专利名称：步进机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种步进机构。
背景技术：
当主动件作连续运动时，从动件作周期的运动和停顿的这类机构称为步进机构， 它在各种自动化机械中得到广泛的运用，用来实现送进、制动、转位、分度、超越等工作要 求。常用的步进机构可以分为两类第一类为主动件往复摆动，从动件间歇运动，如棘轮机 构；第二类为主动件连续运动，从动件间歇运动，如槽轮机构、不完全齿轮机构等。这些机构 技术成熟，但在实际使用时就会遇到诸如体积大、设计计算较复杂、制作难度大、定位精度 难实现等问题。
实用新型内容本实用新型主要解决的技术问题是提供一种结构简单、体积小、定位精度较高、零 件制造容易、安装方便、计算简单、步进行程可根据实际需要灵活配置的步进机构。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是提供一种步进机构，包括做 往复运动的执行元件、传动组件和离合组件，所述离合组件包括主动离合器和传动离合器， 所述主动离合器上设有牙嵌，传动离合器上同样设有牙嵌，所述牙嵌包括一台阶和一旋阶 面，所述主动离合器上的牙嵌和传动离合器上的牙嵌相互接触配合，所述执行元件通过传 动组件驱动主动离合器往复旋转，主动离合器通过所述主动离合器上的牙嵌和传动离合器 上的牙嵌相互啮合或相互分离来间歇带动传动离合器定向旋转，传动离合器通过传动组件 输出预定步进行程。其中，所述执行元件为气缸。其中，步进机构包括机架，所述传动组件包括传动轴、齿轮、齿条和齿条导轨，所述 气缸和齿条导轨均固定设置在机架上，所述齿条滑动设置在齿条导轨上，所述气缸包括推 杆，所述推杆与齿条一端固接，所述传动轴通过轴承设置在机架上，所述齿轮固定设置在传 动轴上并且与齿条啮合，所述主动离合器固定设置在齿轮的一个侧面上，所述传动离合器 套设在传动轴上，传动离合器与传动轴之间设有止转结构，所述传动轴上套设有一弹簧，所 述弹簧把传动离合器推向主动离合器。其中，所述传动轴上设一段螺纹，一调节螺套螺接在所述螺纹上，所述弹簧一端抵 接在传动离合器的未设置旋阶面的一侧表面，另一端抵接在调节螺套侧面。其中，所述齿轮与主动离合器为一体成型。其中，机架上设置有轴承座，所述轴承设置在轴承座内。其中，传动轴上设有输出轮。其中，步进机构包括控制所述气缸的PLC可编程序控制器。本实用新型的有益效果是本实用新型采用做往复运动的执行元件，并采用包括 主动离合器和传动离合器的离合组件，执行元件通过传动组件带动主动离合器往复旋转，当主动离合器按照往或复的方向旋转时，主动离合器上牙嵌的台阶与传动离合器上牙嵌的 台阶抵接，即主动离合器上的牙嵌和传动离合器上的牙嵌啮合，传动离合器随转，传递动 力，并实现一定的步进行程；当主动离合器反向旋转时，主动离合器上牙嵌的旋阶面与传 动离合器上牙嵌的旋阶面相对滑动旋转，即主动离合器上的牙嵌和传动离合器上的牙嵌分 离，传动离合器并不随转，步进行程为零，通过重复上面的步骤，步进机构实现了步进任务。 本实用新型步进机构所有的动作均为机械运动，所以步进精度高，尤其特别适用较轻载荷 的步进输送。另外，本实用新型步进机构结构简单、体积可以做到很小，而且零件制造容易， 成本得到有效控制。
图1是本实用新型步进机构俯视图；图2是本实用新型步进机构正视图；图3是图1中A-A向剖示图；图4是本实用新型所述齿轮传动齿结构示意图；图5是本实用新型所述离合传动齿结构示意图；图6是本实用新型步进机构所述齿轮传动齿和离合传动齿啮合状态示意图；图7是本实用新型步进机构所述齿轮传动齿和离合传动齿分离状态示意图。其中，1、机架；2、气缸；21、推杆；3、齿轮；4、齿条；5、齿条导轨；6、传动轴；61、螺 纹；7、主动离合器；71、牙嵌；711、台阶；712、旋阶面；8、传动离合器；81、牙嵌；811、台阶； 812、旋阶面；9、轴承；10、轴承座；11、弹簧；12、调节螺套；13、输出轮；14、链条；15、从动链 轮。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施 方式并配合附图详予说明。作为本实用新型所述步进机构的实施例，如图1至图7所示，包括做往复运动的执 行元件、传动组件和离合组件，所述离合组件包括主动离合器7和传动离合器8，所述主动 离合器7上设有牙嵌71，所述牙嵌71包括一台阶711和一旋阶面712，所述旋阶面712有 一低端和一高端，并从低端逐步平滑旋转上升至高端，低端与高端形成台阶711，传动离合 器8上同样设有牙嵌81，所述牙嵌81包括一台阶811和一旋阶面812，所述旋阶面812有 一低端和一高端，并从低端逐步平滑旋转上升至高端，低端与高端形成台阶811，所述主动 离合器7上的牙嵌71和传动离合器8上的牙嵌81相互接触配合，所述执行元件通过传动 组件驱动主动离合器7往复旋转，主动离合器7通过所述主动离合器7上的牙嵌71和传动 离合器8上的牙嵌81相互啮合或相互分离来间歇带动传动离合器8定向旋转，传动离合器 8通过传动组件输出预定步进行程。本实施例中，所述执行元件为气缸2，所述气缸2由PLC可编程序控制器自动化控 制，精度高且容易自动化控制。步进机构还包括机架1，所述传动组件包括传动轴6、齿轮3、 齿条4和齿条导轨5，所述气缸2和齿条导轨5均固定设置在机架1上，所述齿条4滑动设 置在齿条导轨5上，所述气缸2包括推杆21，所述推杆21与齿条4 一端固接，机架1上设置有轴承座10，所述轴承9设置在轴承座10内，所述传动轴6通过轴承9设置在机架1上， 所述齿轮3固定设置在传动轴6上并且与齿条4啮合，所述主动离合器7固定设置在齿轮 3的一个侧面上，所述传动离合器8套设在传动轴6上，传动离合器8与传动轴6之间设有 止转结构，所述传动轴6上套设有一弹簧11，所述弹簧11把传动离合器8推向主动离合器 7。本实施例中，所述传动轴6上设一段螺纹61，一调节螺套12螺接在所述螺纹61 上，所述弹簧11 一端抵接在传动离合器8的背面，另一端抵接在调节螺套12侧面，所述调 节螺套12可以调节弹簧11的预压力。本实放例中，所述齿轮3与主动离合器7也可以为一体成型，使零件更简化，安装 更方便。本实施例中，如图1所示，传动轴6上设有输出轮13，此处输出轮13为主动链轮， 通过一链条14带动需要步进动作设备上的从动链轮15，实现步进动作。本实用新型步进机构的运行过程为气缸2作为动作的执行元件，带动齿条4实现 直线的往复运动，齿条4带动齿轮3往复旋转，当主动离合器7按照往或复的方向旋转时， 主动离合器7上牙嵌71的台阶711与传动离合器8上牙嵌81的台阶811抵接，即主动离 合器7上的牙嵌71和传动离合器8上的牙嵌81啮合，传动离合器8随转，传递动力，并实 现一定的步进行程；当主动离合器7反向旋转时，主动离合器7上牙嵌71的旋阶面712与 传动离合器8上牙嵌81的旋阶面812相对滑动旋转，即主动离合器7上的牙嵌71和传动 离合器8上的牙嵌81分离，传动离合器8并不随转，步进行程为零，通过重复上面的步骤， 步进机构就实现了步进任务。由于本实用新型步进机构所有的动作均为机械运动，所以步进精度高，步进行程 可根据气缸行程，齿轮、齿条的齿数、模数，传动轴转数等参数计算求得，计算简单，根据实 际需要可以灵活配置，尤其特别适用较轻载荷的步进输送。另外，本实用新型步进机构结构 简单、体积可以做到很小，而且零件制造容易，成本得到有效控制。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是 利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在 其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种步进机构，其特征在于包括做往复运动的执行元件、传动组件和离合组件，所 述离合组件包括主动离合器和传动离合器，所述主动离合器上设有牙嵌，传动离合器上同 样设有牙嵌，所述牙嵌包括一台阶和一旋阶面，所述主动离合器上的牙嵌和传动离合器上 的牙嵌相互接触配合，所述执行元件通过传动组件驱动主动离合器往复旋转，主动离合器 通过所述主动离合器上的牙嵌和传动离合器上的牙嵌相互啮合或相互分离来间歇带动传 动离合器定向旋转，传动离合器通过传动组件输出预定步进行程。
2.根据权利要求1所述的步进机构，其特征在于所述执行元件为气缸。
3.根据权利要求2所述的步进机构，其特征在于步进机构包括机架，所述传动组件包 括传动轴、齿轮、齿条和齿条导轨，所述气缸和齿条导轨均固定设置在机架上，所述齿条滑 动设置在齿条导轨上，所述气缸包括推杆，所述推杆与齿条一端固接，所述传动轴通过轴承 设置在机架上，所述齿轮固定设置在传动轴上并且与齿条啮合，所述主动离合器固定设置 在齿轮的一个侧面上，所述传动离合器套设在传动轴上，传动离合器与传动轴之间设有止 转结构，所述传动轴上套设有一弹簧，所述弹簧把传动离合器推向主动离合器。
4.根据权利要求3所述的步进机构，其特征在于所述传动轴上设一段螺纹，一调节螺 套螺接在所述螺纹上，所述弹簧一端抵接在传动离合器的未设置旋阶面的一侧表面，另一 端抵接在调节螺套侧面。
5.根据权利要求3所述的步进机构，其特征在于所述齿轮与主动离合器为一体成型。
6.根据权利要求3所述的步进机构，其特征在于机架上设置有轴承座，所述轴承设置 在轴承座内。
7.根据权利要求3所述的步进机构，其特征在于传动轴上设有输出轮。
8.根据权利要求2所述的步进机构，其特征在于步进机构包括控制所述气缸的PLC 可编程序控制器。
专利摘要本实用新型涉及一种步进机构，包括做往复运动的执行元件、传动组件和离合组件，所述离合组件包括主动离合器和传动离合器，所述主动离合器上设有牙嵌，传动离合器上同样设有牙嵌，所述牙嵌包括一台阶和一旋阶面，所述主动离合器上的牙嵌和传动离合器上的牙嵌相互接触配合。本实用新型步进机构所有的动作均为机械运动，所以步进精度高，步进行程可根据气缸行程，齿轮、齿条的齿数、模数，传动轴转数等参数计算求得，计算简单，根据实际需要可以灵活配置，尤其特别适用较轻载荷的步进输送。
文档编号F16H19/04GK201843963SQ201020591650
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者程德明 申请人:福建省农业机械化研究所