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CN101907154A - 用于将旋转运动转换成直线运动的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将旋转运动转换成直线运动的装置，尤其是带传动装置，具有至少一个可由一个驱动装置(8)驱动的主动轴(1)和至少一个转向轴(11)，所述主动轴及转向轴可设有滚轮(2、12)，其中，通过所述滚轮(2、12)可引导一个牵引件(4)，其中，转向轴(11)的旋转轴线(13)相对于主动轴(1)的旋转轴线(3)如此地倾斜或者借助于一个调节装置(10)可如此程度地倾斜：使得通过所述滚轮(2、12)引导的牵引件(4)既能在主动轴(1)的滚轮(2)处也能在转向轴(11)的滚轮(12)处无接触地从旁边运动通过，其中，所述牵引件(4)的转向是在驱动装置(8)上进行的。

Description

用于将旋转运动转换成直线运动的装置
技术领域
本发明涉及一种用于将旋转运动转换成直线运动的装置，尤其是带传动装置，其具有至少一个可由一个驱动装置驱动的主动轴和至少一个转向轴，所述主动轴及转向轴可设有滚轮，其中，通过所述滚轮可引导一个牵引件，其中，转向轴的旋转轴线相对于主动轴的旋转轴线如此地倾斜或者借助于一个调节装置可如此程度地倾斜：使得通过所述滚轮引导的牵引件既能在主动轴的滚轮处也能在转向轴的滚轮处无接触地从旁边运动通过。
背景技术
目前已知的主要是两种方法，在使用牵引件的情况下，用以将旋转运动转换成直线运动(参见图1和图2)。它们的区别主要在于牵引件的设置方式、牵引件的交变弯曲次数、最少需要的转向轴的数量和所需要的结构空间。
在所谓的O设置方式(参见图1)中，直线轴的移动区域是位于主动轴与转向轴之间。
例如，2005年7月18日的WO 2006/008515A2说明了一种用于机械手杆臂的带有倾斜转向轴的驱动装置，在此，有一个滑板通过倾斜的转向滚轮进行移动。
在所谓的Ω设置方式(参见图2a和2b)中，牵引件通过两个转向轴和一个主动轴被张紧。O设置方式相对于Ω设置方式的缺点在于结构长度，在Ω设置方式中结构长度只是由直线轴的结构长度给出，而在O设置方式中结构长度则至少延长了主动轴滚轮和转向轴滚轮的直径的大小。Ω设置方式相对于O设置方式的缺点是有较高的材料耗费(设两个转向轴而不是一个转向轴)，还有就是在Ω设置方式中存在牵引件的所谓的背面反转(Rückenumlenkung)(交变弯曲)，这对于牵引件的材料提出更高的要求，因而需要大的转向滚轮直径。
例如，1996年4月24日的EP 0 790 098 A1说明了一种直线驱动器，其具有一个有端限的牵引件和一个滑车(Laufkatze)以及一种如上所述的牵引件Ω设置方式。
此外，1997年9月30日的DE 197 44 950 A1还说明了一种闸门驱动器和带传动装置，其具有一个主动滚轮和一个从动滚轮。
发明内容
因此，本发明的目的是，设计一种用于将旋转运动转换直线运动的装置，其消除如上所述的那些在结构长度、材料耗费和牵引件背面反转方面的缺点。
根据本发明，此目的通过这样的措施得以实现：在驱动装置上实现牵引件的转向。
由此提供了一种紧凑而节省位置的设置方式，因为这样牵引件转向机构就处于驱动装置本身上，并不是一个与驱动装置分离的单元。
此外还避免了牵引件的背面反转，因为主动轴旋转轴线相对于转向轴旋转轴线的倾斜位置(状态)会致使牵引件偏移错开，从而可以将牵引件(它例如固定在直线轴上)既在主动轴的滚轮处也在转向轴的滚轮处从旁边拉过。由于该装置可以侧向安置，因此所需要的结构长度只是由直线轴的长度得出，而且仅仅需要一个转向轴，并且避免了牵引件的背面反转。所述轴线的相互倾斜位置可以用多种方式实现。一种成本合算的实施方案是通过所述轴线的固定的相互倾斜位置达到的。对此，倾斜角在厂方通过试验得到并且附加部件不用调节地安装在理想的位置上。所述轴线相互间的倾斜位置还可以通过一个调节装置产生。例如一种可能方案在于，(借助于滑动套筒、轴承或者类似部件)对转向轴加以支承。由此，这两个旋转轴线相互自行协调，自动地得出轴线相互间的倾斜角。同样，主动轴和转向轴也得以相互可调地引导(借助于夹卡连接)。在此，理想的倾斜角是通过多次启动运行行程并且同时反复调整而得到。
本发明的其它有利实施方式限定于各从属权利要求中。
优选地，可以规定，将两个滚轮都安置在驱动装置上。
业已证实特别有利的是，所述装置刚好有一个转向轴。由此可以达到 一种成本合算的实施方案，因为这样能节省材料。
优选地，可以规定，牵引件是一种形状锁合的牵引件，因为这样可以防止啮合的各方部件之间发生打滑。
在此，已表明特别有利的是，牵引件构造为有端限的牵引件，因为这适合于所述装置在滑车上的应用或者适合于用作直线滑板的驱动装置。在此，这种有端限的牵引件的延伸路线从其第一固定点起，无接触地在主动轴的滚轮旁边通过，经由转向轴的滚轮和主动轴的滚轮，无接触地在转向轴的滚轮旁边通过，延伸至其第二固定点。
在此，已表明特别有利的是，牵引件构造为齿带而所述滚轮构造为相应的齿轮，因为由此可以实现准确的定位。同样，所述齿轮当然还可以设计为齿盘、皮带(带有齿)辊等等。
在此，特别有利地还可以规定，所述装置具有一种能借以张紧所述牵引件的张紧装置，用于例如在更换齿带以后产生适当的传动带张力。所述牵引件的张紧通过下述方式产生：至少一个夹卡件(牵引件的端部通过该夹卡件被固定在直线轴的端部)可调节地设置在长孔中。同样，也可以将主动滚轮相对转向滚轮的距离设计为可变的，方式是：例如在长孔中进行转向滚轮支架或者调节装置的引导，从而起到张紧装置的作用。同样，这种张紧装置也可以由一个张紧滚轮构成，它例如可以安装在主动滚轮和转向滚轮之间，压到传动带上，从而产生适当的传动带张力。同样，牵引件的张紧还可以借助于转向滚轮的偏心销予以实现。
根据一种优选的实施方式，可以规定，所述驱动装置包括一个电动机。
作为特别适合的应用领域，这里可以规定，将该装置用于在操作系统中带动直线轴运动。
因此，本发明还请求保护这样一种操作系统，它优选应用于机械手。
具体地，这样的装置可以用于一种注射成型机的操作系统中。
附图说明
下面借助于附图参照图示的实施例更详细地说明本发明的其它细节和优点。其中：
图1示出带传动装置的O设置方式(现有技术)，
图2a示出带传动装置的Ω设置方式(现有技术)，
图2b示出带传动装置的Ω设置方式(“滑车”，现有技术)
图3至6用四个示意图示出了根据本发明设置方式的实施例。
具体实施方式
图1中示出对应于现有技术的O设置方式，其中，直线轴7借助于牵引件4在主动轴1的滚轮2与转向轴11的滚轮12之间移动运行。
图2a中示出对应于现有技术的Ω设置方式，其中，直线轴7借助于牵引件4移动运行。在此，牵引件4由主动轴1的滚轮2驱动并且借助于背面反转通过转向轴11、11`的滚轮12、12`的对直线轴7进行引导。
图2b中示出对应于现有技术的Ω设置方式，其中，直线轴7(“滑车”)借助于牵引件4移动运行，主动轴1的滚轮2和转向轴11、11`的两个滚轮12、12`处于所述直线轴上。
图3中示出了根据本发明的用于将旋转运动转换成直线运动的装置，其中，一个有端限的牵引件4(齿带)通过转向轴11的一滚轮12并且还通过主动轴1的一滚轮2被张紧。在此，牵引件4的两个端部借助于夹卡件5和6与直线轴7(例如直线滑板或者工作台)连接。在该优选的实施例中，夹卡件5和6、因而牵引件4的两端是处于一个平面中。这对于牵引件4的使用寿命是有利的。当然同样可以的是，其中至少一个夹卡件5或6、因而也还有牵引件4的两端不处于一个平面中。
如在图3至6中所见，牵引件4的转向直接在驱动装置8上进行。在此，主动轴1和转向轴11以及设置在其上的滚轮2和12都安置在驱动装置8上。
正如从该优选实施例可见的那样，一个倾斜的转向轴11就足以达到所要求的牵引件4偏移。
在此，借助于调节装置10将转向轴11倾斜到如此程度，即，使得牵引件4无接触地在主动轴1的滚轮2处以及在转向轴11的滚轮12处从旁边运动通过。主动轴1由驱动装置8进行驱动。在该优选的实施例中，主动轴1是竖直设置的，而转向轴11相对它倾斜。同样，当然主动轴1也可以 附加地倾斜或者单独地倾斜。
在图4中示出了牵引件4的延伸路线的细节，如其从左边开始，无接触地在主动轴1的滚轮2旁边通过，经由倾斜的转向轴11的滚轮12向右至主动轴1的滚轮2，无接触地在转向轴11的滚轮12旁边通过，并接着向右延伸。
图5中示出了图4的俯视图。
图6中示出了转向轴11的旋转轴线13的倾斜，由此达到了所希望的牵引件4的偏移错开。
上面借助于图示实施例具体地说明了本发明，然而应当理解，本申请的主题并不局限于该实施例。确切地说，那些属于转用本发明思想的措施及变型当然都是完全可以设想和预期的。
例如，牵引件可以构造为链条。此外，例如在定位精度要求较小的应用场合中，牵引件可以构造为力锁合的牵引件，例如构造为平带、楔形带或者圆形带。
此外，举例来说，该装置同样也可以应用于滑板运动并且同时牵引件固定的情形，例如在滑车中。
附图标记表
1主动轴
2主动轴(1)的滚轮
3主动轴(1)的旋转轴线
4牵引件
5第一夹卡件，固定牵引件
6第二夹卡件，固定牵引件
7直线轴，优选为直线滑板
8驱动装置
10调节装置
11、11′转向轴
12、12′转向轴(11)的滚轮
13、13″转向轴(11)的旋转轴线。

Claims (14)

1.用于将旋转运动转换成直线运动的装置，尤其是带传动装置，具有
-至少一个可由一个驱动装置(8)驱动的主动轴(1)
-和至少一个转向轴(11)，
-所述主动轴及转向轴可设有滚轮(2、12)，
-其中，通过所述滚轮(2、12)可引导一个牵引件(4)，
-其中，转向轴(11)的旋转轴线(13)相对于主动轴(1)的旋转轴线(3)如此地倾斜或者借助于一个调节装置(10)可如此程度地倾斜：使得通过所述滚轮(2、12)引导的牵引件(4)既能在主动轴(1)的滚轮(2)处也能在转向轴(11)的滚轮(12)处无接触地从旁边运动通过，
其特征在于，所述牵引件(4)的转向是在驱动装置(8)上进行的。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，两个滚轮(2、12)都安置在驱动装置(8)上。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该装置具有刚好一个转向轴(11)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述牵引件(4)是一种形状锁合的牵引件。
5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述牵引件(4)构造为齿带。
6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述牵引件(4)构造为有端限的牵引件。
7.如权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，牵引件(4)的延伸路线从其第一固定点(5)起，无接触地在主动轴(1)的滚轮(2)旁边通过，经由转向轴(11)的滚轮(12)和主动轴(1)的滚轮(2)，无接触地在转向轴(11)的滚轮(12)旁边通过，延伸至其第二固定点(6)。
8.如权利要求1至7任一项所述的装置，其特征在于，所述滚轮(2、12)构造为齿轮。
9.如权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，该装置具有至少一个张紧装置(9)，用该张紧装置能将牵引件(4)张紧。
10.如权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述驱动装置(8)有一个电动机。
11.如权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于，牵引件(4)使一个直线轴(7)运动。
12.操作系统，其具有如权利要求1至11中任一项所述的装置。
13.机械手，其具有如权利要求12所述的操作系统。
14.注射成型机，其具有如权利要求12所述的操作系统。
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