CN101813174B - 一种螺旋传动定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可采用普通电机就可实现防止螺母与螺杆自锁现象的螺旋传动定位装置。它包括有：螺杆、传动螺母、直线往复运动机构，在所述螺杆的左右两侧分别固定有左限位挡块和右限位挡块，螺杆上的左旋转凸位的侧面旋转抵设在传动螺母上的左定位凸位的侧面上而停止转动，实现螺杆与传动螺母的定位，而此时，螺母与左限位挡块具有防锁死的间隙，这样，螺杆和传动螺母就不会锁死，电机反转就可以轻松工作。因此，本发明只需普通直流或普通交流电机，通过按设定时间发出间隙或连续的脉冲电流控制电机正反转，就可实现连接直线往复运动。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域中的螺旋传动定位装置，特指一种可采用普通电机就可实现防止螺母与螺杆自锁现象的螺旋传动定位装置。
背景技术
现有的往返直线运动装置的结构很多，较常用的一种是采用螺杆与螺母之间的螺旋实现直线传动，现有的螺纹传动定位装置，其结构大都是采用电机带动螺杆正反转动来使螺杆上的螺母直线运动，但是，螺母直线运动的定位是个难题，当螺母运动到螺杆一侧的挡块时易产生抱死情况，即螺母与挡块锁死，锁死力往往大于电机的扭转力而无法工作。现有技术中，为了克服这一难题，采用了精度高、成本高的步进电机或伺服电机来控制螺杆的转动的圈数，不使螺母与挡块发生接触从而避免两者锁死，但由于步进电机和配套的控制芯片成本较高、体积较大，使螺旋传动定位装置的应用受到了制约。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足之处而提供的一种可采用普通电机就可实现防止螺母与螺杆自锁现象的螺旋传动定位装置。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种螺旋传动定位装置，包括有：螺杆、传动螺母、与传动螺母固定在一起的直线往复运动机构，传动螺母螺纹旋合于螺杆上且传动螺母径向固定，在所述螺杆的左右两端分别固定有左限位挡块和右限位挡块；
所述螺杆的一端与电机的输出端固定连接，按设定时间提供电机脉冲电流控制电机间歇或连续正反转的控制电路与电机连接；所述传动螺母的左右两侧面分别设有左定位凸位和右定位凸位；所述左限位挡块上设有偏离螺杆轴心的旋转凸点，左旋转凸位与左定位凸位在以螺杆轴心为中心的同一圆周上；所述右限位挡块上设有偏离螺杆轴心的右旋转凸位，右旋转凸位和右定位凸位在以螺杆轴心为中心的同一圆周上；
当电机正转使传动螺母到达左端定位状态时，螺杆上的左旋转凸位的侧面旋转抵设在左定位凸位的侧面上而停止转动，传动螺母与左限位挡块具有防锁死的间隙以便于螺杆随时逆向转动；
当电机反转使传动螺母到达右端定位状态时，螺杆上的右旋转凸位的侧面旋转抵设在右定位凸位的侧面上而停止转动，传动螺母与右限位挡块具有防锁死的间隙。
所述电机为通过正向或反向电流控制螺杆正向或反向旋转的普通直流电机。
所述电机为通过相位变换控制螺杆正向或反向旋转的普通交流电机。
所述传动螺母、左定位凸位、右定位凸位及直线往复运动机构一体成型。
采用上述结构后，本发明通过螺杆上的左旋转凸位的侧面旋转抵设在传动螺母上的左定位凸位的侧面上而停止转动，而此时，螺母与左限位挡块具有防锁死的间隙，这样，螺杆和传动螺母就不会锁死，电机反转就可以轻松工作，同理，螺杆和传动螺母的右端也具有相同结构，因此，本发明只需普通直流或普通交流电机，通过按设定时间发出间隙或连续的脉冲电流控制电机正反转，就可实现精确定位直线往复运动。由上可知，本发明具有结构新颖、利用传动螺母和螺杆之间的旋转定位的特点，能防止传动螺母与螺杆抱死，且具有成本低、应用范围广的特点。
附图说明
图1为本发明立体装配结构示意图。
图2为本发明传动螺母到达右端定位时的立体结构示意图。
图3为本发明传动螺母到达左端定位时的立体结构示意图。
具体实施方式
如图1-3所示，一种螺旋传动定位装置，包括有：螺杆10、传动螺母20、与传动螺母20固定在一起的直线往复运动机构30，传动螺母20螺纹旋合于螺杆10上且传动螺母20径向固定，在所述螺杆10的左右两端分别固定有左限位挡块40和右限位挡块50；
所述螺杆10的一端与电机60的输出端固定连接，按设定时间提供电机60脉冲电流控制电机间歇或连续正反转的控制电路与电机60连接；所述传动螺母20的左右两侧面分别设有左定位凸位21和右定位凸位22；所述左限位挡块40上设有偏离螺杆10轴心的旋转凸点41，左旋转凸位41与左定位凸位21在以螺杆10轴心为中心的同一圆周上；所述右限位挡块50上设有偏离螺杆10轴心的右旋转凸位51，右旋转凸位51和右定位凸位22在以螺杆10轴心为中心的同一圆周上；
当电机60正转使传动螺母20到达左端定位状态时，螺杆10上的左旋转凸位41的侧面旋转抵设在左定位凸位21的侧面上而停止转动，传动螺母20与左限位挡块40具有防锁死的间隙a以便于螺杆10随时逆向转动；
当电机60反转使传动螺母20到达右端定位状态时，螺杆10上的右旋转凸位51的侧面旋转抵设在右定位凸位22的侧面上而停止转动，传动螺母20与右限位挡块50具有防锁死的间隙b。
所述电机60为通过正向或反向电流控制螺杆10正向或反向旋转的普通直流电机。
所述电机60为通过相位变换控制螺杆10正向或反向旋转的普通交流电机。
所述传动螺母20、左定位凸位21、右定位凸位22及直线往复运动机构30一体成型。
使用时，采用直流电机60实施例后，控制电路按一定时间发出正向或反向的脉冲电流给电机60，使电机60间隙或连续反复地正反转，控制电路的设定电机60朝一个方向旋转的时间大于传动螺母20从螺杆10的左限位挡块40到达螺杆10的右限位挡块50所需要的时间，这样，当电机60被通正向电流时，电机60带动螺杆10正向转动，由于传动螺母20径向固定，传动螺母20向左侧水平移动，当传动螺母20接近左限位挡块40定位时，螺杆10上的左旋转凸位41的侧面旋转而抵触到传动螺母20上的左定位凸位21的侧面上，这样，螺杆10受到限制而停止转动，此时，尽管可能控制电路让电机60正转的时间还未到达，但是，在扭转阻力的作用下，螺杆10和传动螺母10处于静止状态；当控制电路让电机60反转的时间到达时，电机60反转，由于传动螺母20与左限位挡块40之间具有防锁死的间隙a，因此，螺杆10可轻易与传动螺母20反向旋转分离，同样道理，当传动螺母20接近右限位挡块定位50时，螺杆10上的右旋转凸位51的侧面旋转而抵触到传动螺母20上的右定位凸位22的侧面上，这样，螺杆10受到限制而停止转动，而传动螺母20与右限位挡块50之间也具有防锁死的间隙b，因此，螺杆10可轻易与传动螺母20反向旋转分离。如此往复，螺杆10就可带动传动螺母20及固定在传动螺母20上的直线往复运动机构30实现直线往返精确定位运动了。
由上可知，相比较现有技术采用的步进电机和伺服电机，本发明只需普通直流或普通交流电机，通过按设定时间发出间隙或连续的脉冲电流控制电机60正反转，就可实现直线往复精确定位运动。由上可知，本发明具有结构新颖、利用传动螺母20和螺杆10之间的旋转定位的特点，能防止传动螺母20与螺杆10抱死，且具有成本低、体积小应用范围广的特点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。
Claims (4)
1.一种螺旋传动定位装置，包括有：螺杆、传动螺母、与传动螺母固定在一起的直线往复运动机构，传动螺母螺纹旋合于螺杆上且传动螺母径向固定，在所述螺杆的左右两端分别固定有左限位挡块和右限位挡块；
其特征在于：所述螺杆的一端与电机的输出端固定连接，按设定时间提供电机脉冲电流控制电机间歇或连续正反转的控制电路与电机连接；所述传动螺母的左右两侧面分别设有左定位凸位和右定位凸位；所述左限位挡块上设有偏离螺杆轴心的左旋转凸位，左旋转凸位与左定位凸位在以螺杆轴心为中心的同一圆周上；所述右限位挡块上设有偏离螺杆轴心的右旋转凸位，右旋转凸位和右定位凸位在以螺杆轴心为中心的同一圆周上；
当电机正转使传动螺母到达左端定位状态时，螺杆上的左旋转凸位的侧面旋转抵设在左定位凸位的侧面上而停止转动，传动螺母与左限位挡块具有防锁死的间隙以便于螺杆随时逆向转动；
当电机反转使传动螺母到达右端定位状态时，螺杆上的右旋转凸位的侧面旋转抵设在右定位凸位的侧面上而停止转动，传动螺母与右限位挡块具有防锁死的间隙。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋传动定位装置，其特征在于：所述电机为通过正向或反向电流控制螺杆正向或反向旋转的普通直流电机。
3.根据权利要求1所述的一种螺旋传动定位装置，其特征在于：所述电机为通过相位变换控制螺杆正向或反向旋转的普通交流电机。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种螺旋传动定位装置，其特征在于：所述传动螺母、左定位凸位、右定位凸位及直线往复运动机构一体成型。
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