1.機構說明
· 機構的組成元件
圖一為一組利用汽缸推動並以棘輪機構與蝸桿蝸輪機構產生微小間諧回轉機構,其包含的元件有:機架(標示1)、汽缸(標示2)、棘輪搖臂(標示3) 、棘輪爪(標示4)、棘輪(標示5)、傳動軸(標示6)、蝸輪(標示7)、蝸桿(標示8)、圓盤(標示9)、減速機方盒(標示10)。
· 機構的運動方式
透過汽缸(2)對A點進行旋轉帶動棘輪搖臂(3),透過傳動軸(6)上之棘輪爪(4)與棘輪(5)進行減諧運動,而由傳動軸末端帶動蝸輪(7)藉由與蝸桿(8)之嚙合關係,將旋轉動力轉成垂直方向之自轉,帶動上方圓盤之轉動。
2.機構應用
此機構可藉由汽缸推動產生直線運動,透過棘輪機構轉換成具減諧旋轉運動,並且透過蝸桿減速機將旋轉方向轉成垂直旋轉。
應用一:
可以透過此機構進行自動化機械之旋轉分度盤,當工件在圓盤上方時,可準確控制圓盤所旋轉之角度,藉此將能在不同角度進行不同之製程,由此可改善生產效率之問題,如下圖二所示,可在不同角度之上方設定鑽孔、壓印、洗削等加工。
3.此機構的優點
· 藉由棘輪傳動,可以較精準控制圓盤所旋轉之角度。
· 透過蝸桿蝸輪作為傳動垂直方向旋轉,可避免圓盤被轉動而影響現有角度精確度。
· 以凸輪作為前後感測器之接觸點,可避免汽缸超越行程。
4.此機構之缺點
· 此機構所用之傳動軸處於類似懸臂梁狀態,因此當汽缸推動時,將可能產生軸心偏移,進而影響到蝸桿蝸輪之嚙合齒,造成齒崩或傳動不佳等問題。
· 在組裝機構時,調整感測器、棘輪與凸輪之角度關係較需花費時間。
· 蝸桿蝸輪與棘輪組,二者之元件造價較高。
5.機構之改良
此部分將齒輪改為日內瓦機構,並且去除直線馬達,改為旋轉馬達,藉此改善齒輪價格與控制器之設計,如圖三所示。
改良後之機構:
預設此機構為分度盤自動化機構,在此去除蝸桿蝸輪,以日內瓦機構來代替旋轉量進格方式,由此便可利用旋轉馬達代替線性汽缸,由此便可改善單一軸旋臂情形,且以棘輪機構防止逆向運動。
機構運動說明:
由桿件(1)作為固定機架並放置旋轉馬達於此,旋轉馬達與光學編碼器連結具棘輪與凸輪外形之圓盤(3),並透過凸輪傳遞運動至桿件(4)之槽,以日內瓦機構方式傳動,進而轉動圓盤(5),在此也以棘爪(2)與回拉彈簧(6),讓此裝置只能單向旋轉。




