一种十字滑槽扩张装置的制作方法

本实用新型涉及可应用于但不限于细胞机器人连接机构的一种十字滑槽扩张装置。

背景技术：

细胞机器人的连接方式主要有销孔式、钩爪式、尼龙搭扣式三种，通过对这三种连接方式的研究与总结，本实用新型创新设计了一个可以用于细胞机器人连接机构的十字滑槽扩张装置，并可推广至其他领域。

技术实现要素：

在本实用新型的目的是提供一种利用十字滑槽与锥齿轮的扩张装置。

基本技术方案是：十字滑槽扩张装置可分为直线驱动部分和转动驱动部分。实用新型整体由支撑板、卡块、带沟槽的锥齿轮、连接杆、不完全锥齿轮、电机、十字滑槽、锁紧螺母、齿轮轴、不完全圆柱齿轮、齿条、滑块等组成。直线驱动部分通过由电机驱动不完全圆柱齿轮转动与齿条的啮合带动齿条直线运动，齿条和十字滑槽的非滑槽面通过螺钉进行固连，滑块固定在十字滑槽的滑槽内，与卡块通过连接杆相连，齿条从而推动十字滑槽与卡块运动至预定位置。转动驱动部分的齿轮轴固连在不完全圆柱齿轮内，不完全锥齿轮通过齿轮轴和轴承固定在壳体上，带沟槽的锥齿轮通过轴承安装在支撑板上，由锁紧螺母固定，四个连接杆穿过带沟槽的锥齿轮上的四个正弦加速度型沟槽与支撑板上的四个直线沟槽。通过电机驱动齿轮轴转动带动不完全锥齿轮转动，不完全锥齿轮在直线运动完成后与带沟槽的锥齿轮啮合使其转动，利用其上的正弦加速形沟槽完成卡块与连接杆的扩张。

本实用新型的有益效果是：

1.由于连接方式的冗余性和鲁棒性保证了扩张过程的稳定性和可靠性。

2.可通过对卡块组件的改装以实现不同功能，如连接、锁死、抓取等。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1：十字滑槽扩张装置整体示意图；

附图2：十字滑槽扩张装置驱动部分示意图；

附图3：十字滑槽与卡块组件放大图；

附图4：十字滑槽扩张在空间细胞机器人中应用例图。

图中： 1支撑板，2卡块，3带沟槽的锥齿轮，4连接杆，5不完全锥齿轮，6电机，7十字滑槽，8锁紧螺母，9齿轮轴，10不完全圆柱齿轮，11齿条，12滑块。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型工具的具体结构。

本实用新型的机构组成如图1、图2和图3所示。实用新型整体由支撑板（1）、卡块（2）、带沟槽的锥齿轮（3）、连接杆（4）、不完全锥齿轮（5）、电机（6）、十字滑槽（7）、锁紧螺母（8）、齿轮轴（9）、不完全圆柱齿轮（10）、齿条（11）、滑块（12）等组成。十字滑槽扩张装置包括直线驱动部分和转动驱动部分。直线驱动部分通过由电机（6）驱动不完全圆柱齿轮（10）转动与齿条（11）的啮合带动齿条（11）直线运动，齿条（11）和十字滑槽（7）的非滑槽面通过螺钉进行固连，滑块（12）固定在十字滑槽（7）的滑槽内，与卡块（2）通过连接杆（4）相连，齿条（11）从而推动十字滑槽（7）与卡块（2）运动至预定位置。转动驱动部分的不完全锥齿轮（5）通过齿轮轴（9）和轴承固定在壳体上，带沟槽的锥齿轮（3）通过轴承安装在支撑板上，由锁紧螺母（8）固定，四个连接杆（4）穿过带沟槽的锥齿轮（3）上的四个正弦加速度型沟槽与支撑板（1）上的四个直线沟槽以确保卡块（2）径向运动的路径。通过电机（6）驱动齿轮轴（9）转动带动不完全锥齿轮（5）转动，不完全锥齿轮（5）在直线运动完成后与带沟槽的锥齿轮（3）啮合使其转动，利用其上的正弦加速形沟槽完成卡块（2）的扩张。

本实用新型工作过程如下：

直线驱动部分通过电机（6）驱动不完全圆柱齿轮（10）转动与齿条（11）啮合将不完全圆柱齿轮（10）的转动转化成齿条（11）的直线移动，齿条（11）和十字滑槽（7）的非滑槽面通过螺钉进行固连，从而推动十字滑槽（7）沿直线运动，滑块（12）固定在十字滑槽（7）的滑槽内，与卡块（2）通过连接杆（4）相连，从而十字滑槽（7）推动卡块（2）运动至预定位置。滑槽同时起限制四组滑块（12）径向移动的作用。此时不完全圆柱齿轮（10）与齿条（11）不再啮合，直线驱动过程完成。卡块（2）在直线运动一定距离之后，需要沿径向移动完成扩张任务。此时转动驱动部分开始工作，转动驱动部分的不完全锥齿轮（5）通过齿轮轴（9）和轴承固定在壳体上，带沟槽的锥齿轮（3）通过轴承安装在支撑板（1）上，由锁紧螺母（8）固定，四个连接杆（4）穿过带沟槽的锥齿轮（3）上的四个正弦加速度型沟槽与支撑板（1）上的四个直线沟槽以确保卡块（2）径向运动的路径。由电机（6）驱动不完全锥齿轮（5）与带沟槽的锥齿轮（3）啮合开始转动，带沟槽的锥齿轮（3）上分布着4 个正弦加速度形槽沟，使机构结构对称且受力均衡，带沟槽的锥齿轮（3）转动的同时带动卡块（2）同步沿着槽沟在径向往复运动，来实现卡块（2）的扩张与锁紧。当卡块（2）完成沿径向扩张至与定位之后不完全锥齿轮（5）与带沟槽的锥齿轮（2）结束啮合，本实用新型完成扩张工作。 如图4所示，十字滑槽扩张装置可与细胞机器人的外壳体连接使用应用于空间细胞机器人的连接机构中。