專利名稱：一種繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)自動跟蹤轉(zhuǎn)向傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳動裝置，特別是關(guān)于一種繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)自動跟蹤轉(zhuǎn)向傳動 裝置。
技術(shù)背景并聯(lián)機(jī)構(gòu)越來越多的受到關(guān)注和應(yīng)用，但是并聯(lián)機(jī)構(gòu)在大型機(jī)構(gòu)的應(yīng)用中會存在伸縮腿過長導(dǎo)致剛度不高，受力有限的問題。如圖4所示，繩索和并聯(lián)機(jī)構(gòu) 的結(jié)合就可以提供大的控制力和大跨度，繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)有工作空間大、負(fù)載能力 高、易拆裝、可重組、模塊化程度高、價格低廉和運動速度快等優(yōu)點。目前繩索 并聯(lián)機(jī)構(gòu)已應(yīng)用在500米射電望遠(yuǎn)鏡中，使得大型射電望遠(yuǎn)鏡饋源小重量實現(xiàn)成 為可能?，F(xiàn)在的繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)中，傳動機(jī)構(gòu)基本上都是采用單滾筒纏繞式巻揚(yáng)機(jī)， 出繩滑輪多采用固定滑輪。這種繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)運行時，終端位置變化，繩索由于 通過固定滑輪產(chǎn)生位置偏差，巻揚(yáng)機(jī)機(jī)構(gòu)也會帶來繩索長度變化上的偏差，這些 偏差常會導(dǎo)致并聯(lián)機(jī)構(gòu)中的繩索受力不均，繩索長時間的工作容易磨損。即使采 用測量儀器和閉環(huán)控制的方法，其精度也難以保證，而且其實時控制也是一個難 題。發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種出繩位置一致、繩索受力均勻和控 制簡單的繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)自動跟蹤轉(zhuǎn)向傳動裝置。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案 一種繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)自動跟蹤轉(zhuǎn) 向傳動裝置，其特征在于它包括一無極繩傳動機(jī)構(gòu)、 一滑輪轉(zhuǎn)向跟蹤機(jī)構(gòu)、一 配重機(jī)構(gòu)、 一支架、 一底座和一繩索，所述無極繩傳動機(jī)構(gòu)和支架分別設(shè)置在所 述底座頂部兩側(cè)；所述無極繩傳動機(jī)構(gòu)包括一出繩主動輪和一出繩從動輪，所述 出繩主動輪連接一電機(jī)的輸出端，所述出繩主動輪和出繩從動輪上各設(shè)置有多道 節(jié)圓一致且獨立封閉的環(huán)形繩槽，并且安裝時所述出繩主動輪和出繩從動輪錯開 半個槽位；所述滑輪轉(zhuǎn)向跟蹤機(jī)構(gòu)包括一出繩底滑輪、 一空心軸座、 一空心軸、 一旋轉(zhuǎn)架和一出繩頂滑輪，所述出繩底滑輪設(shè)置在所述支架外側(cè)的底座上，與其 對應(yīng)，所述空心軸座固定在所述支架最上部，所述空心軸座上垂向設(shè)置有兩個軸 承座，所述軸承座上固定有兩個軸承，所述空心軸兩端設(shè)置在兩個所述軸承內(nèi)， 所述旋轉(zhuǎn)架固定在所述空心軸的中部，所述出繩頂滑輪固定在所述旋轉(zhuǎn)架上；所述配重機(jī)構(gòu)包括一回繩底繩輪、 一回繩頂繩輪和一配重，所述回繩底繩輪固定在 與所述無極繩傳動機(jī)構(gòu)同側(cè)的所述支架下部，所述回繩頂繩輪固定在所述支架的 頂端；所述繩索一端連接所述配重，另一端依次繞過所述回繩頂繩輪和回繩底繩 輪后進(jìn)入所述無極繩傳動機(jī)構(gòu)，在所述無極繩傳動機(jī)構(gòu)中所述繩索順序纏繞所述 出繩主動輪和出繩從動輪的各所述繩槽，然后再繞過所述出繩底滑輪、穿過所述 空心軸，并繞出所述出繩頂滑輪。所述出繩底滑輪和出繩頂滑輪的節(jié)圓上繩索中心一致，并保持與所述空心軸 方向一致。在所述出繩頂滑輪外側(cè)的所述旋轉(zhuǎn)架上設(shè)置有一導(dǎo)向滑輪，所述繩索繞過所 述出繩頂滑輪后，繞出所述導(dǎo)向滑輪。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明的無極繩傳動機(jī)構(gòu)中兩出繩輪上各加工有多道節(jié)圓一致且獨立封閉的環(huán)形繩槽，并且安裝時兩出 繩輪錯開半個槽位，繩索順序繞過出繩主動輪和出繩從動輪的各繩槽后，達(dá)到一 個螺旋槽繩輪的作用，可以保證出繩位置和長度的一致性，從而提高繩索的控制精度。2、本發(fā)明中的滑輪轉(zhuǎn)向跟蹤機(jī)構(gòu)在繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)中可以根據(jù)重物的位置不 同，改變出繩角度使出繩頂滑輪的出繩方向一直朝向重物，達(dá)到自動跟蹤轉(zhuǎn)向的 目的，保證繩索的出繩長度，避免由于繩長變化不均導(dǎo)致的繩索受力不均的現(xiàn)象， 從而降低繩索與繩輪的磨損，增加繩索的使用壽命。3、本發(fā)明中的配重機(jī)構(gòu)有效 的降低了電機(jī)的出力，同時對整個繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)起預(yù)緊作用。本發(fā)明是一種理想 的繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)的傳動裝置，可以廣泛應(yīng)用于各類繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)的繩索傳動中。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明的無極繩傳動機(jī)構(gòu)示意3是本發(fā)明的滑輪轉(zhuǎn)向跟蹤機(jī)構(gòu)局部放大4是本發(fā)明在繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)中的示意圖具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1所示，本發(fā)明包括一無極繩傳動機(jī)構(gòu)l、 一滑輪轉(zhuǎn)向跟蹤機(jī)構(gòu)2、 一配 重機(jī)構(gòu)3、 一支架4、 一底座5和一繩索6，支架4固定在底座5頂面一側(cè)，無極 繩傳動機(jī)構(gòu)1設(shè)置在底座5頂面另一側(cè)。如圖l、圖2所示，無極繩傳動機(jī)構(gòu)l包括一出繩主動輪ll和一出繩從動輪 12，出繩主動輪11連接一電機(jī)13的輸出端。出繩主動輪11和出繩從動輪12上各加工有多道節(jié)圓一致且獨立封閉的環(huán)形繩槽14，并且安裝時出繩主動輪11與出 繩從動輪12錯開半個槽位。如圖1、圖3所示，滑輪轉(zhuǎn)向跟蹤機(jī)構(gòu)2包括一出繩底滑輪21、 一空心軸座 22、 一空心軸23、 一旋轉(zhuǎn)架24、 一出繩頂滑輪25和一導(dǎo)向滑輪26，出繩底滑輪 21靠近支架4外側(cè)設(shè)置在底座5上，與其對應(yīng)，空心軸座22固定在支架4最上部， 空心軸座22上垂向設(shè)置有兩個軸承座27，軸承座27上固定有兩個軸承28，空心 軸23兩端設(shè)置在兩個軸承28內(nèi)，旋轉(zhuǎn)架24固定在空心軸23的中部，出繩頂滑 輪25和導(dǎo)向滑輪26固定在旋轉(zhuǎn)架24上，導(dǎo)向滑輪26位于出繩頂滑輪25的外側(cè)。 出繩底滑輪21和出繩頂滑輪25的節(jié)圓中心與空心軸23的中心一致。如圖1所示，配重機(jī)構(gòu)3包括一回繩底繩輪31、 一回繩頂繩輪32和一配重 33，回繩底繩輪31固定在與無極繩傳動機(jī)構(gòu)1同側(cè)的支架4下部，回繩頂繩輪32 固定在支架4的頂端。繩索6的一端連接配重33，另一端依次繞過回繩頂繩輪32、回繩底繩輪31, 進(jìn)入無極繩傳動機(jī)構(gòu)1。在無極繩傳動機(jī)構(gòu)1中，繩索6首先經(jīng)出繩主動輪11的 第一個繩槽14繞過出繩從動輪12 —側(cè)的第一個繩槽14，然后轉(zhuǎn)回來繞過出繩主 動輪11的第二個繩槽14，再繞過出繩從動輪12的第二個繩槽14，……如此往復(fù)。 由于出繩主動輪11與出繩從動輪12錯開了半個槽位，因此使出繩主、從輪11、 12上封閉的環(huán)形繩槽14組合形成一個螺旋槽繩輪，這樣可以解決繩索6出現(xiàn)的出 繩位置變換和繩索疊合而產(chǎn)生的一系列誤差問題。從無極繩傳動機(jī)構(gòu)1出來的繩 索6依次經(jīng)過出繩底滑輪21、空心軸23、出繩頂滑輪25和導(dǎo)向滑輪26后連接所 要控制的重物7 (如圖4所示)。在一個繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)中，可以設(shè)置多個本發(fā)明裝置，當(dāng)需要運作時，各裝置 的電機(jī)13帶動出繩主動輪11轉(zhuǎn)動，通過繩索6連接出繩從動輪12轉(zhuǎn)動。繩索6 經(jīng)出繩底滑輪21的導(dǎo)向作用，通過空心軸23的中心孔，繞過固定在旋轉(zhuǎn)架24上 的出繩頂滑輪25和導(dǎo)向滑輪26帶動重物7運動。配重機(jī)構(gòu)3的配重33可以隨時 拉緊繩索6，保證無極繩傳動機(jī)構(gòu)1正常有效的應(yīng)用，使得繩索6不會在繩槽14 中打滑。在繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)輸送重物7的過程中，當(dāng)重物7運動到某一點的時候，由于 各本發(fā)明裝置相對于重物7的位置不同，因此重物7會通過繩索6對出繩頂滑輪 25產(chǎn)生一個作用力，而該作用力會使得旋轉(zhuǎn)架24帶動空心軸23繞軸承座27發(fā)生 轉(zhuǎn)動，從而改變角度使出繩頂滑輪25和導(dǎo)向滑輪26的出繩方向一直朝向重物7， 達(dá)到自動跟蹤轉(zhuǎn)向的目的。上述實施例中導(dǎo)向滑輪26只起到對繩索6的導(dǎo)向作用，因此也可以選擇不設(shè) 置導(dǎo)向滑輪26。盡管為說明目的公開了本發(fā)明的較佳實施例和附圖，其目的在于幫助理解本 發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，但是熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明及所附的 權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，可作各種替換、變化和潤飾。因此，本發(fā)明不應(yīng)局限 于最佳實施例和附圖所公開的內(nèi)容，本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附的權(quán)利要求書所界 定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)自動跟蹤轉(zhuǎn)向傳動裝置，其特征在于它包括一無極繩傳動機(jī)構(gòu)、一滑輪轉(zhuǎn)向跟蹤機(jī)構(gòu)、一配重機(jī)構(gòu)、一支架、一底座和一繩索，所述無極繩傳動機(jī)構(gòu)和支架分別設(shè)置在所述底座頂部兩側(cè)；所述無極繩傳動機(jī)構(gòu)包括一出繩主動輪和一出繩從動輪，所述出繩主動輪連接一電機(jī)的輸出端，所述出繩主動輪和出繩從動輪上各設(shè)置有多道節(jié)圓一致且獨立封閉的環(huán)形繩槽，并且安裝時所述出繩主動輪和出繩從動輪錯開半個槽位；所述滑輪轉(zhuǎn)向跟蹤機(jī)構(gòu)包括一出繩底滑輪、一空心軸座、一空心軸、一旋轉(zhuǎn)架和一出繩頂滑輪，所述出繩底滑輪設(shè)置在所述支架外側(cè)的底座上，與其對應(yīng)，所述空心軸座固定在所述支架最上部，所述空心軸座上垂向設(shè)置有兩個軸承座，所述軸承座上固定有兩個軸承，所述空心軸兩端設(shè)置在兩個所述軸承內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)架固定在所述空心軸的中部，所述出繩頂滑輪固定在所述旋轉(zhuǎn)架上；所述配重機(jī)構(gòu)包括一回繩底繩輪、一回繩頂繩輪和一配重，所述回繩底繩輪固定在與所述無極繩傳動機(jī)構(gòu)同側(cè)的所述支架下部，所述回繩頂繩輪固定在所述支架的頂端；所述繩索一端連接所述配重，另一端依次繞過所述回繩頂繩輪和回繩底繩輪后進(jìn)入所述無極繩傳動機(jī)構(gòu)，在所述無極繩傳動機(jī)構(gòu)中所述繩索順序纏繞所述出繩主動輪和出繩從動輪的各所述繩槽，然后再繞過所述出繩底滑輪、穿過所述空心軸，并繞出所述出繩頂滑輪。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)自動跟蹤轉(zhuǎn)向傳動裝置，其特征在 于-所述出繩底滑輪和出繩頂滑輪的節(jié)圓上繩索中心一致，并保持與所述空心軸 方向一致。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的一種繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)自動跟蹤轉(zhuǎn)向傳動裝置，其特 征在于在所述出繩頂滑輪外側(cè)的所述旋轉(zhuǎn)架上設(shè)置有一導(dǎo)向滑輪，所述繩索繞 過所述出繩頂滑輪后，繞出所述導(dǎo)向滑輪。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)自動跟蹤轉(zhuǎn)向傳動裝置，其特征在于它包括無極繩傳動機(jī)構(gòu)、滑輪轉(zhuǎn)向跟蹤機(jī)構(gòu)、配重機(jī)構(gòu)、支架、底座和繩索，無極繩傳動機(jī)構(gòu)和支架分別設(shè)置在底座頂部兩側(cè)；無極繩傳動機(jī)構(gòu)包括一出繩主動輪和一出繩從動輪，兩出繩輪上各加工有多道節(jié)圓一致且獨立封閉的環(huán)形繩槽，并且安裝時出繩主動輪和出繩從動輪錯開半個槽位；滑輪轉(zhuǎn)向跟蹤機(jī)構(gòu)包括出繩底滑輪、空心軸座、空心軸、旋轉(zhuǎn)架和出繩頂滑輪，出繩底滑輪設(shè)置在支架外側(cè)的底座上，空心軸座固定在支架最上部，空心軸通過兩軸承垂向轉(zhuǎn)動設(shè)置在述空心軸座上，旋轉(zhuǎn)架固定在空心軸上，出繩頂滑輪固定在旋轉(zhuǎn)架上。本發(fā)明是一種理想的繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)的傳動裝置，可以廣泛應(yīng)用于各類繩索并聯(lián)機(jī)構(gòu)的繩索傳動。
文檔編號B66D1/00GK101323420SQ200810116770
公開日2008年12月17日 申請日期2008年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日
發(fā)明者唐曉強(qiáng), 蕊 姚, 林 屈, 汪勁松, 邵珠峰 申請人:清華大學(xué)