[发明专利]一种稳定的动态直线运动发生装置

摘要

本发明提供一种稳定的动态直线运动发生装置，它是由驱动模块、运动模块和支撑模块三个部分组成；驱动模块包括三相步进电机、电机减速器、缆绳卷筒、缆绳、缆绳高度导向滑轮、缆绳衔接滑轮、缆绳宽度导向滑轮、拉力传感器、滚珠滑块、滚珠滑块导轨、电磁锁和光电限位装置；运动模块包括气浮滑块、气浮导轨、附加设备固定座、电磁锁吸板、弹力绳和弹力绳导向滑轮；支撑模块包括电机平台和导轨平台；本装置产生的动态直线运动状态可在一定范围内调整设置，运动过程稳定无振动，能量回收安全可靠，结构简单，能够拆卸，移动运输方便。

主权项

一种稳定的动态直线运动发生装置，其特征在于：它是由驱动模块、运动模块和支撑模块三个部分组成；它们相互之间的关系是：支撑模块是驱动模块与运动模块的支撑平台，并限定驱动模块和运动模块的运动空间范围；驱动模块负责带动运动模块进行势能存储；所述驱动模块包括三相步进电机、电机减速器、缆绳卷筒、缆绳、缆绳高度导向滑轮、缆绳衔接滑轮、缆绳宽度导向滑轮、拉力传感器、滚珠滑块、滚珠滑块导轨、电磁锁和光电限位装置；它们相互之间的关系是：三相步进电机、电机减速器、缆绳卷筒和缆绳高度导向滑轮依次安装于电机平台上，三相步进电机直接与电机减速器相联接，电机减速器与缆绳卷筒相联接，缆绳一端绕在缆绳卷筒上的缆绳收纳凹槽内，另一端经过缆绳高度导向滑轮、缆绳衔接滑轮和缆绳宽度导向滑轮与拉力传感器相连接；拉力传感器固定在滚珠滑块靠近三相步进电机一侧；滚珠滑块沿滚珠滑块导轨移动；三相步进电机转动时带动缆绳卷筒旋转，卷绕缆绳，通过缆绳衔接滑轮带动滚珠滑块沿滚珠滑块导轨运动；光电限位装置安装在运动模块中的气浮导轨底部靠近三相步进电机一端，滚珠滑块导轨的上方；电磁锁固定在滚珠滑块的远离三相步进电机一侧；该缆绳卷筒为圆柱体，一个底面设有联接三相步进电机的凹槽，为圆柱形凹槽；侧面有两个缆绳收纳凹槽，为圆环形凹槽；以及两个缆绳固定凹槽，为圆柱形凹槽；该缆绳采用钢丝绳；该缆绳高度导向滑轮为定滑轮，保证此处缆绳高度与滚珠滑块缆绳连接处高度一致；该缆绳衔接滑轮为定滑轮，一端通过缆绳高度导向滑轮连接缆绳卷筒，另外一端通过缆绳宽度导向滑轮连接拉力传感器，以保证两个拉力传感器受力均匀，避免对滚珠滑块产生侧向拉力；该缆绳宽度导向滑轮为定滑轮，避免对滚珠滑块产生侧向拉力；该拉力传感器采用MCL‐S1，用以监测滚珠滑块两侧所受拉力是否均衡；该光电限位装置采用红外发光二极管和红外光电二极管，限定滚珠滑块最大运动位置；所述运动模块包括气浮滑块、气浮导轨、附加设备固定座、电磁锁吸板、弹力绳和弹力绳导向滑轮；它们相互之间的关系是：附加设备固定座固定在气浮滑块上；气浮滑块沿气浮导轨移动；电磁锁吸板固定在气浮滑块靠近三相步进电机一侧，安装位置与驱动模块中的滚珠滑块上的电磁锁对应；弹力绳导向滑轮固定在支撑模块中的导轨平台上，弹力绳围绕四个弹力绳导向滑轮布置，两端分别固定在气浮滑块两侧；该气浮滑块采用Newway ABLM，为多孔材质材料，在运动过程中，气浮滑块与气浮导轨之间没有接触，无摩擦力，并且不易产生侧向振动；该气浮导轨采用Newway ABLM组件；该附加设备固定座为立方体，其中一面有贯通式凹槽，其上设有多个附加设备安装位置，以便使用多种其他方法进行直线运动参数测量；该电磁锁吸板采用120LBS组件；该弹力绳采用航空用弹射绳，通过改变规格来获得不同范围的动态直线运动过程，既能存储势能，又进行能量回收；该弹力绳导向滑轮采用定滑轮，用来限制弹力绳位置，同时能使弹力绳各个部位产生均匀的伸缩量，避免对气浮滑块产生侧向拉力；所述支撑模块包括电机平台和导轨平台；它们相互之间的关系是：导轨平台和电机平台以互相垂直的方式放置；导轨平台用于放置气浮导轨和弹力绳导向滑轮，电机平台用于放置三相步进电机、电机减速器、缆绳卷筒及缆绳高度导向滑轮；导轨平台和电机平台为能拆卸设计；该电机平台采用槽钢和矩形钢焊接组成，整体为长方体；该导轨平台采用矩形钢焊接组成，整体为长方体。