[發(fā)明專(zhuān)利]一種平衡球滾動(dòng)控制示教系統(tǒng)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810231754.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108510865A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉林;王欣
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G09B25/02
• 分類(lèi)號(hào): G09B25/02
• 代理公司: 南京鐘山專(zhuān)利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種平衡球滾動(dòng)控制示教系統(tǒng)裝置，包括作為基礎(chǔ)平臺(tái)的平臺(tái)架(1)以及左端經(jīng)橫轉(zhuǎn)軸(2)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈在平臺(tái)架(1)中的擺動(dòng)桿(3)和設(shè)置在該擺動(dòng)桿(3)上能沿?cái)[動(dòng)桿(3)導(dǎo)向來(lái)回滾動(dòng)的平衡球(4)，其特征是：所述的擺動(dòng)桿(3)的右端為自由端，該擺動(dòng)桿(3)的右端設(shè)有直線導(dǎo)軌副(5)；所述的直線導(dǎo)軌副(5)包括固定在擺動(dòng)桿(3)右端一側(cè)面上的直線導(dǎo)軌(51)和與該直線導(dǎo)軌(51)滑動(dòng)配合的導(dǎo)軌滑塊(52)；所述的平臺(tái)架(1)中縱向安裝有滾珠絲杠副(6)，所述的滾珠絲杠副(6)包括受步進(jìn)電機(jī)(7)驅(qū)動(dòng)的絲杠(61)和與絲杠(61)螺旋配合能沿絲杠(61)上下移動(dòng)的絲杠滑塊(62)，所述的絲杠滑塊(62)與導(dǎo)軌滑塊(52)相連接；所述的平臺(tái)架(1)上安裝在單片機(jī)，所述的擺動(dòng)桿(3)上間隔設(shè)有多個(gè)與單片機(jī)信號(hào)相連的平衡球位置傳感器(8)，所述的平臺(tái)架(1)中安裝有用于限定絲杠滑塊(62)移動(dòng)最大上限的上限位置傳感器(91)和用于限定絲杠滑塊(62)移動(dòng)最大下限的下限位置傳感器(92)，所述的單片機(jī)依據(jù)平衡球位置傳感器(8)反饋的平衡球滾動(dòng)位置信號(hào)以及上限位置傳感器(91)反饋的絲杠滑塊(62)的上限信號(hào)和下限位置傳感器(92)反饋的絲杠滑塊(62)的下限信號(hào)經(jīng)內(nèi)部綜合運(yùn)算處理后電信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)(7)的旋轉(zhuǎn)方向，該步進(jìn)電機(jī)(7)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副(6)利用直線導(dǎo)軌副(5)帶動(dòng)擺動(dòng)桿(3)以橫轉(zhuǎn)軸(2)為旋轉(zhuǎn)軸心上下旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)擺動(dòng)桿(3)的傾斜角度控制平衡球(4)的預(yù)定運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)平衡球(4)在擺動(dòng)桿(3)上靜止或做周期性往復(fù)滾動(dòng)的精控示教。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平衡球滾動(dòng)控制示教系統(tǒng)裝置，其特征是：所述的擺動(dòng)桿(3)為斷面呈正方形的鋁合金空心管，該擺動(dòng)桿(3)的上端面成型有凹入的用于為平衡球(4)的滾動(dòng)提供導(dǎo)向的軌道槽(3a)，所述的平衡球(4)放置在該軌道槽(3a)中，所述的擺動(dòng)桿(3)的左端設(shè)置有限定平衡球(4)處于最左端位置的左限位擋板(31)，該擺動(dòng)桿(3)的右端設(shè)置有限定平衡球(4)處于最右端位置的右限位擋板(32)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種平衡球滾動(dòng)控制示教系統(tǒng)裝置，其特征是：所述的直線導(dǎo)軌(51)加工有燕尾形導(dǎo)向槽道(51a)，所述的導(dǎo)軌滑塊(52)設(shè)置于該燕尾形導(dǎo)向槽道(51a)中并能沿燕尾形導(dǎo)向槽道(51a)來(lái)回滑動(dòng)，所述的導(dǎo)軌滑塊(52)的橫截面呈梯形結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)軌滑塊(52)上成型有與絲杠滑塊(62)轉(zhuǎn)動(dòng)相連接的連接柱(521)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種平衡球滾動(dòng)控制示教系統(tǒng)裝置，其特征是：所述的絲杠(61)的外周面加工有外螺紋，所述的絲杠滑塊(62)加工有與該外螺紋螺旋配合的螺紋孔(62b)，所述的絲杠滑塊(62)成型有連接腔(62a)，所述的連接柱(521)伸入到該連接腔(62a)中，并且連接柱(521)位于連接腔(62a)的部分上套裝有使導(dǎo)軌滑塊(52)能相對(duì)絲杠滑塊(62)旋轉(zhuǎn)連接的推力軸承(A)以及防止推力軸承(A)脫出的擋圈(B)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種平衡球滾動(dòng)控制示教系統(tǒng)裝置，其特征是：所述的平臺(tái)架(1)為由四根立柱(11)、四根長(zhǎng)橫桿(12)和至少四根短橫桿(13)通過(guò)焊接或通過(guò)三角件(14)組裝構(gòu)成的一種長(zhǎng)立方形框架；所述的橫轉(zhuǎn)軸(2)的兩端定位支撐在兩相應(yīng)的立柱(11)上，所述的擺動(dòng)桿(3)的左端加工有轉(zhuǎn)軸孔，該轉(zhuǎn)軸孔中安裝有與橫轉(zhuǎn)軸(2)轉(zhuǎn)動(dòng)穿設(shè)配合的擺動(dòng)桿軸承。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種平衡球滾動(dòng)控制示教系統(tǒng)裝置，其特征是：所述的擺動(dòng)桿(3)上采用自攻螺釘安裝有傳感器支架(81)，所述的傳感器支架(81)呈L形，所述的平衡球位置傳感器(8)安裝在傳感器支架(81)上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種平衡球滾動(dòng)控制示教系統(tǒng)裝置，其特征是：所述的擺動(dòng)桿(3)上間隔設(shè)有三個(gè)平衡球位置傳感器(8)，三個(gè)所述的平衡球位置傳感器(8)由左至右依次為A0傳感器、A1傳感器和A2傳感器。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種平衡球滾動(dòng)控制示教系統(tǒng)裝置，其特征是：所述的單片機(jī)的型號(hào)為MSP430或PLC S7-1200；所述的軌道槽(3a)為球弧形軌道槽或?yàn)樘菪诬壍啦邸?/p>