一種自行同步起縫機構的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬于機械自動化工程領域，具體地說是一種自行同步起縫機構。
【背景技術】
[0002]中國是世界上受災最嚴重的國家之一，我國位于太平洋與印度板塊之間的環太平洋地震帶和地中海喜馬拉雅地震帶上，地震活動頻繁。在這些地質帶附近發生的地震，震源淺強度大，可造成潛在的大面積破壞及傷亡。地震和次生災害使很多人失去了生命，歷史上唐山大地震、四川汶川地震、四川雅安地震等等都造成了巨大的破壞和經濟損失。
[0003]我國的地震主要是板內地震，具有震源淺、頻度高、強度大、分布廣的特征。我國人口眾多，建筑物抗震性能差，因而成災率較高。據統計數據顯示，雖然中國只占世界陸地面積的7%，但是20世紀世界范圍內大約三分之一的地震發生在中國，多余50%的地震遇難者在中國。這意味著大約有60萬人死于地震。
[0004]我國于2004年10月成立了中國地震應急搜救中心。目前，地震救援設備雖種類繁多，但是設備高大、沉重、需要過多地輔助設備等問題阻礙了救援設備的應用，設備的操作往往比較復雜，設備總體的性能質量還有提高。
[0005]目前，國內外能夠應用于地震救援的起縫設備包括液壓起縫器、日本的BaribariI和Baribari II機器人等救援設備；但上述設備大都是依靠液壓、氣壓等作為動力進行驅動，配套設備多、體積大很難應用于救援現場。
【發明內容】
[0006]為了解決現有救援設備存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種自行同步起縫機構。該自行同步起縫機構為步進式運動，使用一臺電池驅動的電機帶動，無需發電機、液壓泵等配套設備并大大簡化了設備的操作流程，對于救援人員應急反應、快速抵達災難現場能夠起到積極的作用。
[0007]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
[0008]本發明包括固定殼體、電機驅動機構、齒輪傳動機構、上頂撐機構、下支撐機構及起縫板，其中上頂撐機構包括頂撐轉動軸及上頂撐板，所述下支撐機構包括支撐轉動軸及下支撐板，該頂撐轉動軸及支撐轉動軸分別轉動安裝在所述固定殼體上，所述頂撐轉動軸及支撐轉動軸上分別連動有組合偏心輪；所述電機驅動機構安裝在固定殼體上、通過安裝在所述固定殼體上的齒輪傳動機構分別驅動所述頂撐轉動軸及支撐轉動軸同步旋轉，進而帶動頂撐轉動軸及支撐轉動軸上的組合偏心輪同步轉動；所述上頂撐板與下支撐板相連、且分別開有與頂撐轉動軸及支撐轉動軸上組合偏心輪相對應的開口槽，該組合偏心輪包括同軸設置的負責前進運動的第一偏心凸輪及負責支撐運動的第二偏心凸輪，所述上頂撐板及下支撐板上與第一偏心凸輪相對應的開口槽寬度與所述第一偏心凸輪的直徑相同，所述上頂撐板、下支撐板上與第二偏心凸輪相對應的開口槽的上槽壁、下槽壁始終與所述第二偏心凸輪抵接，所述起縫板安裝在上頂撐板上。
[0009]其中:所述第二偏心凸輪由兩段曲線組成，每個曲線的弧度均對應180°角，其中一段曲線的圓心與頂撐轉動軸或支撐轉動軸同心，另一段曲線的圓心位于所述組合偏心輪圓心的上方；所述頂撐轉動軸及支撐轉動軸均為兩根，每根頂撐轉動軸上的組合偏心輪的數量相等、且等于每根支撐轉動軸上的組合偏心輪的數量，兩根頂撐轉動軸上的組合偏心輪及兩根支撐轉動軸上的組合偏心輪均一一對應；任一頂撐轉動軸或支撐轉動軸上相鄰兩組合偏心輪之間的相位差為180°，兩根頂撐轉動軸上相對應的組合偏心輪共面、且相位相同，兩根支撐轉動軸上相對應的組合偏心輪共面、且相位相同；所述兩根頂撐轉動軸及兩根支撐轉動軸通過齒輪傳動機構由一個電機驅動機構驅動同步轉動，兩根頂撐轉動軸的旋轉方向相同，兩根支撐轉動軸的旋轉方向相同、并與所述兩根頂撐轉動軸的旋轉方向相反；
[0010]所述電機驅動機構包括驅動電機、驅動電機固定座、驅動電機輸出軸及電機輸出齒輪，該驅動電機通過驅動電機固定座安裝在所述固定殼體上，所述驅動電機的驅動電機輸出軸上同軸設有兩個電機輸出齒輪，該兩個電機輸出齒輪分別位于所述固定殼體的內外兩側，分別通過與所述齒輪傳動機構相嚙合帶動兩根支撐轉動軸及兩根頂撐轉動軸同步旋轉；所述齒輪傳動機構包括四個大齒輪、兩個前進頂撐軸齒輪、兩個前進支撐軸齒輪及三個傳動齒輪，各齒輪的齒輪軸分別通過軸承轉動安裝在所述固定殼體上；所述四個大齒輪中的三個位于固定殼體的外側，分別與所述驅動電機輸出軸上位于固定殼體外側的電機輸出齒輪相嚙合，另一個大齒輪位于固定殼體的內側，與所述驅動電機輸出軸上位于固定殼體內側的電機輸出齒輪相嚙合；所述兩個前進頂撐軸齒輪分別連接于兩根頂撐轉動軸上，并與位于固定殼體外側的其中兩個大齒輪嚙合，位于固定殼體外側的第三個大齒輪通過一個傳動齒輪與連接于一根支撐轉動軸上的前進支撐軸齒輪嚙合；所述位于固定殼體內側的另一個大齒輪通過同軸設置的兩個傳動齒輪與連接于另一根支撐轉動軸上的前進支撐軸齒輪哨合；所述位于固定殼體外側的三個大齒輪呈三角形布置，所述驅動電機輸出軸上位于固定殼體外側的電機輸出齒輪處于三角形的中間；
[0011]所述上頂撐板與下支撐板的數量相同、均至少為三個，并上下一一對應，相對應的所述上頂撐板與下支撐板之間通過彈簧相連、同步運動；所述起縫板為臺階狀、安裝于上頂撐板的一端，與所述上頂撐板連動，相鄰起縫板隨所安裝的上頂撐板一起交替步進運動；
[0012]所述固定殼體為U形框結構，包括左側板、右側板及后面板，所述電機驅動機構及齒輪傳動機構分別安裝在左側板或右側板上，所述固定殼體的高度小于上頂撐板上緣至下支撐板下緣的距離；所述左側板與右側板之間安裝有防止固定殼體變形的加強桿。
[0013]本發明的優點與積極效果為:
[0014]1.本發明結構簡單、緊湊，配套設備少且操作簡單。本發明采用電池供電的單驅動電機，實現機構的前進、后退、起縫等功能，驅動電機不需要自動化設備的控制，一旦通電就能夠實現前進、起縫等功能；本發明取消了以往救援起縫設備中發電機、液壓泵、氣壓泵等輔助設備，對于救援人員應急反應、快速抵達災難現場能夠起到積極的作用。
[0015]2.本發明能夠代替救援人員在廢墟下開辟安全救援通道。通過本發明在通道前擴展通道，其它機器人在本發明后面對通道進行加固保護，本發明能夠開辟通道并將救援急需物品帶給被困人員，同時本發明能夠對廢墟下的環境進行錄像并同步傳輸給救援人員，有效的防止廢墟、建筑物等的二次坍塌對救援人員的傷害。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的整體結構示意圖；
[0017]圖2為本發明電機驅動機構的結構示意圖；
[0018]圖3為本發明齒輪傳動機構外側的結構示意圖；
[0019]圖4為本發明齒輪傳動機構內側的結構示意圖；
[0020]圖5為本發明上頂撐機構的結構示意圖；
[0021]圖6為本發明上頂撐板與組合偏心輪正面的結構示意圖；
[0022]圖7為本發明上頂撐板與組合偏心輪背面的結構示意圖；
[0023]圖8為本發明下支撐機構的結構示意圖；
[0024]圖9為本發明固定殼體的結構示意圖；
[0025]其中:1為驅動電機，2為驅動電機固定座，3為驅動電機輸出軸，4為電機輸出齒輪，5為支撐轉動軸,6為頂撐轉動軸,7為前進頂撐軸齒輪,8為大齒輪,9為左側板,10為前進支撐軸齒輪，11為傳動齒輪，12為起縫板,13為上頂撐板,14為組合偏心輪,15為下支撐板，16為加強桿，17為右側板,18為后面板。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發明作進一步詳述。
[0027]如圖1所示，本發明包括固定殼體、電機驅動機構、齒輪傳動機構、上頂撐機構、下支撐機構及起縫板12，其中如圖9所示，固定殼體為U形框結構，包括左側板9、右側板17、后面板18及加強桿16，電機驅動機構及齒輪傳動機構分別安裝在左側板9或右側板17上(本實施例安裝在左側板9上)，固定殼體的左側板9、右側板17、及后面板18等高。在左側板9與右側板17之間固定有兩根防止U形框的固定殼體變形的加強桿16。
[0028]如圖2所示，電機驅動機構包括驅動電機1、驅動電機固定座2、驅動電機輸出軸3及電機輸出齒輪4，該驅動電機I安裝在驅動電機固定座2上，驅動電機固定座2為圓環形狀，在驅動電機固定座2的邊緣處通過螺栓固定在左側板9上。驅動電機I的驅動電機輸出軸3上同軸設有兩個電機輸出齒輪4及一個軸承，該軸承與左側板9轉動連接，兩個電機輸出齒輪4型號相同,分別位于左側板9的內外兩側(即軸承的兩側)。在驅動電機固定座2底邊留有90°豁口，使驅動電機輸出齒輪4能夠與對應的齒輪相嚙合。
[0029]如圖3、圖4所示，齒輪傳動機構包括四個大齒輪8及七個小齒輪，七個小齒輪分別為兩個前進頂撐軸齒輪7、兩個前進支撐軸齒輪10及三個傳動齒輪11，各齒輪的齒輪軸分別通過軸承轉動安裝在左側板9上。四個大齒輪8中的三個位于左側板9的外側，呈三角形布置，分別與驅動電機輸出軸3上位于左側板9外側的電機輸出齒輪4相哨合,驅動電機輸出軸3上位于左側板9外側的電機輸出齒輪4處于三角形的中間；另一個大齒輪8位于左側板9的內側,與驅動電機輸出軸3上位于左側板9內側的電機輸出齒輪4相哨合。
[0030]如圖5?8所示，上頂撐機構包括頂撐轉動軸6及上頂撐板13，下支撐機構包括支撐轉動軸5及下支撐板15，該頂撐轉動軸6及支撐轉動軸5均為兩根，兩根頂撐轉動軸6相互平行、處于同一水平面，兩端分別通過軸承轉動安裝在左側板9及右側板17上，并分別由左側板9及右側板17穿出；兩根支撐轉動軸5相互平行、處于同一水平面，并位于頂撐轉動軸6的下方，兩根支撐轉動軸5的兩端分別通過軸承轉動安裝在左側板9及右側板17上，并分別由左側板9及右側板17穿出。在頂撐轉動軸6及支撐轉動軸5上分別連動有多個組合偏心輪14，每根頂撐轉動軸6上的組合偏心輪14的數量相等、且等于每根支撐轉動軸5上的組合偏心輪14的數量，兩根頂撐轉動軸6上的組合偏心輪14及兩根支撐轉動軸5上的組合偏心輪14均一一對應；任一頂撐轉動軸6或支撐轉動軸5上相鄰兩組合偏心輪14之間的相位差為180°，兩根頂撐轉動軸6上相對應的組合偏心輪14共面、且相位相同，兩根支撐轉動軸5上相對應的組合偏心輪14共面、且相位相同；本實施的頂撐轉動軸6及支撐轉動軸5上各安裝了七個組合偏心輪14。上頂撐板13及下支撐板15的數量相同、均至少為三個(本實施例的上頂撐板13及下支撐板15各為五個)，并上下一一對應