專利名稱：動(dòng)力切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)力切換裝置，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)多方向運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力切換裝置。
背景技術(shù)：
機(jī)器人(Robot)或者機(jī)械手(Mechanical Hand)可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門機(jī)。為了拾取特定位置的物體，通產(chǎn)需要機(jī)器人具有多個(gè)自由度。現(xiàn)有的機(jī)器人中，通常采用多個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的多自由度運(yùn)動(dòng)。上述的機(jī)器人雖然可以實(shí)現(xiàn)拾取特定位置的物體，然而，采用了多個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，體積較大，占用較大的空間，使其應(yīng)用范圍受到了一定的限制。此外，采用多個(gè)馬達(dá)，機(jī)器人的制造及維護(hù)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種使機(jī)器人具有多自由度的動(dòng)力切換裝置。一種動(dòng)力切換裝置，包括固定件、馬達(dá)、殼體、第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)、第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)及一切換機(jī)構(gòu)，該馬達(dá)的一端固定于固定件上，該馬達(dá)包括一主軸；該殼體可動(dòng)地安裝于固定件上，該第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)固定于該殼體上，該第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于該殼體上，該切換機(jī)構(gòu)固定地安裝于主軸上；該切換機(jī)構(gòu)與第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)嚙合帶動(dòng)該殼體轉(zhuǎn)動(dòng)而處于第一工作狀態(tài)，該切換機(jī)構(gòu)與第二動(dòng)力機(jī)構(gòu)嚙合而處于第二工作狀態(tài)。一種動(dòng)力切換裝置，包括固定件、馬達(dá)、殼體、第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)、第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)及一切換機(jī)構(gòu)，該馬達(dá)的一端固定于固定件上，該馬達(dá)包括主軸；該殼體安裝于固定件上，該第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)固定于該殼體上，該第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于該殼體上，該切換機(jī)構(gòu)固定地安裝于主軸上；該切換機(jī)構(gòu)與第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)嚙合帶動(dòng)該殼體轉(zhuǎn)動(dòng)而處于第一工作狀態(tài)，該切換機(jī)構(gòu)通過(guò)第二動(dòng)力機(jī)構(gòu)輸出地轉(zhuǎn)矩的方向與主軸相垂直而處于第二工作狀態(tài)。相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的動(dòng)力切換裝置，將切換機(jī)構(gòu)相對(duì)固定于主軸上，通過(guò)移動(dòng)殼體，使切換機(jī)構(gòu)選擇性與第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)或者第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)相配合而實(shí)現(xiàn)了不同方向的扭矩輸出，減少了馬達(dá)的數(shù)量，體積小，降低了使用及維護(hù)的成本。


圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的動(dòng)力切換裝置的立體分解示意圖；圖2為圖1的動(dòng)力切換裝置另一角度的立體分解示意圖；圖3為圖1中III區(qū)域的局部放大圖；圖4為為圖1的動(dòng)力切換裝置第一狀態(tài)的立體組裝示意圖；圖5為圖4的動(dòng)力切換裝置第一狀態(tài)的剖視圖；圖6為圖1的動(dòng)力切換裝置的第二狀態(tài)的立體組裝示意圖7為圖6的動(dòng)力切換裝置第二狀態(tài)的剖視圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明動(dòng)力切換裝置100固定件10底板11擋板13電磁鐵15止動(dòng)部17定位件20容置槽21殼體30馬達(dá)40連接部31延伸部33安裝部35通孔351配合部39切換機(jī)構(gòu)50第一齒輪51第二齒輪53第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)60內(nèi)齒輪61第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)70從動(dòng)件71動(dòng)力輸出件72夾持件73軸孔731轉(zhuǎn)軸7具體實(shí)施例方式本發(fā)明的動(dòng)力切換裝置應(yīng)用于切換動(dòng)力，以實(shí)現(xiàn)多自由度的運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)參閱圖1及圖2，本發(fā)明較佳實(shí)施例的動(dòng)力切換裝置100包括固定件10、定位件 20、殼體30、馬達(dá)40、切換機(jī)構(gòu)50、第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)60及二第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)70。該馬達(dá)40 —端固定在所述固定件10中。該馬達(dá)40具有一主軸41，該切換機(jī)構(gòu)50固定于馬達(dá) 40的主軸41上。該第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)60固定于殼體30上，以帶動(dòng)殼體30轉(zhuǎn)動(dòng)。每一第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)70可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝于殼體30上。該切換機(jī)構(gòu)50選擇性地與第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)60或者第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)70運(yùn)動(dòng)連接，從而使殼體30轉(zhuǎn)動(dòng)或者通過(guò)第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)70對(duì)外輸出動(dòng)力。請(qǐng)結(jié)合參閱圖1及圖3，該固定件10包括底板11及間隔凸設(shè)于底板11圓周上的
4若干擋板13。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，所述的擋板13軸向四等分圓設(shè)置。該固定件10 的內(nèi)側(cè)底板11上設(shè)有一四電磁鐵15，每一電磁鐵15與對(duì)應(yīng)的擋板13相連接。所述電磁鐵 15的自由端的斷面上設(shè)有止動(dòng)部17，該止動(dòng)部17由若干輪齒組成。該定位件20大致呈一圓環(huán)，其外圓周上間隔開(kāi)設(shè)有四容置槽21，每一容置槽21用于容置擋板13的一端。該殼體30包括一連接部31及一延伸部33，該殼體30安裝于固定件10后，該定位件20限制連接部31軸向滑動(dòng)的極限位置，防止殼體30從固定件10上脫離。該延伸部 33上設(shè)有二安裝部35。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，所述二安裝部35相對(duì)設(shè)置。每一安裝部35上開(kāi)設(shè)一通孔351。該連接部31與延伸部33相對(duì)的一側(cè)上固定設(shè)置有一磁體37，該連接部31上凸設(shè)有配合部39，該配合部39大致呈一齒輪狀，該配合部39用于與止動(dòng)部17 相嚙合。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，該第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)60包括一內(nèi)齒輪61，其一端的內(nèi)側(cè)上形成圓錐齒輪。每一第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)70包括一從動(dòng)件71、一動(dòng)力輸出件72、二夾持件73及一轉(zhuǎn)軸75。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，該從動(dòng)件71為一圓錐齒輪，該動(dòng)力輸出件72為一圓柱齒輪。每一夾持件73大致為一長(zhǎng)方形板，其中部開(kāi)設(shè)有一軸孔731。該轉(zhuǎn)軸75可轉(zhuǎn)動(dòng)地穿過(guò)安裝部35上的通孔351并容置于軸孔731內(nèi)。該切換機(jī)構(gòu)50包括一第一齒輪51及一第二齒輪53。該第一齒輪51用于與第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)60的內(nèi)齒輪61相配合。該第二齒輪53用于驅(qū)動(dòng)所述的二從動(dòng)件71。請(qǐng)結(jié)合參閱圖4，裝配該動(dòng)力切換裝置100時(shí)，首先，將該馬達(dá)40的一端固定于固定件10的底板11上。再將殼體30的延伸部33套設(shè)于定位件20上，將定位件20安裝于固定件10上，使擋板13的一端安裝于容置槽21內(nèi)。接著，將第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)60固定于殼體30的內(nèi)壁上。隨后，將第一齒輪51及第二齒輪53依次固定于馬達(dá)40的主軸41上。 最后，將二第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)70安裝于殼體30的安裝部35上。將每一轉(zhuǎn)軸75穿過(guò)安裝部35的通孔351，通過(guò)二夾持件73將轉(zhuǎn)軸75可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于安裝部35上，再將從動(dòng)件71 及動(dòng)力輸出件72固定于轉(zhuǎn)軸75上。至此，完成了該動(dòng)力切換裝置100的裝配。請(qǐng)結(jié)合參閱圖5至圖7，該動(dòng)力切換裝置100裝配完成后，該殼體30可轉(zhuǎn)動(dòng)并且軸向可滑動(dòng)地安裝于固定件10的擋板13內(nèi)，該殼體30上的配合部39與固定件10上的止動(dòng)部17相對(duì)。當(dāng)殼體30遠(yuǎn)離馬達(dá)40軸向滑動(dòng)直至該定位件20止擋殼體30的連接部31，該定位件20可防止殼體30與固定件10相脫離。該固定件10上電磁鐵15排斥殼體30上的磁體37，該第一齒輪51可與第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)60的內(nèi)齒輪61相嚙合輸出沿著主軸41方向的轉(zhuǎn)矩，而處于第一工作狀態(tài)。該固定件10上的電磁鐵15吸引殼體30上的磁體37，第二齒輪53可與所述二第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)70的從動(dòng)件71相嚙合輸出垂直于主軸41方向的轉(zhuǎn)矩，而處于第二工作狀態(tài)。當(dāng)需要將第一工作狀態(tài)切換為第二工作狀態(tài)時(shí)，首先，將電磁鐵15的正負(fù)極反接，使固定件10上的電磁鐵15與殼體30上的磁體37由相互排斥轉(zhuǎn)化為相互吸引狀態(tài)。該殼體30在磁力的作用下沿著軸向運(yùn)動(dòng)，在該殼體30的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，安裝于殼體30上的第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)60與第一齒輪51相分離。該殼體30繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，直至第二齒輪53與二第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)70的第二從動(dòng)輪相嚙合，從而通過(guò)所述第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)70將馬達(dá)40的軸向的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為徑向的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)動(dòng)力輸出件72對(duì)外輸出。該殼體30上的配合部39與固定件10上的止動(dòng)部17之間的摩擦力使殼體30與固定件10處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)需要將第二工作狀態(tài)切換為第一工作狀態(tài)時(shí)，將電磁鐵15的正負(fù)極反接，使固定件10上的電磁鐵15與殼體30上的磁體37從相互排斥轉(zhuǎn)化為相對(duì)吸引狀態(tài)。該殼體30 在磁力的作用下在軸向上靠近固定件10，該第二齒輪53與第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)70的從動(dòng)件 71相脫離。該殼體30繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，安裝于殼體30上的第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)60與第一齒輪51 相嚙合，從而該馬達(dá)40帶動(dòng)該殼體30轉(zhuǎn)動(dòng)。可以理解，本發(fā)明的切換機(jī)構(gòu)50可為一蝸桿，對(duì)應(yīng)地，該第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)60的內(nèi)齒輪61及第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)70的從動(dòng)件71為與蝸桿配合的蝸輪。本發(fā)明較佳實(shí)施例的動(dòng)力切換裝置100，將切換機(jī)構(gòu)50相對(duì)固定于主軸41上，通過(guò)移動(dòng)殼體30，使切換機(jī)構(gòu)50選擇性與第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)60或者第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)70相配合而實(shí)現(xiàn)了不同方向的扭矩輸出，減少了馬達(dá)40的數(shù)量，體積小，降低了使用及維護(hù)的成本。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明權(quán)利要求公開(kāi)的范圍和精神內(nèi)做其它形式和細(xì)節(jié)上的各種修改、添加和替換。當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的各種修改、添加和替換等變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)力切換裝置，包括固定件及一馬達(dá)，該馬達(dá)的一端固定于固定件上，該馬達(dá)包括主軸，其特征在于該動(dòng)力切換裝置進(jìn)一步包括殼體、第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)、第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)及切換機(jī)構(gòu)；該殼體可動(dòng)地安裝于固定件上，該第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)固定于該殼體上，所述第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于該殼體上，該切換機(jī)構(gòu)固定地安裝于主軸上；該切換機(jī)構(gòu)與第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)嚙合帶動(dòng)該殼體轉(zhuǎn)動(dòng)而處于第一工作狀態(tài)，該切換機(jī)構(gòu)與第二動(dòng)力機(jī)構(gòu)嚙合而處于第二工作狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力切換裝置，其特征在于該殼體的一端上裝設(shè)有磁體，該固定件上設(shè)有電磁鐵，所述磁體與電磁鐵的磁力作用驅(qū)動(dòng)殼體相對(duì)固定件運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力切換裝置，其特征在于該固定件上設(shè)有止動(dòng)部，該殼體的一端上設(shè)有配合部，該動(dòng)力切換裝置處于第二工作狀態(tài)時(shí)，所述止動(dòng)部與配合部相嚙合。
4.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力切換裝置，其特征在于該切換機(jī)構(gòu)包括一第一齒輪及一第二齒輪，該第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)設(shè)有內(nèi)錐齒輪，該第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)設(shè)有圓錐齒輪；該動(dòng)力切換裝置處于第一工作狀態(tài)時(shí)，所述第一齒輪與內(nèi)錐齒輪嚙合；該動(dòng)力切換裝置處于第二工作狀態(tài)時(shí)，所述第二齒輪與圓錐齒輪嚙合。
5.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力切換裝置，其特征在于該切換機(jī)構(gòu)與第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)及第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng)方式為蝸桿蝸輪傳動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力切換裝置，其特征在于該動(dòng)力切換裝置進(jìn)一步包括定位件，該固定件上凸設(shè)多個(gè)擋板，所述定位件安裝于擋板上并限定該殼體運(yùn)動(dòng)。
7.一種動(dòng)力切換裝置，包括固定件及馬達(dá)，該馬達(dá)的一端固定于固定件上，該馬達(dá)包括主軸，其特征在于該動(dòng)力切換裝置進(jìn)一步包括殼體、第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)、第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)及一切換機(jī)構(gòu)；該殼體安裝于固定件上，該第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)固定于該殼體上，該第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于該殼體上，該切換機(jī)構(gòu)固定地安裝于主軸上；該切換機(jī)構(gòu)與第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)嚙合帶動(dòng)該殼體轉(zhuǎn)動(dòng)而處于第一工作狀態(tài)，該切換機(jī)構(gòu)通過(guò)第二動(dòng)力機(jī)構(gòu)輸出地轉(zhuǎn)矩的方向與主軸相垂直而處于第二工作狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的動(dòng)力切換裝置，其特征在于該殼體的一端上裝設(shè)有磁體，該固定件上設(shè)有電磁鐵，所述磁體與電磁鐵的磁力作用驅(qū)動(dòng)殼體運(yùn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求7所述的動(dòng)力切換裝置，其特征在于該固定件上設(shè)有止動(dòng)部，該殼體的一端上設(shè)有配合部，該動(dòng)力切換裝置處于第一工作狀態(tài)時(shí)，所述止動(dòng)部與配合部相嚙合。
10.如權(quán)利要求7所述的動(dòng)力切換裝置，其特征在于該切換機(jī)構(gòu)包括一第一齒輪及一第二齒輪，該第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)設(shè)有內(nèi)錐齒輪，該第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)設(shè)有圓錐齒輪，該動(dòng)力切換裝置處于第一工作狀態(tài)時(shí)，所述第一齒輪與內(nèi)錐齒輪嚙合；該動(dòng)力切換裝置處于第二工作狀態(tài)時(shí)，所述第二齒輪與圓錐齒輪嚙合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種動(dòng)力切換裝置，包括固定件、馬達(dá)、殼體、第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)、第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)及切換機(jī)構(gòu)，該馬達(dá)的一端固定于固定件上，該馬達(dá)包括主軸；該殼體可動(dòng)地安裝于固定件上，該第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)固定于該殼體上，該第二動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于該殼體上，該切換機(jī)構(gòu)固定地安裝于主軸上；該切換機(jī)構(gòu)與第一動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)嚙合帶動(dòng)該殼體轉(zhuǎn)動(dòng)而處于第一工作狀態(tài)，該切換機(jī)構(gòu)與第二動(dòng)力機(jī)構(gòu)嚙合而處于第二工作狀態(tài)。
文檔編號(hào)B25J13/00GK102463572SQ201010535439
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者李昇軍, 梁獻(xiàn)全, 許壽國(guó) 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司