包括皮带的牵引装置的制作方法

本实用新型涉及一种构造成用于驱动皮带的牵引装置。

背景技术：

US 2,785,941描述了一种使用两个马达的绘图板驱动器，每个马达提供运动的斜向分量。要求两个马达的同步。

用于驱动绘图板的触针的传统系统，例如根据绘图的性质而用于海上或空中导航的传统系统是复杂的，在作业期间也需要相当大的调节，因此并不“用户友好”。在这样的系统中，摩擦阻力和寄生质量相对较高，因为电力负载和传感器必须在系统内拖曳。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种简单、精确、不需要动作调节的驱动带的可行方案，其中不需要拖曳拉索，并且抑制了滑动件的不期望的斜向运动。

根据本实用新型的第一方面，该目的通过一种构造成用于驱动皮带的牵引装置而实现，该牵引装置包括：第一导轨和第二导轨，其中每个导轨均固定到安装器件，其中第一导轨和第二导轨在牵引装置的表面上平行地间隔开；滑动件，其在所述表面上可移动，并且构造成用于通过沿着第一轴线的横向运动而跨越所述表面，其中所述滑动件基本上垂直于第一导轨和第二导轨布置；连接至滑动件的支撑物，其中支撑物能够通过沿着第二轴线的横向运动而沿着滑动件移动，第二轴线垂直于第一轴线；以及用于驱动第一皮带的第一马达，其中第一马达可旋转地布置并且控制第一皮带的牵引，使得当第一马达沿逆时针方向或顺时针方向旋转时，支撑物沿第二轴线移动，使得支撑物的沿着第二轴线的第二位置坐标是可调节的。

根据本实用新型的其他优选实施例，仅应用单个导轨，其中单个导轨与牵引装置的表面上的自由悬垂端平行地间隔开。因此，在下文中，术语“自由悬垂端”也可以被解释为“第二导轨”。

本实用新型的构思是避免滑动件的不期望的斜向运动，并通过提供较小的质量来使摩擦损失最小化。此外，不移动或拖曳电力负载和传感器，而是使其保持固定在牵引装置的壳体中。术语“基本上垂直”优选地意味着垂直，但是，在谈到导轨相对于滑动件的布置时，该术语也可以意指滑动件不完全垂直于导轨，而是可以包括非零的角度。在后一种情况下，滑动件的长度优选地短于两个导轨之间的距离，使得滑动件保持能够沿着第一轴线移动。另一方面，滑动件优选不平行于导轨布置。

根据本实用新型的一个优选实施例，牵引装置包括可旋转地安装在四个轴上的四个带轮，其中所述轴与滑动件横向间隔并且构造成用于沿着第二轴线引导支撑物。因此，支撑物的运动由四个带轮支撑和引导。优选地，所述轴的布置包括矩形形状，使得所述四个轴中的每一个的位置均对应于滑动件的每个拐角的位置，其中，每个对应的位置相对于彼此横向间隔预定距离。在预定距离为零的情况下，在滑动件的拐角与轴之间不存在横向间隔，即，这些元件上下间隔。滑动件优选地布置成靠近轴并且包括四个拐角。

根据本实用新型的优选实施例，支撑物包括至少一个带轮，更优选地，包括彼此联接的至少两个带轮，其中每个带轮能够沿着第二轴线移动。因此，带轮支撑支撑物沿着滑动件的运动。优选地，两个带轮彼此联接。因此，两个带轮能够一起移动。

根据本实用新型的优选实施例，牵引装置包括可旋转地布置并控制第二皮带的牵引的第二马达。优选地，当第二马达沿逆时针方向或顺时针方向旋转时，支撑物沿第一轴线移动，使得支撑物的沿第一轴线的第一位置坐标是可调节的。通过这种方式，平面内的二维运动成为可能，并且x方向和y方向上的笛卡尔系运动彼此分离。两个马达不会相互影响，也不需要同步。牵引装置优选地包括另一个带轮，所述另一个带轮构造成用于经由滑动件将第二皮带连接到第二马达。所述另一个带轮优选地在牵引装置中设置于与第二马达相反的端部。优选地，所述另一个带轮连接到安装器件。第一马达和/或第二马达优选连接到安装器件。牵引装置优选地构造成用于逐步地移动支撑物，使得支撑物沿着第一轴线移动到第一位置坐标，然后沿着第二轴线移动到第二位置坐标，或者使得支撑物沿着第二轴线移动到第二位置坐标，然后沿着第一轴线移动到第一位置坐标，或者牵引装置优选地构造成用于同时移动支撑物，从而提供支撑物的期望的斜向运动。因此，不会获得不期望的斜向运动，并且支撑物的笛卡尔系运动分离。以这种方式，滑动件的不期望的斜向运动被抑制。优选地，牵引装置包括连接到支撑物的触针，其中支撑物的运动耦合到触针的运动，使得触针能够逐步移动或同时移动。触针优选适于插入到不同的探头中。根据本实用新型的其他优选实施例，触针被抓斗或任何其他装置或工具更换。

根据本实用新型的优选实施例，牵引装置包括计算单元，该计算单元构造成用于控制第一皮带和/或第二皮带相对于牵引装置的表面的运动。因此，牵引装置可以通过计算单元进行控制并且因此可以被自动化。

根据本实用新型的优选实施例，第一马达和第二马达中的每一者至少部分地集成到牵引装置的壳体中。因此，寄生质量和摩擦阻力被最小化，并且电力负载被包括在壳体中。壳体优选地包括预定长度的拉索(cable span)。触针优选地夹紧至在牵引装置的壳体处被拉伸的拉索。

根据本实用新型的优选实施例，第一马达和第二马达中的每一者包括构造成用于驱动带轮并且通过轴联接到带轮的步进马达、伺服马达、液压马达和电动马达中的至少一种。根据本实用新型的其他优选实施例，每个马达均构造成用于驱动带轮并且通过轴联接到带轮。因此，可以组合不同类型的马达，并且尽管功率可能根据马达而受限，但是可以实现相对较高的速度。例如，步进马达可以以1.5米/秒的速度驱动。牵引装置优选地能够沿着跨越牵引装置在房间内的高度的第三轴线移动。以这种方式，牵引装置的三维运动成为可能。优选地，第三马达用于沿着第三轴线移动牵引装置。

本实用新型的进一步构思是降低皮带上和轮或轴上的压力并减少整个系统的振动。此外，滑动件的不期望的斜向运动被抑制，并且不需要两个马达的同步。另外，如果需要沿着第二轴线的运动，则不必移动滑动件，而是只需移动支撑物，并且不需要在动作期间进行重新调节。

附图说明

本实用新型的这些和其他方面将从下文描述的实施例变得显而易见并将参考这些实施例进行阐述，这些实施例应当被视为本实用新型的示例，而不限制本实用新型的范围。

在附图中：

图1示例性地示出了根据本实用新型的第一优选实施例的由单个马达驱动的牵引装置；

图2示出了根据本实用新型的第二优选实施例的由两个马达驱动的牵引装置；

图3示出了根据本实用新型的第二优选实施例的在移动到第二位置之后的牵引装置；以及

图4示出了用于驱动皮带的方法的步骤。

具体实施方式

图1示出了根据本实用新型的第一优选实施例的由单个马达驱动的牵引装置。牵引装置1包括在一平面内平行地间隔开的两个导轨3、 4。该平面对应于该第一优选实施例中的牵引装置的表面。设置有适于驱动第一皮带2的第一马达8。每个导轨3、4在牵引装置1的一端处固定到安装器件5。在其他优选实施例中，每个导轨3、4可以固定到不同的安装器件。

支撑物(jack)7连接到滑动件6，其中滑动件6能够通过横向运动沿着第一轴线移动，并且支撑物7能够沿着滑动件移动，即通过横向运动沿第二轴线移动。支撑物7通过可转动地安装在四个轴上的四个带轮10、11、12、13的布置沿着滑动件6被引导，其中这些轴的布置包括矩形形状，并且四个轴中的每一个的位置对应于滑动件6的每个拐角的位置。在该第一优选实施例中，当第一马达8例如沿顺时针方向旋转时，支撑物7沿着滑动件6即沿着第二轴线移动。

如果第一马达8沿顺时针方向旋转，则支撑物7“向上”移动到带轮10、11。如果第一马达8沿逆时针方向旋转，则支撑物7“向下”移动到带轮12、13。在该第一优选实施例中，滑动件6不移动并保持在第一位置。支撑物包括两个彼此联接的带轮，每个带轮能够沿着第二轴线移动。此外，触针(stylus，未示出)连接到支撑物7，其中支撑物7的移动与触针的移动耦合。在该第一优选实施例中，使用需要最小功率量的、用于实现沿y轴运动的步进马达。在本实用新型的其他优选实施例中，使用具有较大功率的伺服马达。

图2示出了根据本实用新型第二优选实施例的由两个马达驱动的牵引装置。图2的所有元件对应于图1的元件，但是使用可旋转地布置的第二马达9来控制第二皮带15的牵引。第二马达9独立于第一马达8工作。在本实用新型的第二优选实施例中，滑动件6在前述表面上移动并且通过沿着第一轴线的横向运动而跨越所述表面。在图2中，与图1类似，滑动件6垂直于第一和第二导轨3、4布置。在该第二优选实施例中，第一马达8是步进马达，第二马达9是伺服马达。

因此，提供了两个轴线、即第一轴线和第二轴线的笛卡尔系分离，其中第二轴线垂直于第一轴线。提供了另一个带轮14，其中带轮14 构造成用于经由滑动件6将第二皮带15连接到第二马达9。所述另一个带轮14像两个导轨3、4一样连接到安装器件5。当第二马达9沿逆时针方向旋转时，支撑物沿着第一轴线移动，使得支撑物的沿第一轴线的第一位置坐标是可调节的。然而，如图2所示，支撑物7已经处于位于牵引装置1的第一端处的、其沿着第一轴线的运动的最终位置。在第二优选实施例中，牵引装置逐步移动支撑物7。因此，支撑物7沿着第一轴线移动到第一位置坐标，然后沿着第二轴线移动到第二位置坐标。在其他优选实施例中，支撑物7沿着第二轴线移动到第二位置坐标，然后沿着第一轴线移动到第一位置坐标。在又一些其他优选实施例中，支撑物7同时沿两个轴线移动。

此外，在该第二优选实施例中使用计算单元，其中计算单元控制第一皮带2和第二皮带15相对于牵引装置1的表面的运动。两个马达 8、9被集成到牵引装置1的壳体中。

图3示出了根据本实用新型的第二优选实施例的由两个马达驱动的牵引装置。支撑物7联接到滑动件6。当第二马达9沿顺时针方向旋转时(如图3中的箭头所示)，支撑物7和滑动件6沿第一轴线移动，使得支撑物7的沿着第一轴线的第一位置坐标被调节。因此，当第二马达9沿顺时针方向完全旋转到位时，支撑物7到达在牵引装置的第二端处的、其沿着第一轴线的运动的最终位置。

图4示出了用于驱动皮带的方法的步骤。在第一步骤21中，将第一导轨和第二导轨在一表面上平行地间隔开。在第二步骤22中，将滑动件垂直于第一导轨和第二导轨布置，其中滑动件能够通过沿着第一轴线的横向运动而在所述表面上移动。然后，在第三步骤23中，将支撑物连接至滑动件，其中支撑物能够通过沿着第二轴线的横向运动沿滑动件移动，第二轴线垂直于第一轴线。在第四步骤24中，通过第一马达来驱动第一皮带，其中第一马达可旋转地布置并且控制第一皮带的牵引。当第一马达旋转时，支撑物沿第二轴线移动，从而调节支撑物沿第二轴线的第二位置坐标。在第五步骤25中，通过第二马达驱动第二皮带，使得当第二马达旋转时，支撑物沿第一轴线移动，使得支撑物沿第一轴线的第一位置坐标是可调节的。

如上所述，本实用新型涉及一种用于驱动皮带的牵引装置。牵引装置1包括：第一导轨3和第二导轨4，其中每个导轨3、4固定至安装器件5，其中第一和第二导轨3、4在牵引装置1的表面上平行地间隔开；滑动件6，滑动件6能够在所述表面上移动并且构造成通过沿着第一轴线的横向运动而跨越所述表面，其中滑动件6基本上垂直于第一和第二导轨3、4布置；连接到滑动件6的支撑物7，其中支撑物 7能够通过沿着第二轴线的横向运动而沿着滑动件6移动，第二轴线垂直于第一轴线；以及用于驱动第一皮带2的第一马达8，其中第一马达8可旋转地布置并且控制第一皮带2的牵引，使得当第一马达8 沿逆时针方向或顺时针方向旋转时，支撑物7沿着第二轴线移动，使得支撑物7的沿第二轴线的第二位置坐标是可调节的。以这种方式，提供了一种简单、精确、不需要动作调节的驱动带的可行方案，其中不需要拖曳拉索，并且抑制了滑动件的不期望的斜向运动。