一种丝杆螺母副驱动机构及贴合机的制作方法

本发明具体涉及一种贴合机用丝杆螺母副驱动机构，还涉及一种采用此丝杆螺母副驱动机构的贴合机。

背景技术：

在现有技术中，贴合机在贴合过程中，往往通过使用电机经减速机驱动曲柄，进而带动双肘杆机构来驱动动平台上下运动，完成贴合过程。

这种传统机械结构式的贴合机驱动机构，存在很多弊端：首先就是零件的品种太多，制造加工难度和装配难度都比较大；其次是在国内，受机械制造业技术水平的限制，许多机械零部件的加工精度不是很高，这就会直接影响到贴合机的工作性能；并且还存在制造成本高、易磨损、机械寿命低、维护难度大、机构必须在润滑油的润滑下工作，容易产生漏油等诸多弊端。动平台在上下往复运动的过程中仍然有较大的水平位移和偏转角度，使其在运动过程中呈现出上下起伏、左右摇晃的状态。当动平台水平方向的位移和水平方向的倾斜角增大时，动平台与导向滑块之间的作用力也相应增大，此时会加速动平台的磨损以及变形，降低工作效率，此外长而久之还会减小贴合机的使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种贴合机用丝杆螺母副驱动机构，采用丝杆螺母副作为传动部件驱动铰链杆部件，实现动平台的上下往复运动，大幅度提高动平台的稳定性；相应的还提供了一种应用此丝杆螺母副驱动机构的贴合机，提高贴合机的整体加工工作性能和稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种贴合机用丝杆螺母副驱动机构，其特征是，包括滚珠丝杆、驱动滚珠丝杆运动的电机和位于滚珠丝杆两侧对称设置的铰链杆部件，滚珠丝杆的下端连接电机的输出轴，滚珠丝杆的上端螺纹匹配有螺母，螺母的左右两端与铰链杆部件铰接，左侧的称为第一铰链杆部件，右侧的称为第二铰链杆部件，第一铰链杆部件包括端部相铰接呈星形连接方式的第一连杆、第一下肘杆和第一上肘杆，第二铰链杆部件包括端部相铰接呈星形连接方式的第二连杆、第二下肘杆和第二上肘杆，第一连杆和第二连杆的末端相对，且第一连杆和第二连杆的末端铰接在螺母的两端，第一下肘杆和第二下肘杆的末端用于与贴合机的支架固定连接，第一上肘杆和第二上肘杆的末端用于连接动平台的底部。

进一步的，上肘杆与竖直向下方向的夹角范围为3°至10°，连杆与水平方向的夹角范围为3°至10°。

进一步的，第一上肘杆和第二上肘杆为直角三角形肘杆，上肘杆的上部顶角端点用于连接动平台的底部，直角端点与下肘杆铰接，另一顶角端点与连杆相铰接。

相应的，本发明还提供了一种贴合机，其特征是，包括L型的底座、水平设于底座顶端的静平台以及位于静平台正下方的动平台；

静平台上设有移动调节管，移动调节管上部设有操作杆，移动调节管的下部设有导向管，导向管呈竖直布置，导向管内设有下端开口的存储盒，存储盒内层层叠放有基膜；

动平台由位于其下方的丝杆螺母副驱动机构驱动上下往复运动；

丝杆螺母副驱动机构包括滚珠丝杆、驱动滚珠丝杆运动的电机和位于滚珠丝杆两侧对称设置的铰链杆部件，滚珠丝杆的下端连接电机的输出轴，滚珠丝杆的上端螺纹匹配有螺母，螺母的左右两端与铰链杆部件铰接，左侧的称为第一铰链杆部件，右侧的称为第二铰链杆部件，第一铰链杆部件包括端部相铰接呈星形连接方式的第一连杆、第一下肘杆和第一上肘杆，第二铰链杆部件包括端部相铰接呈星形连接方式的第二连杆、第二下肘杆和第二上肘杆，第一连杆和第二连杆的末端相对，且第一连杆和第二连杆的末端铰接在螺母的两端，第一下肘杆和第二下肘杆的末端与底座固定连接，第一上肘杆和第二上肘杆的末端连接动平台的底部。

进一步的，丝杆螺母副驱动机构为平行设置的两组。

进一步的，第一上肘杆和第二上肘杆为直角三角形肘杆，上肘杆的上部顶角端点用于连接动平台的底部，直角端点与下肘杆铰接，另一顶角端点与连杆相铰接。

进一步的，动平台上表面设有依次排列的多个工位凹槽，在移动调节管上设有与工位凹槽个数对应的存放基膜的存储盒。

进一步的，操作杆为弧形形状，操作杆的下端与移动调节管连接，操作杆的上端设有操作环。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：一种贴合机用丝杆螺母副驱动机构，采用丝杆螺母副作为传动部件驱动铰链杆部件，实现动平台的上下往复运动，大幅度提高动平台的稳定性；相应的还提供了一种应用此丝杆螺母副驱动机构的贴合机，提高贴合机的整体加工工作性能和稳定性，并且能够快速实现多工位的贴合过程。

附图说明

图1是本发明贴合机的结构示意图；

图2是本发明中驱动机构的结构示意图。

附图标记：1、电机；2、滚珠丝杆；3、螺母；4、第一连杆；5、第一下肘杆；6、第一上肘杆；7、第二连杆；8、第二下肘杆；9、第二上肘杆；10、动平台；11、底座；12、静平台；13、移动调节管；14、操作杆；15、导向管；16、基膜。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明专利的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明专利中的具体含义。

本发明的一种贴合机用丝杆螺母副驱动机构，如图1和图2所示，包括滚珠丝杆2、驱动滚珠丝杆2运动的电机1和位于滚珠丝杆2两侧对称设置的铰链杆部件，滚珠丝杆2的下端连接电机1的输出轴，滚珠丝杆2的上端螺纹匹配有螺母3，螺母3的左右两端与铰链杆部件铰接，左侧的称为第一铰链杆部件，右侧的称为第二铰链杆部件，第一铰链杆部件包括端部相铰接呈星形连接方式的第一连杆4、第一下肘杆5和第一上肘杆6，第二铰链杆部件包括端部相铰接呈星形连接方式的第二连杆7、第二下肘杆8和第二上肘杆9，第一连杆4和第二连杆7的末端相对，且第一连杆4和第二连杆7的末端铰接在螺母3的两端，第一下肘杆5和第二下肘杆8的末端用于与贴合机的支架固定连接，第一上肘杆6和第二上肘杆9的末端用于连接动平台10的底部。

电机1带动滚珠丝杆2实现正反转，置于滚珠丝杆2上的螺母3随着滚珠丝杆的正反转动而上下往复运动，滚珠丝杆与螺母组成丝杆螺母副。以滚珠丝杆正转带动螺母向上运动为例，来详细说明驱动机构的工作原理：首先螺母3将动力传到第一连杆4和第二连杆7上，拉动第一连杆4向左上方运动、第二连杆7向右上方运动，进而第一连杆4驱动第一上肘杆6与第一下肘杆5从夹角向垂直方位运动，第二连杆7驱动第二上肘杆9与第二下肘杆8从夹角向垂直方位运动，经上下肘杆把连杆的运动转化为竖直运动，进而驱动动平台10实现向上运动。电机经丝杆螺母副驱动动平台10下降过程与上述过程相反，不再赘述。

由于滚珠丝杠中滚珠的运动方式为滚动，所以拥有启动扭矩小、没有低速蠕动或者爬行现象的优点；另外滚珠丝杠机构还有驱动扭矩小、精度高、刚度高、传动效率高（一般在 0.9 以上）、进给速度高和使用寿命长等优点。电机作为动力源，可以实现即时停止和正反转。

经试验，当使用滚珠丝杠驱动带动连杆、上下肘杆运动，从而引导动平台做上下往复运动时，动平台的水平偏移位移、速度、加速度和动平台的偏转角度在整个运动过程中在理想情况下为 0，其整体运动稳定性大大加强；这不仅有利于贴合机加工性能的提高，还对贴合机使用寿命的延长大有好处。

双边铰链杆部件是一种增力效果显著的机构，经过铰链杆部件对力的放大，通常能达到50倍甚至更高倍数的增力效果。记上肘杆与竖直向下方向的夹角为α，记连杆与水平方向的夹角为β，经试验获得，α、β的值越小，增力系数就会越大，也就是说α、β越接近0°，增力效果就会越显著，但是在实际中，由于制造和安装精度的影响，α、β的值不可能太小，一般取3°至10°，当α取4°，β取6°时候，增力效果最佳。

进一步的，第一上肘杆6和第二上肘杆9为三角形肘杆，如图2所示，优选为直角三角形肘杆，上肘杆的上部顶角端点连接动平台10的底部，直角端点与下肘杆铰接，另一顶角端点与连杆相铰接。并且直角边长度是斜边长度的0.3~0.6倍。基于驱动机构的模型，在ADAMS软件中建立机构模型进行模拟，结果表明，此结构拥有更好的载荷放大作用，进一步提高动平台运动过程中稳定性。

相应的，本发明的贴合机，如图1所示，包括L型的底座11、水平设于底座11顶端的静平台12以及位于静平台12正下方的动平台10；

静平台12上设有移动调节管13，移动调节管13上部设有操作杆14，移动调节管13的下部设有导向管15，导向管15呈竖直布置，导向管15内设有下端开口的存储盒，存储盒内层层叠放有基膜16；

动平台10由位于其下方的丝杆螺母副驱动机构驱动上下往复运动；

丝杆螺母副驱动机构包括滚珠丝杆2、驱动滚珠丝杆2运动的电机1和位于滚珠丝杆2两侧对称设置的铰链杆部件，滚珠丝杆2的下端连接电机1的输出轴，滚珠丝杆2的上端螺纹匹配有螺母3，螺母3的左右两端与铰链杆部件铰接，左侧的称为第一铰链杆部件，右侧的称为第二铰链杆部件，第一铰链杆部件包括端部相铰接呈星形连接方式的第一连杆4、第一下肘杆5和第一上肘杆6，第二铰链杆部件包括端部相铰接呈星形连接方式的第二连杆7、第二下肘杆8和第二上肘杆9，第一连杆4和第二连杆7的末端相对，且第一连杆4和第二连杆7的末端铰接在螺母3的两端，第一下肘杆5和第二下肘杆8的末端与底座11固定连接，第一上肘杆6和第二上肘杆9的末端连接动平台10的底部。

贴合机的工作过程为，工作之前，拉动操作杆14使移动调节管13可以沿着静平台12实现滑动调节，从而方便使存储盒内存储的基膜16正对放置在动平台10的待贴膜工件。然后启动电机1正转，带动丝杆螺母副向上移动，丝杆螺母副把动力传到第一连杆4和第二连杆7上，拉动第一连杆4向左上方运动、第二连杆7向右上方运动，进而驱动与连杆相铰接的上下肘杆，经上下肘杆把连杆的运动转化为竖直运动，驱动动平台向上运动，当动平台达到最高位置（贴合位置）时与装在静平台上的基膜配合完成贴合作业。

完成贴合作业后，电机1反转，带动丝杆螺母副向下移动，进而带动动平台10向下返程，达到最低位置，完成一个工作循环，然后通过丝杆螺母副不断驱动动平台上下往复运动，实现贴合机的自动贴合工作。

进一步的，丝杆螺母副驱动机构为平行设置的两组，上肘杆的末端分别连接动平台的四角，使动平台能够平稳运动。

进一步的，动平台10上表面设有依次排列的多个工位凹槽，以方便固定待贴合的工件，在移动调节管13上设有与工位凹槽个数对应的存放基膜的存储盒，在动平台的一个循环过程中，可以同时对多个待贴合的工件完成贴合，提高工作效率。

进一步的，操作杆14为弧形形状，操作杆14的下端与移动调节管13连接，操作杆14的上端设有操作环，以方便工作人员拉住操作环带动移动调节管沿静平台移动。

为了提高底座11的稳定性，可在底座11安装螺钉固定在地面或其他贴合机使用位置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。