CN110768427A - 一种内置交流伺服电机直线模组 - Google Patents

一种内置交流伺服电机直线模组 Download PDF

Info

Publication number
CN110768427A
CN110768427A CN201911118369.1A CN201911118369A CN110768427A CN 110768427 A CN110768427 A CN 110768427A CN 201911118369 A CN201911118369 A CN 201911118369A CN 110768427 A CN110768427 A CN 110768427A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
servo motor
alternating current
ball screw
linear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911118369.1A
Other languages
English (en)
Inventor
王清扬
赵倍倍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Zhongji Huazhi Precision Machinery Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Zhongji Huazhi Precision Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Zhongji Huazhi Precision Machinery Co Ltd filed Critical Suzhou Zhongji Huazhi Precision Machinery Co Ltd
Priority to CN201911118369.1A priority Critical patent/CN110768427A/zh
Publication of CN110768427A publication Critical patent/CN110768427A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种内置交流伺服电机直线模组，包括外壳、交流伺服电机、丝杠组件和轴承，交流伺服电机包括电机矽钢片、电机线圈、转子组件，转子组件穿过电机矽钢片中间的通孔并安装在电机矽钢片的内部，电机线圈缠绕在电机矽钢片的内部，丝杠组件包括丝杠螺杆和滚珠丝杠螺母，轴承通过轴承支撑板连接在滑动座上且轴承位于交流伺服电机或滚珠丝杠螺母的两侧。本发明采用滚珠丝杆螺杆固定、螺母旋转运动方式，交流伺服电机安装在滑动座的内部，随滚珠丝杠螺母移动，可做小型化、微型化，节省很大空间，可设置多电机独立运动互不干涉，相较于直线电机成本更低，较于步进电机转速更快精度更高，可降低电机功率，更节能，更环保。

Description

一种内置交流伺服电机直线模组
技术领域
本发明涉及自动化装置技术领域，具体是一种内置交流伺服电机直线模组。
背景技术
目前市场上有的电机直线模组是贯穿式步进电机加梯形丝杠，其中步进电机属于开环电机，无法知道当前位置及转速，转速最高只能达到每分钟700转，因此无法高速旋转，高速旋转会丢步，导致所走位置不准确，无法达到精确定位；内部采用梯形丝杠，梯形丝杠摩擦力大、易损耗、温升大、精度差、转速不高、刚性差、有卡顿，梯形丝杠螺母无轴承支承，采用铜或塑料制作，反向背隙很大。
其次，采用外置伺服电机通过联轴器或同步带轮连接，长度较长，在急加减速的情况下，联轴器有轴向扭动问题，无法实时反应电机转速变化，会在特定行业如绣花机、激光切割机中无法实时达到速度要求，而且联轴器本身也会存在包括断裂、螺丝滑丝、无法抱紧电机轴及丝杠轴的相关问题，同步带的使用寿命短，其柔性结构会降低整体刚性。
另外，传统模组采用丝杠螺杆旋转、螺母固定的运动方式，丝杠螺杆本身会有一定质量且转动时有转动惯量，最大临界转速限制，导致外置伺服会损失一部分扭力来带动丝杠螺杆旋转，而且长行程丝杠转动会有如类似“跳绳”现象出现，导致系统工作不稳定，机台晃动，噪声大。
再者，外置伺服电机经过联轴器、滚珠丝杠连接后无法进行全闭环的反馈，同时传动组件增加降低系统稳定度及精度，传统直线模组一个只可以装一个电机控制一个螺母动作，无法做到多滑动座独立运动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、节能环保、能够节省很大空间的内置交流伺服电机直线模组，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种内置交流伺服电机直线模组，包括外壳、交流伺服电机、丝杠组件和轴承，所述交流伺服电机的底部通过滑块安装在直线导轨的上方，交流伺服电机的顶部连接有滑动座，所述交流伺服电机包括电机矽钢片、电机线圈、转子组件，所述转子组件穿过电机矽钢片中间的通孔并安装在电机矽钢片的内部，所述电机线圈缠绕在电机矽钢片的内部，所述丝杠组件包括丝杠螺杆和滚珠丝杠螺母，丝杠螺杆固定连接在两个侧端盖支撑板之间，滚珠丝杠螺母通过若干钢珠安装在丝杠螺母上，所述轴承通过轴承支撑板连接在滑动座的下方且轴承位于交流伺服电机或滚珠丝杠螺母的两侧。
优选地，所述转子组件为电机磁钢，所述电机磁钢粘贴在滚珠丝杠螺母的外圈，所述滚珠丝杠螺母安装在电机矽钢片的内侧。
优选地，所述转子组件包括电机磁钢和电机转子，电机磁钢粘贴在电机转子的外圈，所述滚珠丝杠螺母安装在电机转子的右侧。
优选地，所述丝杠组件为螺帽旋转式滚珠丝杠。
优选地，所述交流伺服电机设置有多个。
优选地，所述内置交流伺服电机直线模组还包括反馈组件。
优选地，所述反馈组件为安装在滚珠丝杠螺母左侧的旋转型编码器。
优选地，所述反馈组件包括线性位置回馈尺身和线性位置回馈读数头，所述线性回馈尺身安装在底板的前侧面，所述线性位置回馈读数头连接在滑动座上，且线性位置回馈读数头的底部位于线性位置回馈尺身的前侧。
优选地，所述外壳由上盖板、侧端盖支撑板和底板组成，所述侧端盖支撑板安装在底板的两端，上盖板安装在侧端盖支撑板和滑动座的上方。
优选地，所述直线导轨安装在底板上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用螺母型的滚珠丝杠代替梯形丝杠，由于滚珠丝杠采用滑动摩擦，所以摩擦力很小、传动效率高、寿命增加、精度高、发热低、静音效果好、可用双螺母来消除背隙，同时预压可调、松紧度可调、轴向刚性高、定位精度高。
2、本发明采用交流伺服电机代替步进电机，转子组件直接通过滚珠丝杠螺母安装连接，无需另加工件，增加转动惯量，绕好漆包线的电机矽钢片直接锁附于滑动座上，同时滑动座可辅助散热，交流伺服电机转速高，每分钟可达3000转，扭力恒定，可承受较大过载，动态特性好。
3、本发明还可以在外部安装线性编码器做闭环反馈，可以实时提供位置、速度反馈，精度可大大提高，传统方式精度为±0.02mm，采用此种结构精度可达±0.001mm，如果外部无空间，可将线性编码器改为旋转编码器安装于动子座上、也可采用带线性编码器的直线导轨。
4、同等行程内，本发明把联轴器去除，可大大减少直线模组的整体长度，滚珠丝杠螺母本身就存在且安装在直线模组滑动座内，本发明把交流伺服电机内置到滑动座内部，这样大大节省总长度。
5、本发明将丝杠螺杆固定，使滚珠丝杆螺母旋转，降低了交流伺服电机的转动惯量，所以相同负载情况下，交流伺服电机规格会小很多，功率会降低，更加节能环保、同时可以将螺杆两侧做预拉，就不会出现螺杆“跳绳”现象。
6、本发明可以安装多个滚珠丝杠螺母加伺服交流电机的滑动座，彼此可以独立运行互不干涉。
附图说明
图1为本发明实施例1-3的主视图。
图2为本发明实施例1的主视剖面示意图。
图3为本发明实施例2的主视剖面示意图。
图4为本发明实施例3的主视剖面示意图。
图5为本发明实施例4的主视剖面示意图。
图6为本发明实施例1中的滚珠丝杠螺母的结构示意图。
图7为本发明实施例2中的滚珠丝杠螺母的结构示意图。
图8为本发明实施例3-4的滚珠丝杠螺母的结构示意图。
图9为本发明中滑动座的结构示意图。
图10为本发明中底板的结构示意图。
图11为本发明中电机矽钢片的结构示意图。
图中：1-上盖板；2-滑动座；3-丝杠螺杆；4-直线导轨；5-侧端盖支撑板；6-底板；7-滑块；8-滚珠丝杠螺母；9-电机磁钢；10-电机矽钢片；11-电机线圈；12-轴承；13-轴承支承板；14-线性位置回馈尺身；15-线性位置回馈读数头；16-电机转子；17-旋转型编码器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
请参阅图1-2、6、9-11，一种内置交流伺服电机直线模组，包括外壳、交流伺服电机、丝杠组件和轴承12，所述交流伺服电机的底部通过滑块7安装在直线导轨4的上方，所述直线导轨4安装在底板6上，交流伺服电机的顶部连接有滑动座2，所述交流伺服电机包括电机矽钢片10、电机线圈11、转子组件，所述转子组件穿过电机矽钢片10中间的通孔并安装在电机矽钢片10的内部，所述电机线圈11缠绕在电机矽钢片10的内部，所述丝杠组件包括丝杠螺杆3和滚珠丝杠螺母8，丝杠螺杆3固定连接在两个侧端盖支撑板5之间，滚珠丝杠螺母8安装在丝杠螺杆3上，所述轴承12通过轴承支撑板13连接在滑动座2的下方且轴承12位于交流伺服电机的端部外侧。
所述转子组件为电机磁钢9，所述电机磁钢9粘贴在滚珠丝杠螺母8的外圈，所述滚珠丝杠螺母8安装在电机矽钢片10的内侧，所述外壳由上盖板1、侧端盖支撑板5和底板6组成。所述侧端盖支撑板5安装在底板6的两端，上盖板1安装在侧端盖支撑板5和滑动座2的上方；所述内置交流伺服电机直线模组还包括反馈组件，所述反馈组件包括线性位置回馈尺身14和线性位置回馈读数头15，所述线性回馈尺身14安装在底板6的前侧面，所述线性位置回馈读数头15连接在滑动座2上，且线性位置回馈读数头15的底部位于线性位置回馈尺身14的前侧。
实施例2
请参阅图1、3、7、9-11，所述转子组件包括电机磁钢9和电机转子16，电机磁钢9粘贴在电机转子16的外圈，所述滚珠丝杠螺母8安装在电机转子16的右侧，其他组件及连接结构同实施例1。
实施例3
请参阅图1、4、8-11，所述轴承12通过轴承支撑板13连接在滑动座2的下方且轴承12位于螺帽旋转式滚珠丝杠中的滚珠丝杠螺母8的端部外侧，其他组件及连接结构同实施例1。
实施例4
请参阅图5、8-11，所述反馈组件为安装在滚珠丝杠螺母左侧的旋转型编码器17，其他组件及连接结构同实施例3。
本发明采用滚珠丝杆螺杆固定、螺母旋转运动方式，交流伺服电机安装在滑动座2的内部，随滚珠丝杠螺母8移动，可做小型化、微型化，节省很大空间，可设置多电机独立运动互不干涉，相较于直线电机成本更低，较于步进电机转速更快精度更高，可降低电机功率，更节能，更环保。

Claims (10)

1.一种内置交流伺服电机直线模组，包括外壳、交流伺服电机、丝杠组件和轴承(12)，其特征在于，所述交流伺服电机的底部通过滑块(7)安装在直线导轨(4)的上方，交流伺服电机的顶部连接有滑动座(2)，所述交流伺服电机包括电机矽钢片(10)、电机线圈(11)和转子组件，所述转子组件穿过电机矽钢片(10)中间的通孔并安装在电机矽钢片(10)的内部，所述电机线圈(11)缠绕在电机矽钢片(10)的内部，所述丝杠组件包括丝杠螺杆(3)和滚珠丝杠螺母(8)，丝杠螺杆(3)固定连接在两个侧端盖支撑板(5)之间，滚珠丝杠螺母(8)通过若干钢珠安装在丝杠螺杆(3)上，所述轴承(12)通过轴承支撑板(13)连接在滑动座(2)的下方且轴承(12)位于交流伺服电机或滚珠丝杠螺母(8)的端部外侧。
2.根据权利要求1所述的内置交流伺服电机直线模组，其特征在于，所述转子组件为电机磁钢(9)，所述电机磁钢(9)粘贴在滚珠丝杠螺母(8)的外圈，所述滚珠丝杠螺母(8)安装在电机矽钢片(10)的内侧。
3.根据权利要求1所述的内置交流伺服电机直线模组，其特征在于，所述转子组件包括电机磁钢(9)和电机转子(16)，电机磁钢(9)粘贴在电机转子(16)的外圈，所述滚珠丝杠螺母(8)安装在电机转子(16)的右侧。
4.根据权利要求2所述的内置交流伺服电机直线模组，其特征在于，所述丝杠组件为螺帽旋转式滚珠丝杠。
5.根据权利要求3所述的内置交流伺服电机直线模组，其特征在于，所述交流伺服电机设置有多个。
6.根据权利要求1所述的内置交流伺服电机直线模组，其特征在于，还包括反馈组件。
7.根据权利要求6所述的内置交流伺服电机直线模组，其特征在于，所述反馈组件为安装在滚珠丝杠螺母(8)左侧的旋转型编码器(17)。
8.根据权利要求6所述的内置交流伺服电机直线模组，其特征在于，所述反馈组件包括线性位置回馈尺身(14)和线性位置回馈读数头(15)，所述线性回馈尺身(14)安装在底板(6)的前侧面，所述线性位置回馈读数头(15)连接在滑动座(2)上，且线性位置回馈读数头(15)的底部位于线性位置回馈尺身(14)的前侧。
9.根据权利要求1所述的内置交流伺服电机直线模组，其特征在于，所述外壳由上盖板(1)、侧端盖支撑板(5)和底板(6)组成，所述侧端盖支撑板(5)安装在底板(6)的两端，上盖板(1)安装在侧端盖支撑板(5)和滑动座(2)的上方。
10.根据权利要求1所述的内置交流伺服电机直线模组，其特征在于，所述直线导轨(4)安装在底板(6)上。
CN201911118369.1A 2019-11-15 2019-11-15 一种内置交流伺服电机直线模组 Pending CN110768427A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911118369.1A CN110768427A (zh) 2019-11-15 2019-11-15 一种内置交流伺服电机直线模组

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911118369.1A CN110768427A (zh) 2019-11-15 2019-11-15 一种内置交流伺服电机直线模组

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110768427A true CN110768427A (zh) 2020-02-07

Family

ID=69337946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911118369.1A Pending CN110768427A (zh) 2019-11-15 2019-11-15 一种内置交流伺服电机直线模组

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110768427A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113267595A (zh) * 2021-05-18 2021-08-17 河南大学 一种节能全自动化学需氧量测定仪

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113267595A (zh) * 2021-05-18 2021-08-17 河南大学 一种节能全自动化学需氧量测定仪

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN2894058Y (zh) 无铁芯动圈式直线电机
CN110768427A (zh) 一种内置交流伺服电机直线模组
CN102570767A (zh) 一种小行程节能音圈电机
CN2850109Y (zh) 基于Halbach阵列的交流盘式无铁心永磁同步电动机
CN212278098U (zh) 一种高精密组合传动装置
CN210780275U (zh) 一种内置交流伺服电机直线模组
CN110994856A (zh) 一种径向塑性成形模具直驱机构
CN201267958Y (zh) 一种能够自动更换砂轮的可回转砂轮架
CN211908621U (zh) 一种采用内嵌式陶瓷导轨的直线电机模组
CN103236759B (zh) 一种磁悬浮轴承盘式精密空调风机
CN213461570U (zh) 一种四自由度磁悬浮直线电机
CN201051707Y (zh) 直线电机
CN201499023U (zh) 直驱型盘式交流伺服电机
CN101673989A (zh) 精密空心杯直流减速电机
CN210724527U (zh) 一种底座滑轨一体式平板型直线电机模组
CN206302228U (zh) 一种混合式步进电机
WO2021098258A1 (zh) 轴向驱动机构以及机电设备
CN203272174U (zh) 一种磁悬浮轴承盘式精密空调风机
CN201118421Y (zh) 直线音圈电机
CN202085045U (zh) 一种海尔贝克永磁阵列直线电机
CN212526077U (zh) 一种具备外转子结构的电主轴及桌面级微型铣削机床
CN216490023U (zh) 可伸缩马达
CN220022587U (zh) 一种永磁式直线电机
CN213655473U (zh) 一种高控制精度和高重复定位精度多自由度平移台
CN114900002B (zh) 一种大扭矩容错驱动力控浮动电主轴

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination