CN1071873C - 电传动装置 - Google Patents

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Abstract

一种电传动装置，具有一中空的传动器外壳(12)，一个与中空的传动器外壳连接的电动机(20)，一个与电动机的驱动轴耦连的传动螺杆(24)，用于传递电动机的旋转驱动功率，还具有一装在中空的传动器外壳内的多槽管(30)，它包围着传动螺杆，并且与传动螺杆相啮合，用于随着传动螺杆发出的旋转驱动功率作相对于中空传动器外壳(12)的轴向移动，由于传动螺杆被多槽管(30)包围着，防止了外界的尘埃颗粒沉积到驱动螺杆上。

Description

电传动装置
本发明涉及一种电传动的装置，它用于将来自旋转驱动功率源的旋转驱动功率通过一旋转驱动功率传递装置传输至一可移动部件，该部件用于运送工件或类似物件。
很久以来，人们一直采用电传动装置运送某些工件。一种常规的电传动装置包括一如像具有开口的传动器外壳样的细长形的框架，一个固定在框架里的电动机、电动机的电动机轴通过连轴器同轴耦合到一个滚珠螺杆，将电动机轴的旋转驱动功率传送到其他构件上。
框架沿其轴向有一个槽，框架的开口可由一盖罩关闭。电传动装置还具有一个螺纹啮合在滚珠螺杆上的支承块，用于根据滚珠螺杆的旋转而顺着框架的槽移动，以及包括一与该支承块相联结的台面，用于沿着框架的轴线与支承块协调一致地往复式运动。
但是，常规的电传动装置不尽人意之处在于，由于支承块是通过槽突出于盖罩之外，尘埃颗粒容易通过支承块和槽边缘之间的缝进入框架内部，并且沉积在滚珠螺杆上。这些沉积的尘埃颗粒会使滚珠螺杆从电动机轴传出旋转驱动功率的能力降低，结果造成台面不能实现平滑地往复运动。
本发明总的目的是提供一种电传动装置，从结构上防止尘埃颗粒沉积到传动装置外壳内的驱动功率传动轴上，使电动机的旋转驱动功率能平滑地通过该传动轴传递。
根据本发明，提供一种电传动装置，包括：一个中空的传动器外壳；一个与所述中空的传动器外壳相连接的电旋转驱动功率源，所述电旋转驱动功率源具有一驱动轴；旋转驱动功率传递机构，包括一个传动螺杆与所述电旋转驱动功率源的驱动轴相耦合，用于传递电旋转驱动功率源的旋转驱动功率；以及移动机构，包括一个多槽管，具有多个从所述多槽管的一端轴向延伸到另一端的槽齿，所述多槽管安装在所述中空传动器外壳内，它环绕着所述旋转驱动功率传递机构，并且与旋转驱动功率传递机构之间保持啮合，用于随着旋转驱动功率传递机构传递的旋转驱动功率作相对于中空的传动器外壳的轴向移动。
本发明的上述和其他目的，特征及优点将从下面的描述中变得更加明显，下面结合以图示方式展示的本发明的优选实施例的附图进一步说明本发明。
图1是本发明的一个实施例的电传动装置正视图；
图2是图1所示的电传动装置的平面图；
图3是沿图2Ⅲ-Ⅲ线的局部剖视图；
图4是本发明另一实施例的电传动装置局部剖视图；以及
图5是包括有图1-3所示的电传动装置的结构总成的透视图。
如图1和3所示，根据本发明的一个实施例的电传动装置(用标号10总体表示)包括一个中空长方体形的传动器外壳12，外壳有一轴向穿通的孔11，一端块14通过螺钉紧固到传动器外壳12的一端上，一盖罩18通过连接块16a,16b与传动器外壳12的另一端连接，盖罩的侧表面与传动器外壳12的侧表面横卧齐平，电动机(旋转驱动功率源)20固定安装在盖罩18内。
电传动装置10还具有一与电动机20的轴同心整体形成的传动螺杆(旋转驱动功率传递机构)24，它有一个阳螺纹的外圆周面22，轴承26安装到连接块16a上，传动螺杆24被支撑在轴承内可转动。有阴螺纹的圆周内表面28的大体为圆柱形的多槽管(移动机构)30与阳螺纹的外圆周面22相啮合，并且可随传动螺杆24关于自己轴线转动而沿箭头X1或X2所指方向进行轴向移动，还有一环形挡块32，套在多槽管30一端之上。环形挡块32的外圆周面上具有一环形槽，用于安放一环形磁铁33。由环形挡块32所支承的环形磁铁33可由一传感器(图中未示出)磁性检测；这个传感器安装在一位于任一所选位置处的传感器安装槽(后面将描述)内，用来检测出由多槽管30的顶部所吸持的工件的位置。
传动螺杆24有一个远离电动机20的较大直径的端部35，装在多槽管30内与通孔的内圆周面滑动接触。这个较大直径端35用于当多槽管30相对于传动螺杆24轴向移动时，防止多槽管30相应于传动螺杆24斜倾或从传动螺杆24上掉下来。
多槽管(Spline tube)30的外圆周面上刻有一些槽34，槽34与嵌入槽34并用螺丝固定在端块14上的凸台36协同作用，防止多槽管30绕传动螺杆24旋转。多槽管30内具有一轴向通孔38，其一端靠工件附着器42封闭，这个附着器由一销子40可靠地固定到多槽管30的外端上。传动螺杆24被多槽管30所包围，而且还用传动器外壳12布设在在多槽管30的周围。当卸下销子40时，工件附着器42可换成其他任何形状的适合于不同类型工件的附着器。
光电微型开关44作为传感器用于检测多槽管30返回到图3所示的其原始位置，这个光电微型开关装在连接块16a内。当光电微型开关44检测出连接挡块32的一个金属件(未示出)时，它便检测出该多槽管30已返回其原始位置。
如图1和2所示，传动器外壳12、连接块16a,16b和盖罩18共同形成四个直立的侧表面，每个侧面有两个沿电传动装置10的轴向伸展的大致平行的槽46a,46b。每个槽46a,46b包括一个截面大致为T形的传动器安装槽48，槽的开口位于传动器外壳12的相应侧表面上，以便于通过螺钉(未示出)将电传动装置10安装到一构件上，大体为弧形截面的传感器安装槽50与传动器安装槽48相连，并朝着离开外壳12的有关侧表面的方向延伸。
上述结构的电传动装置10的工作情况和提供的各种优越性如下：
首先，将要由电传动装置10传送的工件安装到工件附着器42上。
其次，合上连接电传动装置10的电源，向电动机20供能，电动机将旋转驱动功率加给与电动机轴形成整体的传动螺杆24。由于传动螺杆24的阳螺纹的外圆表面22和多槽管30的阴螺纹内圆表面28之间的螺纹啮合，使多槽管30沿着箭头X1指示的方向移动。
此时，位于多槽管30的外圆周面内并且保持与凸台36相啮合的槽34，防止了多槽管30被驱动螺杆24带动旋转，挡块32在传动器外壳12内靠在通孔11的内圆周表面上滑动，引导多槽管30沿着箭头X1所指方向移动。
当装在多槽管30上的挡块32随着多槽管30沿箭头X1所示方向移动而靠紧端块14时，挡块32起一个制动器作用，使多槽管30停留在行程终点位置上，并且还在多槽管击到端块14时起到减震作用。
当电动机20通过一个开关(未示出)反转时，多槽管30从其行程终点位置沿箭头X2所指方向反方向移动，直到返回原始位置。通过光电微型开关44检测多槽管30到达原始位置。
由于与电动机20的轴整体形成的传动螺杆被多槽管30所环绕，后者又被传动器外壳12所包围，因此多槽管30和传动器外壳12在传动杆24周围形成了可靠的双壁保护屏障，防止了外壳12外面的尘埃颗粒沉积到传动螺杆24上。
因此，传动螺杆24相对于多槽管30的滑动运动的阻力不会因尘埃颗粒而变大(用其他方法时尘埃颗粒有可能沉积在传动螺杆24上)，因此传动螺杆24得以保持持久高可靠的运行性能，并且能够平滑地将电动机20的旋转驱动功率传递到多槽管30上。
图4表示本发明又一实施例的电传动装置60。图4中所示的那些与图3中所示的电传器装置相同的那些部件均采用同样的标号表示，并且在下面将不再详细说明。
图4中所示的电传动装置60与图3中所示的电传动装置10的不同之处在于：在图3所示电传动装置中，电动机20和传动螺杆24同轴地相互串联，而图4中所示的电传动装置60则具有分别连接到电动机20和传动螺杆24的皮带轮62a,62b，并且电动机轴和传动螺杆24，以彼隔开一间隔的关系相互平行伸展，彼此之间的工作连接通过套在皮带轮62a,62b上的调速皮带64(驱动功率传递媒介)实现。
这个电传动装置60还具有一包围着相互平行放置的电动机20和传动螺杆24的盖罩66和一固定在连接块16b上的支承板68，用于支撑电动机20。
电传动装置60还包括一安装在传动螺杆24靠近皮带轮62b的一端上的电磁制动器机构70。电磁制动器机构70带有一装在螺杆24周围，并固定在连接块16b上的线圈72，以及一固装到传动螺杆24上，从轴线方向靠近线圈72的圆盘74。当线圈72受到激磁时，圆盘74被吸持就住。当线圈72不带电时，电磁制动器机构70产生制动，防止传动螺杆24旋转。当线圈72受到激励时，电磁制动器机构70释放对螺杆24的制动。如果电传动装置60工作在如图所示的直立位置，工件附着器42朝向箭头X1所示的方向，则电磁制动器机构70用于防止该工件掉落下来。这个电磁制动器机构70也可合并在图3所示的电传动装置10中。
图4所示的电传动装置60的工作同图3的电传动装置10一样，且具有同样的优点。
图5表示包括图1-3所示的电传动装置10的一种结构总成。
如图5所示，结构总成80基本包括排成并置关系的第一部分82和第二部分84。当工件在第一和第二部分82,84中被电传动装置传送时，第一和第二部分82,84以不同的方法处理工件。
第一和第二部分82、84中的每一个均包括多个构成总成骨架的柱形件86，多个带有一电传动装置的传动器88，多个与传动器88联结的气体平衡器90，一个工作台92，多个工件94，一个工件存储箱96，工件插件板98，多个移动体100和一个具有伸出的圆柱杆106的定位气缸108。
第一部分82包括有一气缸104，它连接一个用于吸住工件94的吸盘102。第一部分82还包括有电动机箱110和显示器112，装在某些传动器88的端部，且上表面与传动器88的上表面横卧齐平。由于电动机箱110和显示器112的上表面和与之相连的传动器88的上表面横卧平齐，电动机箱110和显示器112就为将传动器88安装到其他构件上提供了相容性，并且由于其相对的紧凑性使得可能有效利用安装空间。
第二部分84还具有安装在一些传动器88的端部的电动机箱110。这些电动机箱110的上表面可与这些传动器88的上表面横卧平齐。在第二部分84中，与传动器88联结的气体平衡器(air balancer)90与传动器面对面地竖直安装，并且传动器88的端部和联结气体平衡器和移动体100的伟动器88相连接。连接有移动体100的传动器88基本上横卧垂直于其他传动器88和空气平衡器90并且基本上水平地延伸。
装在传动器88上的移动体100之一与另一传动器88连接，装在伸展于竖立着的气体平衡器90之间的传动器88上的一个移动体100连接到另一个传动器88，后者在其末端连接着带有一机械手114的电传动装置10。
第一部分82和第二部分84相互之间通过传动器88联结，这些传动器88相互间纵向连接，定位气缸108与在这些传动器88上的移动体100相连。每个定位气缸(cylinder)108均可用电传动装置10替代。
一对皮带传输机116与第一部分82相连接，编程键盘118用作控制系统的输入/输出设备，它安装在皮带传输机116和第一部分82之间的连接处。编程键盘118可拆卸地装到相邻的柱形件构86上，使控制系统能控制包括在结构总成80中的各种机构，例如，包含电传动装置10的传动器88，气体平衡机90，气缸108，机械手114和皮带传输机116。
控制系统包括各种控制器、微处理器，用于传送各种信号包括光学信号，电信号和液压信号等的电路，以及用于发送和接收无线电信号的电路，它们均安放于传动器88和柱形构件86内部。
根据本发明的电传动装置提供如下优点：
电传动装置可防止传动器外壳外面的尘颗粒沉积在旋转驱动功率传递机构上，旋转驱动功率传递机构系用于将旋转驱动功率从旋转驱动功率源传递到移动机构上。
因此，旋转驱动功率传递机构相对移动机构的滑动运动的任何阻力，均不会因尘埃颗粒而增大(而用其他方法时则会有尘埃颗粒落到旋转驱动率传递机构上)。旋转驱动功率传递机构能够将旋转驱动功率由旋转驱动率源平滑地传递到移动机构上。
虽然只是详细示出和叙述了本发明的某些优选实施例，不过，应当认为，从中可以作出各种替代和完善方案，而不会脱离所附的权利要求的范围。

Claims (10)

1．一种电传动装置，包括：
一个中空的传动器外壳(12)；
一个与所述中空的传动器外壳(12)相连接的电旋转驱动功率源(20)，所述电旋转驱动功率源(20)具有一驱动轴；
旋转驱动功率传递机构(24)，包括一个传动螺杆，与所述电旋转驱动功率源(20)的驱动轴相耦合，用于传递电旋转驱动功率源(20)的旋转驱动功率；以及
移动机构，包括一个多槽管(30)，具有多个从所述多槽管(30)的一端轴向延伸到另一端的槽齿，所述多槽管安装在所述中空传动器外壳(12)内，它环绕着所述旋转驱动功率传递机构(24)，并且与旋转驱动功率传递机构(24)之间保持啮合，用于随着旋转驱动功率传递机构(24)传递的旋转驱动功率作相对于中空的传动器外壳(12)的轴向移动。
2．根据权利要求1的电传动装置，其中所述旋转驱动功率传递机构(24)与电旋转驱动功率源(20)的驱动轴串联耦合，所述多槽管(30)与所述传动螺杆(24)螺纹啮合，用于随着螺杆(24)的旋转而沿着所述传动螺杆(24)轴向移动。
3．根据权利要求1的电传动装置，其中所述旋转驱动功率传递机构件(24)与所述电旋转驱动功率源(20)的驱动轴共轴一体化形成。
4．根据权利要求1的电传动装置，还包括一驱动功率传递媒介，其中所述旋转驱动功率传递机构(24)通过所述驱动功率传递媒介平行耦合到电旋转驱动功率源(20)的所述驱动轴上，所述驱动功率传递媒介包括套在皮带轮(62a,62b)上的调速皮带(64)，皮带轮(62a,62b)分别安装在所述电旋转驱动功率源(20)和移动机构(30)上。
5．根据权利要求1的电传动装置，还包括一安装在中空的传动器外壳(12)内的传感器(44),用于检测所述移动机构(30)是否返回原位。
6．根据权利要求2的电传动装置，还包括一固定到中空的传动器外壳(12)上的凸台(36)，其中所述多槽管(30)在其外周面上的所述槽齿之间具有多个槽(34)，所述凸台与所述槽(34)相啮合，用于防止多槽管(30)围着所述传动螺杆(24)旋转。
7．根据权利要求2的电传动装置，还包括安装在所述传动螺杆(24)的一端上的制动器机构(70)，用于制止传动螺杆(24)转动。
8．根据权利要求2的电传动装置，还包括安装在所述多槽管(30)的一端上的挡块(32)，用于引导多槽管(30)沿着所述传动螺杆(24)轴向移动，并阻尼该多槽管到达行程终点时的振动。
9．根据权利要求8的电传动装置，还包括一装在所述挡块(32)上的环形磁铁(33)。
10．根据权利要求1的电传动装置，其中所述中空的传动器外壳(12)具有四个侧面，每个侧面具有两个凹槽(46a,46b)，这些槽沿轴向伸展，所述两个槽(46a,46b)中的每个均包括一基本上为T形截面的传动器安装槽(48)，用于将电传动装置安装到一个构件上，还包括一基本上为弧形截面的传感器安装槽(50)，这个槽与传动装置安装槽(48)连通。
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