專利名稱：門窗試驗(yàn)機(jī)機(jī)械手中將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成圓弧運(yùn)動(dòng)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種門窗試驗(yàn)機(jī)機(jī)械手，尤其涉及試驗(yàn)機(jī)機(jī)械手上將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成圓弧運(yùn)動(dòng)的裝置。
背景技術(shù)：
為了測(cè)試門窗及其五金件的質(zhì)量，現(xiàn)有技術(shù)中采用門窗試驗(yàn)機(jī)來(lái)模擬人的開啟關(guān)閉動(dòng)作，進(jìn)行開關(guān)性能試驗(yàn)，將門窗正常啟閉的次數(shù)作為衡量門窗及其五金件質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo)。
中國(guó)專利02288594.3中公開了一種旋轉(zhuǎn)門窗試驗(yàn)機(jī)，為了模擬門窗的旋轉(zhuǎn)開啟動(dòng)作，在門窗樞軸的外側(cè)面設(shè)置了一個(gè)支點(diǎn)，搖臂由構(gòu)成大于90度夾角的長(zhǎng)臂和短臂組成，長(zhǎng)、短臂的連接處固連到該支點(diǎn)，使得搖臂可以該支點(diǎn)為中心擺動(dòng)，進(jìn)而使長(zhǎng)臂連接到門窗把手的端部作圓弧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)門窗旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)裝置采用氣缸，其活塞桿與短臂的自由端鉸接，門窗關(guān)閉時(shí)，該活塞桿垂直于門窗所在的平面，通過活塞桿來(lái)回伸縮的直線運(yùn)動(dòng)，就可以拉動(dòng)搖臂擺動(dòng)，將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成長(zhǎng)臂端部的圓弧運(yùn)動(dòng)。
但是，在進(jìn)一步需要完成模擬門把手轉(zhuǎn)動(dòng)的門窗試驗(yàn)機(jī)上，例如中國(guó)專利02288595.1中公開了的平開上懸門窗試驗(yàn)機(jī)，需要增加驅(qū)動(dòng)門把手旋轉(zhuǎn)的電機(jī)伺服系統(tǒng)，如果仍采用氣缸驅(qū)動(dòng)搖臂擺動(dòng)，會(huì)造成控制的不統(tǒng)一，增加了控制系統(tǒng)的投入和復(fù)雜度；另外，在展覽、演示等場(chǎng)所，氣缸用的氣源難以獲得，會(huì)限制這種門窗試驗(yàn)機(jī)的使用。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種門窗試驗(yàn)機(jī)機(jī)械手中利用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成圓弧運(yùn)動(dòng)的裝置。
為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種門窗試驗(yàn)機(jī)機(jī)械手中將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成圓弧運(yùn)動(dòng)的裝置，包括擺動(dòng)裝置和推動(dòng)裝置，其中
所述擺動(dòng)裝置包括固定在機(jī)架上的擺臂座、通過軸承垂直安裝在所述擺臂座上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和擺臂，所述擺臂包括直臂部分和從直臂部分側(cè)面延伸出的，和所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接的支撐臂部分，所述擺臂可以所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸為中心擺動(dòng)；所述推動(dòng)裝置包括通過轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)固定在機(jī)架上的水平旋轉(zhuǎn)架，安裝在所述旋轉(zhuǎn)架上的相互連接的伺服電機(jī)、聯(lián)軸器和絲杠，以及通過絲母套設(shè)在所述絲杠上的聯(lián)接座，所述聯(lián)接座與所述直臂的后端連接；所述伺服電機(jī)帶動(dòng)所述絲杠旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述聯(lián)接座沿絲杠軸向運(yùn)動(dòng)，通過相連的所述直臂后端帶動(dòng)所述擺臂以所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸為中心擺動(dòng)，所述水平旋轉(zhuǎn)架同時(shí)以所述轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)為中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述裝置的特點(diǎn)在于所述擺臂的直臂部分又分為在一條直線上相互連接的前臂和后臂，所述支撐臂部分從所述前、后臂的結(jié)合部延伸而出，通過端部的通孔套接在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上并相互連接。
上述裝置的特點(diǎn)在于所述推動(dòng)裝置還包括限位機(jī)構(gòu)，包含固定在所述旋轉(zhuǎn)架上長(zhǎng)條形的擺動(dòng)座、在所述擺動(dòng)座軸向延伸的滑軌及套設(shè)在所述滑軌上的滑塊，所述滑塊固定連接到所述聯(lián)接座上，所述伺服電機(jī)、聯(lián)軸器和絲杠均固定在所述擺動(dòng)座上。
上述裝置的特點(diǎn)在于所述直臂后端具有一個(gè)通孔，一擺軸穿過該通孔后，下端與所述聯(lián)接座連接。
上述裝置的特點(diǎn)在于所述擺軸的下端通過一個(gè)調(diào)心軸承與所述聯(lián)接座連接。
上述裝置的特點(diǎn)在于所述擺臂座設(shè)有一個(gè)垂直套筒，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸套設(shè)在所述垂直套筒兩端的滑動(dòng)軸承內(nèi)。
上述裝置的特點(diǎn)在于所述絲杠的軸向在門窗關(guān)閉時(shí)垂直于所述直臂。
上述裝置的特點(diǎn)在于所述水平旋轉(zhuǎn)架與機(jī)架間的轉(zhuǎn)動(dòng)接頭包括連接于所述水平旋轉(zhuǎn)架底部的垂直旋轉(zhuǎn)軸，以及固定在所述機(jī)架上，通過軸承套接所述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸座。
綜上所述，本實(shí)用新型門窗試驗(yàn)機(jī)機(jī)械手中的將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成圓弧運(yùn)動(dòng)的裝置，利用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠，再通過套接在絲杠上的聯(lián)接座帶動(dòng)擺臂擺動(dòng)，由于擺臂上的支撐臂和安裝絲杠的擺動(dòng)座均可以固定支點(diǎn)為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，因而可以將聯(lián)接座的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為擺臂端部的圓弧運(yùn)動(dòng)。從而達(dá)到以伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成圓弧運(yùn)動(dòng)的技術(shù)效果。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成圓弧運(yùn)動(dòng)的裝置的主視圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成圓弧運(yùn)動(dòng)的裝置的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成圓弧運(yùn)動(dòng)的裝置的右視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例門窗試驗(yàn)機(jī)中將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成圓弧運(yùn)動(dòng)的裝置由擺動(dòng)裝置和推動(dòng)裝置組成。
如圖1所示，所述擺動(dòng)裝置包括擺臂座11、定位套筒12、轉(zhuǎn)動(dòng)軸13、擺臂14。其中，擺臂座11固定在機(jī)架上，一側(cè)與垂直方向上的定位套筒12連接為一體，轉(zhuǎn)動(dòng)軸13套置在定位套筒12兩端的滑動(dòng)軸承121內(nèi)，上端軸承同時(shí)起到軸向定位的作用，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2，擺臂14由一體制成或連接而成的前臂141、后臂142和支撐臂143組成，前臂141和后臂142在一條直線上，支撐臂143從前、后臂的結(jié)合部延伸而出，并在端部開有垂直方向的第一通孔144，利用該第一通孔144將支撐臂14套入所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸13，并在上端用銷釘(未示出)將兩者鍵接，下端則壓抵在定位套筒12上端的滑動(dòng)軸承上，使得擺臂14可以轉(zhuǎn)動(dòng)軸13為中心擺動(dòng)。后臂142的端部也在垂直方向上開有第二通孔145，用于和推動(dòng)裝置的連接。
請(qǐng)參照?qǐng)D3和圖1，推動(dòng)裝置包括支撐機(jī)構(gòu)、限位機(jī)構(gòu)和推動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中固定機(jī)構(gòu)包括固定在機(jī)架上的轉(zhuǎn)軸座31，通過滑動(dòng)軸承套接固定在轉(zhuǎn)軸座31中的旋轉(zhuǎn)軸32、由套接在旋轉(zhuǎn)軸32上部的套筒和水平方向的固定板組成的旋轉(zhuǎn)架33。所述的限位機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)都安裝在旋轉(zhuǎn)架33上，并可以旋轉(zhuǎn)軸32為中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
限位機(jī)構(gòu)包括固定在旋轉(zhuǎn)架33上水平的長(zhǎng)條形的擺動(dòng)座34，沿在擺動(dòng)座34上表面軸向延伸的滑軌35，以及嵌套在滑軌35上的滑塊36。擺動(dòng)座34的軸向在初始狀態(tài)(即門窗關(guān)閉時(shí)的狀態(tài))是垂直于所述前、后擺壁141、142的。
推動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括相連接的伺服電機(jī)41、聯(lián)軸器42和絲杠43，以及通過內(nèi)絲母套接在絲杠43上的聯(lián)接座44，在擺動(dòng)座34上固定有安裝伺服電機(jī)41的支座45和兩個(gè)軸承支座46，絲杠43兩端套置在兩個(gè)軸承支座46上的軸承47內(nèi)，聯(lián)接座44通過兩側(cè)的聯(lián)接板48與滑塊36固連，其上部則固定有一個(gè)調(diào)心軸承49。擺軸50穿過后臂142上的第二通孔145，套接在該調(diào)心軸承49內(nèi)，上端通過銷釘和后臂142鍵接，用于將動(dòng)力從推動(dòng)裝置傳遞到擺動(dòng)裝置。
這樣，請(qǐng)參照?qǐng)D2，推動(dòng)機(jī)構(gòu)的伺服電機(jī)41正反轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)絲杠43旋轉(zhuǎn)，從而使聯(lián)接座44沿絲杠43的軸向前后運(yùn)動(dòng)，由于聯(lián)接座44又與后臂142相連，因而會(huì)帶動(dòng)整個(gè)擺臂以轉(zhuǎn)動(dòng)軸13為中心擺動(dòng)，對(duì)于后臂142與聯(lián)接座44的連接點(diǎn)來(lái)說，它的擺動(dòng)軌跡只能是以轉(zhuǎn)動(dòng)軸13為圓心的圓弧，這就使得聯(lián)接座44在絲杠43軸向上移動(dòng)的同時(shí)，和擺動(dòng)座34一起發(fā)生了以旋轉(zhuǎn)軸32為中心的擺動(dòng)，從而達(dá)到了將聯(lián)接座44的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為擺臂端部的圓弧運(yùn)動(dòng)的效果。從圖2可以看出，擺動(dòng)座34只需要作小幅度的旋轉(zhuǎn)，就可以實(shí)現(xiàn)擺臂90度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
調(diào)心軸承49的設(shè)置是為了使擺軸50與聯(lián)接座44的連接具有一定的柔性，以減小對(duì)零件加工的精度要求和運(yùn)動(dòng)過程中的干涉，而限位機(jī)構(gòu)的作用在于使聯(lián)接座44只能沿著滑軌移動(dòng)，加強(qiáng)了運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，并減少作用在絲杠上的扭矩。
在上述本實(shí)用新型基本方案的基礎(chǔ)上還可以有多種變換，例如擺臂座和轉(zhuǎn)軸座對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)軸的定位不一定要采用套筒加軸承來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以在垂直方向上設(shè)置兩個(gè)軸承座來(lái)安裝軸承并套入所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)軸；水平旋轉(zhuǎn)架和擺動(dòng)座也可以做成一體的。
所述支撐臂和轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間不限于采用實(shí)施例的套接方式，只要能一起轉(zhuǎn)動(dòng)就可以，后臂和聯(lián)接座之間的連接可以也采用固定連接的方式，因?yàn)閮烧咧g不一定要產(chǎn)生相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種門窗試驗(yàn)機(jī)機(jī)械手中將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成圓弧運(yùn)動(dòng)的裝置，包括擺動(dòng)裝置和推動(dòng)裝置，其特征在于所述擺動(dòng)裝置包括固定在機(jī)架上的擺臂座、通過軸承垂直安裝在所述擺臂座上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和擺臂，所述擺臂包括直臂部分和從直臂部分側(cè)面延伸出的和所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接的支撐臂部分，所述擺臂可以所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸為中心擺動(dòng)；所述推動(dòng)裝置包括通過轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)固定在機(jī)架上的水平旋轉(zhuǎn)架，安裝在所述旋轉(zhuǎn)架上的相互連接的伺服電機(jī)、聯(lián)軸器和絲杠，以及通過絲母套設(shè)在所述絲杠上的聯(lián)接座，所述聯(lián)接座與所述直臂的后端連接；所述伺服電機(jī)帶動(dòng)所述絲杠旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述聯(lián)接座沿絲杠軸向運(yùn)動(dòng)，通過相連的所述直臂后端帶動(dòng)所述擺臂以所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸為中心擺動(dòng)，所述水平旋轉(zhuǎn)架同時(shí)以所述轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)為中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述擺臂的直臂部分又分為在一條直線上相互連接的前臂和后臂，所述支撐臂部分從所述前、后臂的結(jié)合部延伸而出，通過端部的通孔套接在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上并相互連接。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述推動(dòng)裝置還包括固定在所述旋轉(zhuǎn)架上長(zhǎng)條形的擺動(dòng)座、在所述擺動(dòng)座軸向延伸的滑軌及套設(shè)在所述滑軌上的滑塊，所述滑塊固定連接到所述聯(lián)接座上，所述伺服電機(jī)、聯(lián)軸器和絲杠均固定在所述擺動(dòng)座上。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述直臂后端具有一個(gè)通孔，一擺軸穿過該通孔后，下端與所述聯(lián)接座連接。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述擺軸的下端通過一個(gè)調(diào)心軸承與所述聯(lián)接座連接。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述擺臂座設(shè)有一個(gè)垂直套筒，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸套設(shè)在所述垂直套筒兩端的滑動(dòng)軸承內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述絲杠的軸向在門窗關(guān)閉時(shí)垂直于所述直臂。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述水平旋轉(zhuǎn)架與機(jī)架間的轉(zhuǎn)動(dòng)接頭包括連接于所述水平旋轉(zhuǎn)架底部的垂直旋轉(zhuǎn)軸，以及固定在所述機(jī)架上，通過軸承套接所述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸座。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種門窗試驗(yàn)機(jī)機(jī)械手中將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成圓弧運(yùn)動(dòng)的裝置，擺動(dòng)裝置包括擺臂座、通過軸承垂直安裝在擺臂座上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和可以所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸為中心擺動(dòng)的擺臂，該擺臂包括直臂部分和從直臂部分側(cè)面延伸出的和所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接的支撐臂部分；推動(dòng)裝置包括通過轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)固定在機(jī)架上的水平旋轉(zhuǎn)架，安裝在旋轉(zhuǎn)架上的伺服電機(jī)、聯(lián)軸器和絲杠、通過絲母套設(shè)在絲杠上的聯(lián)接座，該聯(lián)接座與所述直臂的后端連接；本實(shí)用新型利用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠，再通過套接在絲杠上的聯(lián)接座帶動(dòng)擺臂擺動(dòng)，由于擺臂和安裝絲杠的旋轉(zhuǎn)架均可以固定支點(diǎn)為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，因而利用伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，可將聯(lián)接座的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為擺臂端部的圓弧運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)F16H25/20GK2692422SQ20042004940
公開日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2004年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月23日
發(fā)明者鮑國(guó)明 申請(qǐng)人:北新建材(集團(tuán))有限公司