歇迴轉運動機構

歇迴轉運動機構


1.      機構說明
l   機構的組成元件
圖一的間歇迴轉運動機構包含下列元件:地桿(Ground,標示1),馬達(Motor,標示2),曲柄槓桿(Cranker,標示3),曲柄二(Cranker1,標示4),棘輪(Link,標示5),(Claw,標示6)



圖八間歇迴轉運動機構
l   機構的運動方式
當位於A點的馬達開始搖動的時候,C點會帶動曲柄二開始作動,而下方會帶動曲柄槓桿作動。當搖動馬達逆時針轉一小段時,曲柄二將會跟著繞B逆時針運動,並帶動爪推動棘輪繞著B做逆時針運動。當搖動馬達開始反轉時,曲柄二會繞B做順時針運動,並帶動爪往順時針運動,且與棘輪的下一個卡點卡住。卡住後搖動馬達會再繞著A點做逆時針運動,並在帶動曲柄二逆時針運動,由於前面爪已經跟棘輪有卡住了,因此爪會再帶動棘輪繞著B做逆時針運動。如此重複前面步驟,即為此機構之運動方式。

由馬達所提供的角速度ω可以得到馬達末端上方c點速度棘輪的角速度由鋼體運動學可得知:

Ø   C點的速度是跟著馬達的旋轉運動所決定。Vc=RCA*ω。
Ø   曲柄二的轉速可由C點速度的分量。ω4= Vc*Cosθ/ RCB
Ø   棘輪的速度與曲柄二為同一軸,角速度為一樣。逆時針的時候,
ω6=ω4。如果曲柄二在做順時針運動時,不會帶動到棘輪。ω6=0


圖九間歇迴轉運動機構
2.      機構應用
如圖2所示藉著搖動馬達的作動帶動曲柄,並且帶動到棘輪使其作出間歇運動。這是一台往復式貼標籤機如圖十所式,藉由此機構的運動,每前進一段距離,即可由上方的機器進行貼標籤的運動。貼完一個後,機台繼續前進到能使下一個物品進行貼標籤的運動,並如此重複。這種機構幾乎都是用來做間歇驅動傳動器,台桌驅動裝置等之機構。


圖十往復式貼標籤機




3.      此機構之優點
l   機構運動時能自動有一段時間是停歇的。
l   每段往復運動的距離是固定的。
l   一顆搖動馬達即可達到此效果
4.      此機構之缺點
l   棘輪與爪在作動時,容易因為尺寸或形狀的變因下,而導致運動過程產生偏移。
5.      根據上述的缺點重新設計出你自己構思的改良式機構,若無法提出改良式機構,則由現有機構找出關鍵尺寸,對這些尺寸進行調整,以提升機構的效能。

針對上述的缺點,在製作繪圖的時候,因為棘輪的爪常常會因為摩擦或著一些接觸的關係,而使爪做出一些反向的作動。因此將桿件4上方加裝一個保護蓋如圖十一和圖十二所示。


                                      圖十一保護蓋側視圖圖十二整體斜試圖


這種加裝保護蓋的方式是最節省的辦法,除了體積小節省成本外,保護蓋的方位會跟著桿件4的位置移動,且爪的位置也是跟著桿件4走,因此無論爪轉到那邊,保護蓋就會隨著爪著一起走。