[发明专利]一种转换运动轨迹的方法和装置

说明书

一、技术领域

将圆周运动转换为匀速直线往返运动，圆周运动和直线运动是垂直的。

二、背景技术

圆周转换直线往返驱动的方法在工业生产中应用极为广泛，如光往复扫描，对板材的往复抛光，还包括各种表面喷涂、镀层施加，蚀刻等。常用的偏心轮带动往复直线运动不能匀速。

如采用凸轮顶杆机构；由于顶杆的位移取决于凸轮偏心量，适当的凸轮曲线，应可使顶杆以往返移动；但不能保证往复均匀速度运动；当驱动轴为匀速圆周运动时，因为有死点，往复直线运动是不均匀（匀速）的。

CN93239165.6涉及一种用于内燃机的往复直线运动与圆周运动相互转换的装置，它包括有能与作往复直线运动的部件（活塞）相装联的两根调头平行配置的结构相同的齿条，装于两齿条之间的非全圆齿轮，支承非全圆齿轮的传动轴，齿条和非全圆齿轮的齿、齿槽呈一一对应设置，能相互啮合和平稳挂接、脱离；使用这种结构可替代曲轴连杆机构。

对于各种表面喷涂、镀层或蚀刻层施加时，圆周转换均匀直线往返驱动的方法和装置极为重要（为了保证施加的涂层均匀，往复直线运动是不是均匀更为重要。）

三、发明内容

本发明目的是：提出一种转换运动轨迹的方法和装置，尤其是如喷涂、镀层或蚀刻层等等涂层施加圆周转换均匀直线往返驱动的方法和装置，为了保证施加的涂层均匀。克服现有的凸轮曲线，应使顶杆以往返移动；但不能保证往复均匀速度运动；尤其是在死点时的停留时间长，实际使涂层加厚。

本发明技术方案是：一种转换运动轨迹的方法和装置，即涂层施加圆周转换均匀直线往返驱动的方法与装置，采用偏心轮驱动轴5驱动旋转偏心轮1旋转，旋转偏心轮通过偏心轮靠板2带动往复直线运动体4往复运动，旋转偏心轮1采用圆轮，偏心轮驱动轴安装在偏心轮圆心与偏心轮圆周边缘之间，偏心轮驱动轴不凸出偏心轮圆周的边缘。

将偏心轮驱动轴轴心为基准平分偏心轮的半个圆周角度即180度分成n份，（如10-180份，份数越多，精度越高），第一份从偏心轮轴距偏心轮靠板2的一边最近位置开始，到偏心轮轴距偏心轮靠板2的对边最近位置结束，偏心轮的半个圆周角度即180度n份角度中，每份角度旋转时的速度均是不同的，偏心轮驱动轴每份角度的转速按下式，A/sin(i*180/nk),i=1至n-1的整数，k为0.3-1的系数，尤其是取0.5、1，或可以是可变的量，如n/(n+1)；即第i份角度的转速，偏心轮驱动轴第n份角度的转速设定一个转速，如可取第n-1份角度的转速，偏心轮的另半个圆周角度如上述循环；整个偏心轮的旋转角度均以上述方式循环。在偏心轮或驱动轴上设有一个起始点，作为整个圆周运动的起始信号。原点或信号源6用来消除旋转过程中产生的累计误差；

本发明的装置是，通过转换运动轨迹的装置，即涂层施加圆周转换均匀直线往返驱动的装置，采用偏心轮驱动轴5驱动旋转偏心轮1旋转，旋转偏心轮通过偏心轮靠板2带动涂层施加喷头的往复直线运动体4往复运动，旋转偏心轮1采用圆轮，偏心轮驱动轴安装在偏心轮圆心与偏心轮圆周边缘之间，偏心轮驱动轴外缘在偏心轮圆周内部；设有伺服电机驱动偏心轮驱动轴，且采用伺服数控装置以上述方式方法驱动偏心轮驱动轴运转：在偏心轮驱动轴上设有一个起始点，如第一份从偏心轮轴距偏心轮靠板2的一边图1B位置为起始点，至此位置时重复上述整个圆周角度即360度的速度变化控制。此点可以个霍尔或光电红外作为起始点的信号。

本发明的有益效果是：通过提出转换运动轨迹的方法和装置，得到涂层施加的圆周转换均匀直线往返驱动的方法和装置，可以保证施加的涂层均匀，尤其是偏心轮轴距偏心轮靠板2的对边的死点区域其速度较快，走完死点区域角度的时间较少，以保证涂层的均匀。克服现有的凸轮曲线死点区域不均匀的困难，保证了涂层的均匀。

四、附图说明

图1为本发明方法体现偏转位移与角度的关系曲线图；

图2为本发明偏心轮在不同角度时的工作和结构示意图。

五、具体实施方式

图1中开始得出往复直线运动体在不同角度位置上每份角度旋转时不同的平行位移数据，计算并改变每份转速和时间，达到匀速的直线运动。