CN109915560A - 一种微型电动直线驱动伺服舵机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微型电动直线驱动伺服舵机，包括机架、电路板、减速电机、螺杆和滑块，电路板通过螺钉固定于机架下部，电路板的一面设置有碳膜电阻和铜皮，另一面设置有驱动电路及控制电路；减速电机通过螺钉固定于机架的一侧，螺杆固定于机架中并与减速电机保持平行，滑块与螺杆连接，机架上设有用于限定滑块运动轨迹的导轨，减速电机和螺杆的一端分别设置有相互啮合的齿轮，通过齿轮传动将力矩由减速电机传递至螺杆，以带动滑块沿着导轨滑动，滑块底部设置有与碳膜电阻和铜皮接触的电刷。本发明驱动伺服舵机结构简单紧凑，成本低，减速比可调，滑块行程大。
Description
技术领域
本发明涉及一种驱动伺服舵机，特别是涉及一种微型电动直线驱动伺服舵机。
背景技术
目前，电动直线驱动器主要分为以下三种类型：特殊材料变形直线驱动(压电材料、Galfenol薄片)、特殊结构的直线电机和普通电机加传动机构三种方案。其中特殊材料变形直线驱动器依赖于特种材料，成熟度低，成本高，实用性差。特殊结构的直线电机力矩小，控制难度大。现有的电机+传动机构方案中，主要有直线圆柱串联形结构和L型垂直结构两种，直线圆柱串联型结构将电机和直线推杆共线，导致轴向尺寸很大，微型化比较困难，行程比小。L型结构将电机和推杆垂直布置，整个装置整体结构尺寸很大，结构不够紧凑。
发明内容
为了克服现有直线伺服舵机(电机+传动机构方案)结构不够紧凑，行程短的问题，本发明提供一种微型电动直线驱动伺服舵机，该直线驱动伺服舵机通过结构优化，使得伺服舵机结构更加紧凑，同时行程/轴线尺寸比增大。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种微型电动直线驱动伺服舵机，包括机架、电路板、电机、螺杆和滑块，所述电路板通过螺钉固定于机架下部，所述电路板的一面设置有碳膜电阻和铜皮，另一面设置有驱动电路及控制电路；所述电机固定于机架的一侧；所述螺杆固定于机架中并与所述减速电机保持平行；所述滑块套于螺杆之上，并与螺杆通过螺纹配合连接；机架上设有用于限定所述滑块做直线运动的导轨；电机和螺杆的同一端通过相互啮合的齿轮或减速箱连接，通过齿轮传动将力矩和旋转运动由电机传递至所述螺杆，以带动所述滑块沿着导轨滑动；滑块底部设置有与所述碳膜电阻和铜皮接触的电刷。
进一步的，所述导轨与机架为一体式结构。
进一步的，所述螺杆两端连接有固定于所述机架的轴承。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
1.导轨和机架为一体化结构使得整体机构更加紧凑，成本低，滑块重复定位精度更高。
2.螺杆两端都连接有轴承，既能减少螺杆转动与机架的摩擦，同时也能提高螺杆转动的同轴度，保证伺服舵机整体精度。
3.本方案在不改变整体尺寸的前提下，通过调整减速电机或减速箱的减速比，可以自由调整滑块运动的速度和拉力参数，满足不同场景需求。
4.通过电机和螺杆平行布置，可以在相同轴向尺寸下，实现更大的滑块行程。
附图说明
图1是本发明实施例1的立体结构示意图。
图2是本发明实施例1的立体结构示意图。
图3是本发明实施例1的部分剖视结构示意图。
图4是本发明实施例2的立体结构示意图。
图5是本发明实施例2的局部剖视结构示意图。
图6是本发明实施例2的局部剖视结构示意图。
附图标记：1-减速电机，2-机架，3-滑块，4-螺杆，5-电刷，6-轴承，7-轴承，8-螺母，9-电路板，10-齿轮，11-电机，12-减速箱，13-减速箱箱盖，14-螺钉
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1，见图1至图3所示，一种微型电动直线驱动伺服舵机，包括机架2、电路板9、减速电机1、螺杆4和滑块3，电路板9通过螺钉固定于机架2下部，电路板9的一面印刷有碳膜电阻和铜皮，另一面设置有驱动电路及控制电路；减速电机1通过螺钉固定于机架2的一侧，螺杆4通过轴承6和轴承7固定于机架2中，且螺杆4与减速电机1保持平行，滑块3与螺杆4连接，机架2上一体设置有用于限定滑块3运动轨迹的导轨，减速电机1和螺杆4的一端分别相对应的设置有相互啮合的齿轮10，通过齿轮传动将力矩由减速电机1传递至螺杆4，螺杆转动带动滑块3沿着导轨滑动；螺杆另一端通过螺母8紧固；电刷5一端固定在滑块3底部，另一端与碳膜电阻和铜皮接触。
实施例2，见图4至图6所示，如图4至图6所示，一种微型电动直线驱动伺服舵机，包括机架2、电路板9、电机11、螺杆4和滑块3，电路板9通过螺钉固定于机架2下部，电路板9的一面印刷有碳膜电阻和铜皮，另一面设置有驱动电路及控制电路；电机11通过胶水粘接固定在机架的一侧，螺杆4通过轴承6和轴承7固定于机架2中，且螺杆4与电机11保持平行，滑块3与螺杆4连接，机架上一体设置有用于限定滑块3运动轨迹的导轨，电机11和螺杆4之间通过减速箱12将力矩由电机11传递至螺杆4，螺杆转动带动滑块3沿着导轨滑动，电刷5一端固定在滑块3底部，另一端与碳膜电阻和铜皮接触。减速箱内包含多个齿轮组，除电机输出轴和螺杆上的齿轮除外，其他齿轮转轴一端连接在机架2上，另一端连接在减速箱箱盖13上，减速箱箱盖13通过四个螺钉14与机架2连接。
本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种微型电动直线驱动伺服舵机，其特征在于，包括机架、电路板、电机、螺杆和滑块，所述电路板通过螺钉固定于机架下部，所述电路板的一面设置有碳膜电阻和铜皮，另一面设置有驱动电路及控制电路；所述电机固定于机架的一侧；所述螺杆固定于机架中并与所述减速电机保持平行；所述滑块套于螺杆之上，并与螺杆通过螺纹配合连接；机架上设有用于限定所述滑块做直线运动的导轨；电机和螺杆的同一端通过相互啮合的齿轮或减速箱连接，通过齿轮传动将力矩和旋转运动由电机传递至所述螺杆，以带动所述滑块沿着导轨滑动；滑块底部设置有与所述碳膜电阻和铜皮接触的电刷。
2.根据权利要求1所述一种微型电动直线驱动伺服舵机，其特征在于，所述导轨与机架为一体式结构。
3.根据权利要求1所述一种微型电动直线驱动伺服舵机，其特征在于，所述螺杆两端连接有固定于所述机架的轴承。
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