专利名称：单动力双向联动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及联动的运动机构，具体地说是一种用一个动力源实现两不同方向 运动的单动力双向联动机构。
背景技术：
目前，大多需要两轴或多轴联动的运动机构，都分别采用两个或多个动力源来分 别控制不同方向的运动。在重型设备中，一些两轴联动的运动机构大多采用两个电机分别 控制各方向轴的运动；还有一些两轴联动机构，是采用两个气缸分别控制各轴的运动。而在 智能卡数据写入设备中，也需要两轴联动，如果采用上述方式则表现出装置结构复杂，占用 空间大，控制难度高，并且不易实现机构联动的准确、快速运动，还增加了设备的制造成本。
实用新型内容针对现有两轴联动机构的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种单动力双向 联动机构。该联动机构由一个动力完成两个不同方向的运动，解决了现有两轴联动机构联 动准确性差、运动缓慢、不易控制的问题。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的本实用新型包括驱动装置、升降机构、靠模座、走卡通道、平动机构及摆杆机构，其 中作为联动机构动力源的驱动装置安装在固定座上，在驱动装置的输出端连接有可沿垂直 方向运动的升降机构；所述摆杆机构两端可摆动地安装在固定座上，靠模座安装在升降机 构上、与升降机构联动，并抵接于摆杆机构的一端；所述走卡通道安装在升降机构上、与升 降机构联动，平动机构安装在走卡通道上、并与摆杆机构的相对另一端抵接，该平动机构通 过摆杆机构的摆动可沿水平方向运动。其中所述平动机构包括压缩弹簧、插板及弹簧挡板，其中插板与走卡通道相连 接，弹簧挡板的一端与插板相连、并与摆杆机构相抵接，另一端为自由端，在弹簧挡板与走 卡通道之间设有压缩弹簧；弹簧挡板上开有孔，导柱的一端固定在走卡通道上，另一端由弹 簧挡板上的孔穿过，所述压缩弹簧套设在导柱上，压缩弹簧的两端分别抵接在弹簧挡板及 走卡通道上；走卡通道上通过第二导轨安装座安装有第二直线导轨，所述插板上设有滑块， 该滑块以可移动的方式设置于所述第二直线导轨内；第二导轨安装座的一端固接在走卡通 道上，另一端设有限制插板行程的限位板；所述靠模座与摆杆机构低接的一面为曲面；所 述升降机构包括气缸连接板及安装座，其中安装座安装在固定座上，所述气缸连接板的一 端与安装座连接，另一端与驱动装置相连；固定座上通过第一导轨安装座安装有第一直线 导轨，所述安装座为“L”形，其一边安装有走卡通道，另一边上设有滑块，该滑块以可移动 的方式设置于所述第一直线导轨内，靠模座固定在安装座的另一边上；在第一导轨安装座 的下端设有限制安装座行程的限位板；所述摆杆机构通过摆杆支撑座安装在固定座上，该 摆杆支撑座为“L”形，其一边固接在固定座上，另一边与摆杆机构相连接；摆杆机构包括摆 杆、第一摆杆轴、第一球轴承、第二摆杆轴、第二球轴承、第三摆杆轴及第三球轴承，其中第二摆杆轴由摆杆穿过、通过第二球轴承与所述摆杆支撑座的另一边相连接；所述摆杆的两 端分别插设有第一、三摆杆轴，该第一摆杆轴上设有与靠模座抵接的第一球轴承，第三摆杆 轴上设有与平动机构中弹簧挡板抵接的第三球轴承。本实用新型的优点与积极效果为1.本实用新型利用摆杆机构沿着靠模座的曲面轨迹运动，只通过一个动力源(即 气缸)带动升降机构的升降，使得升降机构的垂直运动及平动机构的水平运动同时进行， 保证了两方向联动的准确性，可靠性高。2.本实用新型的摆杆机构是按靠模座曲面的运动轨迹运行的，使得升降机构及平 动机构运行平稳。3.本实用新型只有一个动力源，驱动两个方向的运动，容易控制，结构紧凑，降低 了设备的成本。4.本实用新型的插板及安装座均是通过滑块沿着直线导轨运动的，进一步保证了 机构的平稳运行。5.本实用新型两个方向的运动均设置了限位板，保证了运动的安全性。6.本实用新型的摆杆机构是通过球轴承在靠模座上的运动的，球轴承与靠模座之 间是滚动摩擦，摩擦阻力小。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的左视图；图3为本实用新型的结构简图；图4为本实用新型摆杆机构的结构示意图；其中1为固定座，2为气缸，3为靠模座，4为气缸连接板，5为摆杆支撑座，6为摆 杆机构，7为压缩弹簧，8为第一直线导轨，9为插板，10为走卡通道，11为安装座，12为第二 直线导轨，13为限位板，14为第一导轨安装座，15为弹簧挡板，16为导柱，17为第二导轨安 装座，601为第一摆杆轴，602为第一球轴承，603为第一隔套，604为第一螺母，605为第二摆 杆轴，606为第二球轴承，607为第二隔套，608为摆杆，609为第三摆杆轴，610为第三球轴 承，611为第三隔套，612为第二螺母。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详述。如图1 3所示，本实用新型包括驱动装置、升降机构、靠模座3、走卡通道10、平 动机构及摆杆机构6，其中作为联动机构动力源的驱动装置安装在固定座1上，本实施例的 驱动装置为气缸2，该驱动装置还可采用电机及丝杠丝母的结构。在气缸2的活塞输出端连 接有可沿垂直方向运动的升降机构。所述摆杆机构6两端可摆动地安装在固定座1上，靠 模座3安装在升降机构上、与升降机构联动，并抵接于摆杆机构6的一端；所述走卡通道10 安装在升降机构上、与升降机构联动，平动机构安装在走卡通道10上、并与摆杆机构6的相 对另一端抵接，该平动机构通过摆杆机构6的摆动可沿水平方向运动。平动机构包括压缩弹簧7、插板9、第二直线导轨12、限位板13、弹簧挡板15、导柱
416及第二导轨安装座17，其中第二导轨安装座17的一端固接在走卡通道10上，另一端设 有限位板13，第二直线导轨12安装在第二导轨安装座17上；所述插板9的下表面设有滑 块，该滑块以可移动的方式设置于第二直线导轨12内，走卡通道10固接第二导轨安装座17 的一侧开有条形孔，插板9在运动时由条形孔通过；所述弹簧挡板15的一端与插板9相连、 并与摆杆机构6相抵接，另一端为自由端，该弹簧挡板15的中间开有孔，导柱16的一端固 定在走卡通道10上，另一端由弹簧挡板15上的孔穿过，压缩弹簧7套设在导柱16上，压缩 弹簧7的两端分别抵接在弹簧挡板15及导柱16上。插板9在摆杆机构6的作用下可沿水 平方向平动，限位板13用于限制插板9的行程，防止弹簧挡板15与导柱16分离，并且保证 插板9始终支撑着走卡通道10上的智能卡。升降机构包括气缸连接板4、第一直线导轨8、安装座11、限位板13及第一导轨安 装座14，在第一导轨安装座14的下端设有限位板13 ；其中第一直线导轨8通过第一导轨 安装座14安装在固定座1上，所述安装座11为“L”形，其一边固接有走卡通道10，另一边 的内侧设有滑块，该滑块以可移动的方式设置于所述第一直线导轨8内；所述气缸连接板4 的一端与安装座11固接，另一端与气缸2的活塞输出端连接，气缸连接板4与气缸2的连 接处留有间隙，确保气缸2带动整个升降机构运动灵活；限位板13用于限制安装座11的行 程，防止摆杆机构6与靠模座3脱离。摆杆机构6通过摆杆支撑座5安装在固定座1上，该摆杆支撑座5为“L”形，其一 边固接在固定座1上，另一边与摆杆机构6相连接。如图4所示，摆杆机构6包括摆杆608、第一摆杆轴601、第一球轴承602、第一隔 套603、第一螺母604、第二摆杆轴605、第二球轴承606、第二隔套607、第三摆杆轴609、第 三球轴承610、第三隔套611及第二螺母612，其中“T”形的第二摆杆轴605由摆杆608穿 过、通过第二球轴承606与摆杆支撑座5的另一边相连接，在第二球轴承606与摆杆608之 间设有套在第二摆杆轴605上的第二隔套607，对第二球轴承606轴向定位；摆杆608即绕 着第二摆杆轴605摆动。摆杆608的两端分别插设有“T”形的第一、三摆杆轴601、609，该 第一摆杆轴601的一端由摆杆608的下端穿过后与第一螺母604螺纹连接，在第一摆杆轴 601上设有与靠模座3抵接的第一球轴承602，该第一球轴承602与摆杆608之间设有套在 第一摆杆轴601上的第一隔套603，将第一球轴承602轴向定位于“T”形的第一摆杆轴601 的轴肩处；靠模座3固定在安装座11的另一边上，该靠模座3在其厚度方向的投影为直角 梯形，梯形的直角边固定在安装座11上，梯形的斜边与第一球轴承602抵接，该斜边所代表 的面为曲面，即第一球轴承602沿着靠模座3的运行轨迹为曲线。所述第三摆杆轴609的 一端由摆杆608的顶端穿过后与第二螺母612螺纹连接，在第三摆杆轴609上设有与平动 机构中弹簧挡板15相抵接的第三球轴承610，该第三球轴承610与摆杆608之间设有套在 第三摆杆轴609上的第三隔套611，将第三球轴承610轴向定位于“T”形的第三摆杆轴609 的轴肩处。本实用新型的工作原理为以本实用新型应用于智能卡数据写入设备为例，固定座1安装在智能卡数据写入 设备上，智能卡位于走卡通道10的上方，由插板9支撑。当气缸2的活塞在收缩状态时，带 动气缸连接板4及安装座11在下限位，摆杆608下端的第一摆杆轴601上的第一球轴承 602与靠模座3的上端位置抵接，此时的压缩弹簧7在弹簧力的作用下推动弹簧挡板15，使插板9处于图3中最左端的回收状态。当气缸2的活塞伸出时，带动气缸连接板4及安装 座11沿着第一直线导轨8向上运动，固定在安装座11上的靠模座3上的曲面推动第一球 轴承602沿着曲面轨迹方向运动，摆杆608开始绕第二摆杆轴605摆动，使得摆杆608顶端 的第三摆杆轴609上的第三球轴承610推动弹簧挡板15克服压缩弹簧7的弹簧力做水平 运动，进而带动插板9向走卡通道10内运动，气缸伸出的过程中，气缸连接板4及安装座11 向上垂直运动，弹簧挡板15及插板9水平运动，两个方向的运动是同时进行的；当气缸2的 活塞完全伸出时，气缸连接板4及安装座11在上限位，第一球轴承602与靠模座3的下端 位置抵接，压缩弹簧7处于最大压缩状态，插板9处于完全伸出状态，此时，智能卡上端的数 据写入工作站即可对智能卡进行数据写入。当数据写好后，气缸2的活塞再收缩，带动气缸 连接板4及安装座11由上限位复位至下限位，第一球轴承602也从靠模座3的下端位置运 行到靠模座3的上端位置，弹簧挡板15在压缩弹簧7的弹力作用下反方向水平运动，直至 插板9复位。本实用新型通过摆杆机构沿着靠模座的曲面轨迹进行摆动，实现垂直方向的运动 转换为水平方向的运动，靠模座固定在升降机构上，只进行升降运动，带动其接触面上的摆 杆轴进行摆动，而摆杆另一端的摆杆轴及平动机构始终受到弹簧力，故约束了平动机构按 照预定轨迹运动，并保证了摆杆机构的摆动平稳，无跳动。本实用新型还可用于其它需要双向联动的运动机构中。上列详细说明是针对本实用新型的一可行实施例的具体说明，惟该实施例并非用 以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所为的等效实施或变更，均 应包含于本实用新型的专利范围中。
权利要求一种单动力双向联动机构，其特征在于包括驱动装置、升降机构、靠模座(3)、走卡通道(10)、平动机构及摆杆机构(6)，其中作为联动机构动力源的驱动装置安装在固定座(1)上，在驱动装置的输出端连接有可沿垂直方向运动的升降机构；所述摆杆机构(6)两端可摆动地安装在固定座(1)上，靠模座(3)安装在升降机构上、与升降机构联动，并抵接于摆杆机构(6)的一端；所述走卡通道(10)安装在升降机构上、与升降机构联动，平动机构安装在走卡通道(10)上、并与摆杆机构(6)的相对另一端抵接，该平动机构通过摆杆机构(6)的摆动可沿水平方向运动。
2.按权利要求1所述的单动力双向联动机构，其特征在于所述平动机构包括压缩弹 簧(7)、插板(9)及弹簧挡板(15)，其中插板(9)与走卡通道(10)相连接，弹簧挡板(15) 的一端与插板(9)相连、并与摆杆机构(6)相抵接，另一端为自由端，在弹簧挡板(15)与走 卡通道(10)之间设有压缩弹簧(7)。
3.按权利要求2所述的单动力双向联动机构，其特征在于所述弹簧挡板(15)上开有 孔，导柱(16)的一端固定在走卡通道(10)上，另一端由弹簧挡板(15)上的孔穿过，所述压 缩弹簧⑵套设在导柱(16)上，压缩弹簧(7)的两端分别抵接在弹簧挡板(15)及走卡通 道(10)上。
4.按权利要求2所述的单动力双向联动机构，其特征在于所述走卡通道(10)上通过 第二导轨安装座(17)安装有第二直线导轨(12)，所述插板(9)上设有滑块，该滑块以可移 动的方式设置于所述第二直线导轨(12)内。
5.按权利要求4所述的单动力双向联动机构，其特征在于所述第二导轨安装座(17) 的一端固接在走卡通道(10)上，另一端设有限制插板(9)行程的限位板(13)。
6.按权利要求1所述的单动力双向联动机构，其特征在于所述靠模座(3)与摆杆机 构(6)低接的一面为曲面。
7.按权利要求1所述的单动力双向联动机构，其特征在于所述升降机构包括气缸连 接板(4)及安装座(11)，其中安装座(11)安装在固定座(1)上，所述气缸连接板(4)的一 端与安装座(11)连接，另一端与驱动装置相连。
8.按权利要求7所述的单动力双向联动机构，其特征在于所述固定座(1)上通过第 一导轨安装座(14)安装有第一直线导轨(8)，所述安装座(11)为“L”形，其一边安装有走 卡通道(10)，另一边上设有滑块，该滑块以可移动的方式设置于所述第一直线导轨(8)内， 靠模座(3)固定在安装座(11)的另一边上；在第一导轨安装座(14)的下端设有限制安装 座(11)行程的限位板(13)。
9.按权利要求1所述的单动力双向联动机构，其特征在于所述摆杆机构(6)通过摆 杆支撑座(5)安装在固定座(1)上，该摆杆支撑座(5)为“L”形，其一边固接在固定座(1) 上，另一边与摆杆机构(6)相连接。
10.按权利要求9所述的单动力双向联动机构，其特征在于所述摆杆机构(6)包括 摆杆(608)、第一摆杆轴(601)、第一球轴承(602)、第二摆杆轴(605)、第二球轴承(606)、 第三摆杆轴(609)及第三球轴承(610)，其中第二摆杆轴(605)由摆杆(608)穿过、通过第 二球轴承(606)与所述摆杆支撑座(5)的另一边相连接；所述摆杆(608)的两端分别插设 有第一、三摆杆轴(601、609)，该第一摆杆轴(601)上设有与靠模座(3)抵接的第一球轴承 (602)，第三摆杆轴(609)上设有与平动机构中弹簧挡板抵接的第三球轴承(610)。
专利摘要本实用新型涉及联动的运动机构，具体地说是一种单动力双向联动机构，包括驱动装置、升降机构、靠模座、走卡通道、平动机构及摆杆机构，驱动装置安装在固定座上，在驱动装置的输出端连接有升降机构；摆杆机构两端可摆动地安装在固定座上，靠模座安装在升降机构上、与升降机构联动，并抵接于摆杆机构的一端；走卡通道安装在升降机构上、与升降机构联动，平动机构安装在走卡通道上、并与摆杆机构的相对另一端抵接，该平动机构通过摆杆机构的摆动可沿水平方向运动。本实用新型利用摆杆机构沿着靠模座的曲面轨迹运动，只通过一个动力源带动升降机构的升降，使得垂直方向的运动及水平方向的运动同时进行，保证了两方向联动的准确性，可靠性高。
文档编号G06K1/12GK201607739SQ20102012727
公开日2010年10月13日 申请日期2010年3月10日 优先权日2010年3月10日
发明者王凤禹, 芦海滨, 陈英林 申请人:沈阳友联电子装备有限公司