本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種具有高度差補(bǔ)償?shù)穆?lián)動(dòng)擺頭裝置。

背景技術(shù)：

擺動(dòng)頭在擺動(dòng)的同時(shí)，擺頭頭部的豎直高度會(huì)發(fā)生變化，為了補(bǔ)償此高度差，傳統(tǒng)的做法是增加一個(gè)升降自由度，這樣既增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度，還提高了成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了上述不足，提出了一種具有高度差補(bǔ)償?shù)穆?lián)動(dòng)擺頭裝置，并提出了確定該裝置具體參數(shù)的方法。

一種具有高度差補(bǔ)償?shù)穆?lián)動(dòng)擺頭裝置，包括一組補(bǔ)償齒輪、一個(gè)帶齒條的立柱和一個(gè)擺動(dòng)頭，其特征是：補(bǔ)償齒輪組的從動(dòng)輪與擺動(dòng)頭同軸回轉(zhuǎn)，其主動(dòng)輪在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，一方面帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)頭的擺動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)頭的上下移動(dòng)，對(duì)擺動(dòng)高度差進(jìn)行補(bǔ)償。

而且，所述補(bǔ)償齒輪組是外嚙合傳動(dòng)的；所述帶齒條的立柱是固定不動(dòng)的，補(bǔ)償齒輪組相對(duì)齒條運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)擺動(dòng)頭整體做升降運(yùn)動(dòng)。

而且，當(dāng)擺動(dòng)頭的長(zhǎng)度l和其擺動(dòng)角度θ的變化范圍確定后，擺動(dòng)頭頭部豎直高度變化H為：H＝l*(1-cosθ)，用最小二乘法對(duì)擺動(dòng)頭頭部豎直高度變化曲線進(jìn)行擬合，得到一條最佳的線性擬合曲線，該曲線的斜率為所述補(bǔ)償齒輪組中與齒條嚙合的齒輪的半徑R與補(bǔ)償齒輪組的傳動(dòng)比i的乘積，根據(jù)具體結(jié)構(gòu)要求，合理取定R和i的值，則所述聯(lián)動(dòng)擺頭裝置的具體參數(shù)得以確定。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：

1.本發(fā)明將擺動(dòng)頭的擺動(dòng)自由度和用于高度補(bǔ)償?shù)纳底杂啥扔靡粋€(gè)自由度替代，在滿足原有功能的基礎(chǔ)下，簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)，降低了整個(gè)設(shè)備的成本。

2.本發(fā)明提出了一種具有高度差補(bǔ)償?shù)穆?lián)動(dòng)擺頭裝置的參數(shù)確定方法，在擺動(dòng)頭長(zhǎng)度和擺角范圍發(fā)生變化時(shí)，該方法依然有效，能準(zhǔn)確地計(jì)算出變化后聯(lián)動(dòng)擺頭裝置所需要的參數(shù)。

3.本發(fā)明有效的對(duì)擺動(dòng)頭因擺動(dòng)所引起的頭部的高度變化進(jìn)行了補(bǔ)償，擺動(dòng)頭的擺角范圍越小，高度差補(bǔ)償效果越好，即使擺動(dòng)角度大于60°，通過本發(fā)明進(jìn)行高度差補(bǔ)償，也能很有效的降低高度誤差。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的聯(lián)動(dòng)擺頭裝置的裝配圖。

圖2是本發(fā)明的聯(lián)動(dòng)擺頭裝置的裝配圖的左視圖。

圖3是本發(fā)明的聯(lián)動(dòng)擺頭裝置參數(shù)示意圖。

【附圖符號(hào)說明】1.帶齒條的立柱；2.補(bǔ)償齒輪組的主動(dòng)輪Z1；3.補(bǔ)償齒輪組的主動(dòng)輪Z2；4.補(bǔ)償齒輪組的從動(dòng)輪；5.擺動(dòng)頭；6.驅(qū)動(dòng)裝置；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步說明。

如圖1，圖2，圖3所示，本發(fā)明的補(bǔ)償齒輪的主動(dòng)輪(2)(3)在驅(qū)動(dòng)裝置(6)的作用下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與主動(dòng)輪Z1(2)外嚙合的從動(dòng)齒輪(4)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，所述擺動(dòng)頭(5)與所述從動(dòng)輪(4)是固連的，所以擺動(dòng)頭(5)作順時(shí)針擺動(dòng)，擺動(dòng)頭(5)頭部也因此升高。與此同時(shí)，由于帶齒條的立柱(1)固定不動(dòng)，整個(gè)擺動(dòng)頭隨著主動(dòng)輪Z2(3)一起向下運(yùn)動(dòng)，擺動(dòng)頭(5)頭部上升的高度因此得以補(bǔ)償；當(dāng)本發(fā)明的補(bǔ)償齒輪組的主動(dòng)輪(2)(3)在驅(qū)動(dòng)裝置(6)的作用下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上述運(yùn)動(dòng)情況剛好相反。

另外，本發(fā)明提出了一種具有高度差補(bǔ)償?shù)穆?lián)動(dòng)擺頭裝置的參數(shù)確定方法，下面以如圖1和圖3所示的結(jié)構(gòu)為例，計(jì)算出聯(lián)動(dòng)擺頭裝置的具體參數(shù)。

圖中擺動(dòng)頭(5)的實(shí)際長(zhǎng)度為1200mm，根據(jù)工作環(huán)境要求，其擺動(dòng)角度為0-π/4，根據(jù)公式H＝l*(1-cosθ)可求得，未安裝聯(lián)動(dòng)擺頭裝置時(shí)，擺動(dòng)高度差的曲線方程為H＝1200*(1-cosθ)，利用最小二乘法對(duì)所述高度差函數(shù)曲線進(jìn)行線性擬合，得到線性擬合曲線方程為：h＝405.17θ-39.7，該擬合曲線的斜率為所述補(bǔ)償齒輪組中主動(dòng)輪Z2(3)半徑R與所述補(bǔ)償齒輪組傳動(dòng)比i的乘積，由于具體結(jié)構(gòu)要求，主動(dòng)輪Z2(3)的模數(shù)取為2.5，齒數(shù)取為92，R＝115，得出上述齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比約為3.5，確定齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為3.5，至此聯(lián)動(dòng)擺頭裝置的參數(shù)均已確定。