申请(专利)号： CN202610762732.7

申请日： 2026.05.29

申请公布号： CN122305194A

公开公告日： 2026.06.30

主分类号： F16H7/02(2006.01)

分类号： F16H7/02(2006.01); F16H7/12(2006.01);

申请权利人： 湖北省天一智能科技有限公司;

发明设计人： 卢晓善; 缪海彬; 李聪聪; 胡佳敏;

地址： 441399 湖北省随州市曾都区经济开发区裕民大道59号

国省代码： 湖北;42

代理机构： 深圳市中科创为专利代理有限公司 44384

代理人： 郭胜男;何路

优先权： 无

国际申请： 无

国际公布： 无

进入国家日期： 无

分案原申请号: 无

同日申请: 无

 

摘要：

本发明公开一种同步带式行程倍增机构，包括机架、第一伸出机构、第二伸出机构、第三伸出机构；所述第一伸出机构与机架滑动连接，且机架上还安装有旋转电机；所述旋转电机还驱动连接有第一同步带模组，机架上还安装有与第一同步带模组连接的第二同步带模组；所述第一伸出机构与第二同步带模组连接。本发明采用电机作为动力源，多级同步轮组与夹块间的相互配合实现三层伸出机构按从下往上的先后顺序滑出，充分利用了垂直方向的层叠空间，在同等行程输出下整体占用空间更小，尤其适用于空间受限但需要大范围往复运动的场景。

 

主权项：

1.一种同步带式行程倍增机构，其特征在于，包括机架、第一伸出机构、第二伸出机构、第三伸出机构；所述第一伸出机构与机架滑动连接，且机架上还安装有旋转电机；所述旋转电机还驱动连接有第一同步带模组，机架上还安装有与第一同步带模组连接的第二同步带模组；所述第一伸出机构与第二同步带模组连接；所述第一伸出机构上安装有与第二同步带模组连接的第三同步带模组，第二同步带模组运转时，可带动第三同步带模组向相同传输方向同步运转；所述第二伸出机构滑动布置于第一伸出机构上，并与第三同步带模组连接；所述第二伸出机构上还安装有第四同步带模组；所述第三伸出机构滑动布置于第二伸出机构上；所述第四同步带模组的松边与第一伸出机构连接，第四同步带模组的紧边与第三伸出机构连接。

 

1.一种同步带式行程倍增机构，其特征在于，包括机架、第一伸出机构、第二伸出机构、第三伸出机构；所述第一伸出机构与机架滑动连接，且机架上还安装有旋转电机；所述旋转电机还驱动连接有第一同步带模组，机架上还安装有与第一同步带模组连接的第二同步带模组；所述第一伸出机构与第二同步带模组连接；所述第一伸出机构上安装有与第二同步带模组连接的第三同步带模组，第二同步带模组运转时，可带动第三同步带模组向相同传输方向同步运转；所述第二伸出机构滑动布置于第一伸出机构上，并与第三同步带模组连接；所述第二伸出机构上还安装有第四同步带模组；所述第三伸出机构滑动布置于第二伸出机构上；所述第四同步带模组的松边与第一伸出机构连接，第四同步带模组的紧边与第三伸出机构连接。

 

2.根据权利要求1所述的同步带式行程倍增机构，其特征在于，所述机架包括机架底板，且机架底板的顶部两侧各连接一机架侧板；所述旋转电机安装于其中一机架侧板上；所述第一同步带模组包括第一传动带、主动轮、从动轮；所述第一伸出机构包括两个第一侧板、第一夹块；两个所述第一侧板之间还连接有第一连接板；两所述机架侧板的相对一侧沿其长度方向各安装一第一滑轨，两个第一侧板分别滑动连接于一第一滑轨上；所述第二同步带模组包括第一传动轴、第一固定轴；所述第一传动轴转动连接于两个机架侧板的一端之间，第一固定轴转动连接于两个机架侧板的另一端之间；所述主动轮安装于旋转电机的输出轴上，从动轮安装于第一传动轴上；所述第一传动带缠绕于主动轮与从动轮之间；所述第一传动轴上还安装有第一动力轮，第一固定轴上还安装有第一被动轮，且第一动力轮与第一被动轮之间还缠绕有第二传动带；所述第一夹块与第二传动带的下边连接，第一夹块的顶部一端还连接有夹块连接板；所述夹块连接板与其中一第一侧板的底部连接。

 

3.根据权利要求2所述的同步带式行程倍增机构，其特征在于，每一所述第一侧板的顶部沿其长度方向各安装一第二滑轨；所述第二伸出机构包括第一滑板，且第一滑板的底部两侧各滑动连接于一第二滑轨上；所述第三同步带模组包括第二传动轴、第二固定轴、惰轮、第二夹块；所述第二传动轴转动连接于两个第一侧板的一端之间，第二固定轴转动连接于两个第一侧板的另一端之间；所述惰轮安装于第二传动轴上，第二传动带的上边还缠绕于惰轮上；所述第二传动轴上还安装有第二动力轮，第二固定轴上还安装有第二被动轮，且第二动力轮与第二被动轮之间还缠绕有第三传动带；所述第二夹块与第三传动带的下边连接，第二夹块的顶部一端还向上延伸有第一延伸板；所述第一延伸板与第一滑板的底部一端连接。

 

4.根据权利要求3所述的同步带式行程倍增机构，其特征在于，所述第一滑板的顶部两侧沿其长度方向各安装一第三滑轨；所述第三伸出机构包括第二滑板，且第二滑板的底部两侧各滑动连接于一第三滑轨上；所述第四同步带模组包括过渡轴、第三夹块、第四夹块；所述第一滑板的底部一端位于第一延伸板的一侧处还连接有第一固定块，过渡轴转动连接于第一固定块与第一延伸板之间；所述第一滑板的底部另一端还连接有两个第二固定块，两个第二固定块相对设置，且两个第二固定块之间还转动连接有第三固定轴；所述过渡轴上安装有第一同步轮，第三固定轴上还安装有第二同步轮，且第一同步轮与第二同步轮之间还缠绕有第四传动带；所述第三夹块与第四传动带的上边连接，第三夹块的顶部向上延伸有第二延伸板；所述第一滑板的顶部沿其长度方向开设有第一滑孔，第二延伸板穿过第一滑孔后与第二滑板的底部连接；所述第四夹块连接于第四传动带的下边，且第四夹块的一端与其中一第一侧板的一侧连接。

 

5.根据权利要求4所述的同步带式行程倍增机构，其特征在于，其中一所述机架侧板上位于第一传动带的上边处还安装有第一张紧器；其中一所述第一侧板上位于第二传动带的上边处还安装有两个第二张紧器，惰轮位于两个第二张紧器之间；两个所述机架侧板相对一侧的另一端各安装一张紧调节块，第一固定轴转动连接于两个张紧调节块之间。

 

6.根据权利要求2所述的同步带式行程倍增机构，其特征在于，其中一机架侧板的一侧还安装有槽型传感器，第一侧板的一端还安装有与槽型传感器配合使用的感应片。

一种同步带式行程倍增机构

技术领域

 

本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种同步带式行程倍增机构。

 

背景技术

 

同步带式行程倍增机构在自动化设备中主要用于实现“短行程驱动、长行程输出”，将直线运动按比例放大输出端行程。目前，链条式行程倍增机构与齿轮齿条式行程倍增机构是自动化直线驱动领域中两种常见的长行程扩展方案，两者在传动特性、成本及适用工况上存在显著差异。

 

其中，链条式行程倍增机构是以链轮与链条的啮合传动为基础，依靠链条的柔性绕行实现行程的倍数放大，但由于链条固有的多边形效应，在高速运行时会产生明显的振动与噪声，且需定期润滑维护。

 

而齿轮齿条式行程倍增机构是以齿轮与齿条的精密啮合为核心，依靠齿轮的旋转带动齿条实现大范围直线运动，其传动精度高、刚性足，但存在成本昂贵、安装精度要求高以及同样需要润滑等局限。

 

发明内容

 

本发明的目的是提供一种同步带式行程倍增机构，该机构采用电机作为动力源，多级同步轮组与夹块间的相互配合实现三层伸出机构按从下往上的先后顺序滑出，充分利用了垂直方向的层叠空间，在同等行程输出下整体占用空间更小，尤其适用于空间受限但需要大范围往复运动的场景。

 

为实现上述目的，采用以下技术方案：

 

一种同步带式行程倍增机构，包括机架、第一伸出机构、第二伸出机构、第三伸出机构；所述第一伸出机构与机架滑动连接，且机架上还安装有旋转电机；所述旋转电机还驱动连接有第一同步带模组，机架上还安装有与第一同步带模组连接的第二同步带模组；所述第一伸出机构与第二同步带模组连接；所述第一伸出机构上安装有与第二同步带模组连接的第三同步带模组，第二同步带模组运转时，可带动第三同步带模组向相同传输方向同步运转；所述第二伸出机构滑动布置于第一伸出机构上，并与第三同步带模组连接；所述第二伸出机构上还安装有第四同步带模组；所述第三伸出机构滑动布置于第二伸出机构上；所述第四同步带模组的松边与第一伸出机构连接，第四同步带模组的紧边与第三伸出机构连接。

 

进一步的，所述机架包括机架底板，且机架底板的顶部两侧各连接一机架侧板；所述旋转电机安装于其中一机架侧板上；所述第一同步带模组包括第一传动带、主动轮、从动轮；所述第一伸出机构包括两个第一侧板、第一夹块；两个所述第一侧板之间还连接有第一连接板；两所述机架侧板的相对一侧沿其长度方向各安装一第一滑轨，两个第一侧板分别滑动连接于一第一滑轨上；所述第二同步带模组包括第一传动轴、第一固定轴；所述第一传动轴转动连接于两个机架侧板的一端之间，第一固定轴转动连接于两个机架侧板的另一端之间；所述主动轮安装于旋转电机的输出轴上，从动轮安装于第一传动轴上；所述第一传动带缠绕于主动轮与从动轮之间；所述第一传动轴上还安装有第一动力轮，第一固定轴上还安装有第一被动轮，且第一动力轮与第一被动轮之间还缠绕有第二传动带；所述第一夹块与第二传动带的下边连接，第一夹块的顶部一端还连接有夹块连接板；所述夹块连接板与其中一第一侧板的底部连接。

 

进一步的，每一所述第一侧板的顶部沿其长度方向各安装一第二滑轨；所述第二伸出机构包括第一滑板，且第一滑板的底部两侧各滑动连接于一第二滑轨上；所述第三同步带模组包括第二传动轴、第二固定轴、惰轮、第二夹块；所述第二传动轴转动连接于两个第一侧板的一端之间，第二固定轴转动连接于两个第一侧板的另一端之间；所述惰轮安装于第二传动轴上，第二传动带的上边还缠绕于惰轮上；所述第二传动轴上还安装有第二动力轮，第二固定轴上还安装有第二被动轮，且第二动力轮与第二被动轮之间还缠绕有第三传动带；所述第二夹块与第三传动带的下边连接，第二夹块的顶部一端还向上延伸有第一延伸板；所述第一延伸板与第一滑板的底部一端连接。

 

进一步的，所述第一滑板的顶部两侧沿其长度方向各安装一第三滑轨；所述第三伸出机构包括第二滑板，且第二滑板的底部两侧各滑动连接于一第三滑轨上；所述第四同步带模组包括过渡轴、第三夹块、第四夹块；所述第一滑板的底部一端位于第一延伸板的一侧处还连接有第一固定块，过渡轴转动连接于第一固定块与第一延伸板之间；所述第一滑板的底部另一端还连接有两个第二固定块，两个第二固定块相对设置，且两个第二固定块之间还转动连接有第三固定轴；所述过渡轴上安装有第一同步轮，第三固定轴上还安装有第二同步轮，且第一同步轮与第二同步轮之间还缠绕有第四传动带；所述第三夹块与第四传动带的上边连接，第三夹块的顶部向上延伸有第二延伸板；所述第一滑板的顶部沿其长度方向开设有第一滑孔，第二延伸板穿过第一滑孔后与第二滑板的底部连接；所述第四夹块连接于第四传动带的下边，且第四夹块的一端与其中一第一侧板的一侧连接。

 

进一步的，其中一所述机架侧板上位于第一传动带的上边处还安装有第一张紧器；其中一所述第一侧板上位于第二传动带的上边处还安装有两个第二张紧器，惰轮位于两个第二张紧器之间；两个所述机架侧板相对一侧的另一端各安装一张紧调节块，第一固定轴转动连接于两个张紧调节块之间。

 

进一步的，其中一机架侧板的一侧还安装有槽型传感器，第一侧板的一端还安装有与槽型传感器配合使用的感应片。

 

采用上述方案，本发明的有益效果是：

 

1）采用同步带传动替代链条或齿轮齿条，同步带具有柔性好、弯曲半径小的特点，使得多级同步轮组可在较小空间内紧凑布置；同时，三层伸出机构按从下往上的先后顺序滑出，充分利用了垂直方向的层叠空间，在同等行程输出下整体占用空间更小，尤其适用于空间受限但需要大范围往复运动的场景；

 

2）采用同步带的方式，无需额外润滑即可实现低摩擦、高效率的动力传递，从根本上消除了油污污染风险，可直接应用于消费电子装配、医疗样本处理、食品包装等对清洁度要求严格的洁净或食品级环境；

 

3）同步带及同步轮为标准件，无需像齿轮齿条那样进行复杂的齿形加工，也无需链条传动所需的精密链轮加工与润滑系统配套，各伸出机构之间通过夹块与同步带连接，组装关系清晰，调试维护便捷，整体制造成本显著低于传统方案。

 

附图说明

 

图1为本发明的结构示意图；

 

图2为本发明的爆炸图；

 

图3为图2省却其中一机架侧板后的爆炸图；

 

图4为图3省却其中一第一侧板和第三伸出机构后的爆炸图；

 

图5为图4另一视角的结构示意图；

 

图6为本发明的第一侧板、第三同步带模组和第四同步带模组的结构示意图；

 

其中，附图标识说明：

 

1、第一伸出机构；2、第二伸出机构；3、第三伸出机构；4、旋转电机；5、第一同步带模组；6、第二同步带模组；7、第三同步带模组；8、第四同步带模组；11、第一侧板；12、第一夹块；13、第一连接板；21、第一滑板；22、第三滑轨；23、第一滑孔；51、第一传动带；52、主动轮；53、从动轮；61、第一传动轴；62、第一固定轴；63、第一动力轮；64、第一被动轮；65、第二传动带；71、第二传动轴；72、第二固定轴；73、惰轮；74、第二夹块；75、第二动力轮；76、第二被动轮；77、第三传动带；81、过渡轴；82、第三夹块；83、第四夹块；84、第一固定块；85、第二固定块；86、第三固定轴；87、第一同步轮；88、第二同步轮；89、第四传动带；101、机架底板；102、机架侧板；103、第一滑轨；104、第二滑轨；105、第一张紧器；106、第二张紧器；107、张紧调节块；108、槽型传感器；109、感应片；121、夹块连接板；741、第一延伸板；821、第二延伸板。

 

具体实施方式

 

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

 

参照图1至6所示，本发明提供一种同步带式行程倍增机构，一实施例中，包括机架、第一伸出机构1、第二伸出机构2、第三伸出机构3；所述第一伸出机构1与机架滑动连接，且机架上还安装有旋转电机4；所述旋转电机4还驱动连接有第一同步带模组5，机架上还安装有与第一同步带模组5连接的第二同步带模组6；所述第一伸出机构1与第二同步带模组6连接；所述第一伸出机构1上安装有与第二同步带模组6连接的第三同步带模组7，第二同步带模组6运转时，可带动第三同步带模组7向相同传输方向同步运转；所述第二伸出机构2滑动布置于第一伸出机构1上，并与第三同步带模组7连接；所述第二伸出机构2上还安装有第四同步带模组8；所述第三伸出机构3滑动布置于第二伸出机构2上；所述第四同步带模组8的松边与第一伸出机构1连接，第四同步带模组8的紧边与第三伸出机构3连接。

 

优选地，所述机架包括机架底板101，且机架底板101的顶部两侧各连接一机架侧板102；所述旋转电机4安装于其中一机架侧板102上；所述第一同步带模组5包括第一传动带51、主动轮52、从动轮53；所述第一伸出机构1包括两个第一侧板11、第一夹块12；两个所述第一侧板11之间还连接有第一连接板13；两所述机架侧板102的相对一侧沿其长度方向各安装一第一滑轨103，两个第一侧板11分别滑动连接于一第一滑轨103上；所述第二同步带模组6包括第一传动轴61、第一固定轴62；所述第一传动轴61转动连接于两个机架侧板102的一端之间，第一固定轴62转动连接于两个机架侧板102的另一端之间；所述主动轮52安装于旋转电机4的输出轴上，从动轮53安装于第一传动轴61上；所述第一传动带51缠绕于主动轮52与从动轮53之间；所述第一传动轴61上还安装有第一动力轮63，第一固定轴62上还安装有第一被动轮64，且第一动力轮63与第一被动轮64之间还缠绕有第二传动带65；所述第一夹块12与第二传动带65的下边连接，第一夹块12的顶部一端还连接有夹块连接板121；所述夹块连接板121与其中一第一侧板11的底部连接。

 

每一所述第一侧板11的顶部沿其长度方向各安装一第二滑轨104；所述第二伸出机构2包括第一滑板21，且第一滑板21的底部两侧各滑动连接于一第二滑轨104上；所述第三同步带模组7包括第二传动轴71、第二固定轴72、惰轮73、第二夹块74；所述第二传动轴71转动连接于两个第一侧板11的一端之间，第二固定轴72转动连接于两个第一侧板11的另一端之间；所述惰轮73安装于第二传动轴71上，第二传动带65的上边还缠绕于惰轮73上；所述第二传动轴71上还安装有第二动力轮75，第二固定轴72上还安装有第二被动轮76，且第二动力轮75与第二被动轮76之间还缠绕有第三传动带77；所述第二夹块74与第三传动带77的下边连接，第二夹块74的顶部一端还向上延伸有第一延伸板741；所述第一延伸板741与第一滑板21的底部一端连接。

 

所述第一滑板21的顶部两侧沿其长度方向各安装一第三滑轨22；所述第三伸出机构3包括第二滑板，且第二滑板的底部两侧各滑动连接于一第三滑轨22上；所述第四同步带模组8包括过渡轴81、第三夹块82、第四夹块83；所述第一滑板21的底部一端位于第一延伸板741的一侧处还连接有第一固定块84，过渡轴81转动连接于第一固定块84与第一延伸板741之间；所述第一滑板21的底部另一端还连接有两个第二固定块85，两个第二固定块85相对设置，且两个第二固定块85之间还转动连接有第三固定轴86；所述过渡轴81上安装有第一同步轮87，第三固定轴86上还安装有第二同步轮88，且第一同步轮87与第二同步轮88之间还缠绕有第四传动带89；所述第三夹块82与第四传动带89的上边连接，第三夹块82的顶部向上延伸有第二延伸板821；所述第一滑板21的顶部沿其长度方向开设有第一滑孔23，第二延伸板821穿过第一滑孔23后与第二滑板的底部连接；所述第四夹块83连接于第四传动带89的下边，且第四夹块83的一端与其中一第一侧板11的一侧连接。

 

工作时，旋转电机4驱动第一同步带模组5，带动同轴的第二同步带模组6运转，第一伸出机构1通过第一夹块12和夹块连接板121与第二同步带模组6的同步带连接，在第二同步带模组6的驱动下，第一伸出机构1沿安装于机架侧板102上的第一滑轨103向前滑出。

 

第二伸出机构2中设有惰轮73，其与第二同步带模组6相连接，与惰轮73同轴安装的为第三同步带模组7；第二伸出机构2通过第二夹块74与第三同步带模组7的同步带连接，第二夹块74的第一延伸板741与第一滑板21连接，当第三同步带模组7开始运动时，第二伸出机构2，即第一滑板21沿第二滑轨104向前滑出。

 

第四同步带模组8安装于第二伸出机构2上，在此同步轮组中的第四夹块83一端固定在第一伸出机构1的其中一第一侧板11上，另一端固定于第四同步带模组8上的松边，即第四传动带89的下边；第三夹块82的第二延伸板821固定在第三伸出机构3上，即第二滑板上，第三夹块82连接于第四同步带模组8的紧边，即第四传动带89的上边；当第二伸出机构2向前伸出时，第三同步轮组随其向前运动，由于第四夹块83将第四同步带模组8中的同步带松边与第一伸出机构1相固定，此时第四同步带模组8的运动方向被固定（只能向前运动），在第四同步带模组8向前运动时，安装于第四同步带模组8中同步带紧边的第三夹块82带动第三伸出机构3沿第三滑轨22向前滑出。

 

同时，其中一所述机架侧板102上位于第一传动带51的上边处还安装有第一张紧器105；其中一所述第一侧板11上位于第二传动带65的上边处还安装有两个第二张紧器106，惰轮73位于两个第二张紧器106之间；两个所述机架侧板102相对一侧的另一端各安装一张紧调节块107，第一固定轴62转动连接于两个张紧调节块107之间。第一张紧器105用于调节第一传动带51的张紧力，防止打滑并保证传动比的准确性，两个第二张紧器106从两侧对第二传动带65的上边施加预紧力，确保惰轮73与第二传动带65上边的可靠连接，通过调节张紧调节块107的安装位置，可以改变第一固定轴62与第一传动轴61之间的中心距，从而调节第二传动带65的整体张紧程度，此外，第二固定轴72、第三固定轴86也采用与第一固定轴62相同的配置，在此不再赘述。

 

优选的，为提高机构运行的安全性与可靠性，其中一机架侧板102的一侧还安装有槽型传感器108，第一侧板11的一端还安装有与槽型传感器108配合使用的感应片109。

 

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。