dòng)離合器定向旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)離合器通過傳動(dòng)組件輸出預(yù)定步進(jìn)行程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述執(zhí)行元件為氣缸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的步進(jìn)機(jī)構(gòu)，其特征在于步進(jìn)機(jī)構(gòu)包括機(jī)架，所述傳動(dòng)組件包 括傳動(dòng)軸、齒輪、齒條和齒條導(dǎo)軌，所述氣缸和齒條導(dǎo)軌均固定設(shè)置在機(jī)架上，所述齒條滑 動(dòng)設(shè)置在齒條導(dǎo)軌上，所述氣缸包括推桿，所述推桿與齒條一端固接，所述傳動(dòng)軸通過軸承 設(shè)置在機(jī)架上，所述齒輪固定設(shè)置在傳動(dòng)軸上并且與齒條嚙合，所述主動(dòng)離合器固定設(shè)置 在齒輪的一個(gè)側(cè)面上，所述傳動(dòng)離合器套設(shè)在傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)離合器與傳動(dòng)軸之間設(shè)有止 轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，所述傳動(dòng)軸上套設(shè)有一彈簧，所述彈簧把傳動(dòng)離合器推向主動(dòng)離合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的步進(jìn)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述傳動(dòng)軸上設(shè)一段螺紋，一調(diào)節(jié)螺 套螺接在所述螺紋上，所述彈簧一端抵接在傳動(dòng)離合器的未設(shè)置旋階面的一側(cè)表面，另一 端抵接在調(diào)節(jié)螺套側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的步進(jìn)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述齒輪與主動(dòng)離合器為一體成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的步進(jìn)機(jī)構(gòu)，其特征在于機(jī)架上設(shè)置有軸承座，所述軸承設(shè)置 在軸承座內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的步進(jìn)機(jī)構(gòu)，其特征在于傳動(dòng)軸上設(shè)有輸出輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的步進(jìn)機(jī)構(gòu)，其特征在于步進(jìn)機(jī)構(gòu)包括控制所述氣缸的PLC 可編程序控制器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種步進(jìn)機(jī)構(gòu)，包括做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件、傳動(dòng)組件和離合組件，所述離合組件包括主動(dòng)離合器和傳動(dòng)離合器，所述主動(dòng)離合器上設(shè)有牙嵌，傳動(dòng)離合器上同樣設(shè)有牙嵌，所述牙嵌包括一臺(tái)階和一旋階面，所述主動(dòng)離合器上的牙嵌和傳動(dòng)離合器上的牙嵌相互接觸配合。本實(shí)用新型步進(jìn)機(jī)構(gòu)所有的動(dòng)作均為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，所以步進(jìn)精度高，步進(jìn)行程可根據(jù)氣缸行程，齒輪、齒條的齒數(shù)、模數(shù)，傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)數(shù)等參數(shù)計(jì)算求得，計(jì)算簡單，根據(jù)實(shí)際需要可以靈活配置，尤其特別適用較輕載荷的步進(jìn)輸送。
文檔編號(hào)F16H19/04GK201843963SQ201020591650
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者程德明 申請人:福建省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所