CN1110636C - 电动作动缸 - Google Patents

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Abstract

一种电动作动缸，包括：筒状作动缸本体(12)，驱动部(16)，传递旋转驱动源(14)的旋转驱动力的进给丝杠(32)，外嵌地围绕着进给丝杠(32)同时、在阳螺纹部(36)与阴螺纹部(42)的螺纹配合作用下沿轴向方向位移的位移部件(40)，设置在上述作动缸本体(12)侧面的传感器安装用长槽(24a、24b)以及装在传感器安装用长槽(24a、24b)内的规定部位的传感器(25)。

Description

电动作动缸
技术领域
本发明涉及具有例如作为工件输送装置用的电动作动缸，这种作动缸通过驱动力传动装置把旋转驱动源的旋转驱动力传递给位移部件。
背景技术
长期以来，作为输送工件用的装置采用例如电动作动缸。这种电动作动缸如图9至图10所示，具有长型构架1和固定在该长型构架1的一端的块状电动马达2，上述长型构架1形成有开口部并作为作动缸本体而发挥作用。上述电动作动缸利用图中未示的连接部件把电动马达2的轴和圆头螺杆3同轴状地连接在一起，移动体4与螺纹连接到前述圆头螺杆3上的图中未示的螺母部件相对固定。
在上述构架1的侧面沿该构架1的长度方向形成传感器安装用长槽5a、5b，在上述长槽5a、5b的规定部位装有传感器6，在长槽5a、5b内装有与传感器6电连接的导线7。导线7的一端与控制器等外部机器相连接，由传感器6检测的检测信号输入该外部机器。
上述构架1的开口部的一部分用盖板8盖住，在未被盖板8盖住的其余部分上形成槽9a、9b(参照图10)。槽9a、9b与外部相通并且沿构架1的轴线方向形成。
在这种场合，在电动马达2的驱动作用下，与螺杆3螺纹配合的螺母部件沿着上述槽9a、9b直线地位移，由此，使固定在上述螺母部件上的移动体4一体地位移。
但是，利用上述以往技术的电动作动缸，由于作为螺母部件移动空间的槽9a、9b形成在构架1的开口部，因而来自外部的粉尘等可以通过该槽9a、9b进入构架1的内部，附着在圆头螺杆3等上。结果，降低了圆头螺杆3的驱动力传动功能，具有移动体不能顺利地往复移动的负面影响。
此外，在例如维修、维护等场合，作业者有可能与从长槽5a、5b暴露到外部的导线7接触，挂住导线7，从而使装在长槽5a、5b规定部位的传感器6错位。
本发明的目的是提供一种同时防止导线受牵拉作用所引起的传感器错位的电动作动缸。
本发明的另一目的可阻止粉尘等进入作动缸本体内部、避免驱动力传动功能的降低的同时、防止导线受牵拉使用所引起的传感器错位的电动作动缸。
发明内容
本发明的电动作动缸，包括：
筒状作动缸本体；
配设在连接地设置于上述作动缸本体上的驱动部上的旋转驱动源；
与上述旋转驱动源的驱动轴同轴连接并传递该旋转驱动源的旋转驱动力的进给丝杠；
围绕着上述进给丝杠而设置同时在与该进给丝杠的配合作用下沿着上述作动缸本体的轴线方向位移的位移部件；
其特征在于它包括安装于形成在上述作动缸本体的侧面部的长槽的传感器、和卡定沿上述长槽配设的上述传感器的导线的盖部件；
位移部件在上述进给丝杠的外周部形成的阳螺纹部和该位移部件的内周面上形成的阴螺纹部的螺纹配合作用下沿轴线方向进行位移；
上述传感器检测安装在沿该作动缸本体的孔部与上述位移部件一体地位移的活塞上的环状永久磁铁的磁场；
在该盖部件上形成着与长槽连通的第一孔部，从该第一孔部朝向外部倾斜的第二孔部及与该第二孔部连通的导线取出口，在该导线取出口处设置有卡定导线的止挡片。
另外，本发明的电动作动缸，其特征是，在位移部件的一端部设有沿着作动缸本体的孔部与上述位移部件一体位移的活塞，在活塞上形成嵌合于上述作动缸本体的孔部的内壁面上的花键槽并具有防止位移部件转动的功能的花键。
根据本发明，由于在旋转驱动源的驱动作用下的旋转驱动力传动部件由位移装置及作动缸本体双重地围绕着，因此可以防止粉尘等粘附在上述旋转驱动力传动部件上。
此外，根据本发明，传感器装在作动缸本体侧面设置的长槽内的规定部位，通过该传感器检测与位移部件一体位移的永久磁铁的磁场，可以检测出该位移部件的位移量。
图面说明
图1是本发明实施例的电动作动缸的正面图。
图2是图1的II-II截面的纵剖面图。
图3是图2的III-III截面的剖面图。
图4是构成图1所示电动作动缸的驱动部的纵剖面图。
图5是构成图1所示电动作动缸的盖部件的斜视图。
图6是本发明另一实施例的电动作动缸的剖面图。
图7是把图6所示电动作动缸组装在其它部件上的状态的简要构成说明图。
图8是把图6所示电动作动缸组装在其它部件上的状态的简要构成说明图。
图9是以往技术的电动作动缸的分解斜视图。
图10是图9的X-X截面的剖视图。
具体实施方式
在图1及图2中，参考符号10表示本发明实施例的电动作动缸。该电动作动缸10具有呈方筒状的、沿轴线方向形成贯通孔的作动缸本体12及与上述作动缸本体12的侧面大致齐平面的驱动部16。该驱动部16配设有旋转驱动源14(参照图4)。
作动缸本体12由侧面作成齐平面的方筒状第一壳体18、第二壳体20和与上述第一壳体18的一端部相联结的缸盖22构成。在第一壳体18、第二壳体20及缸盖22的相对的两侧面上，大致平行地形成有一组断面为圆弧状的传感器安装用长槽24a、24b(参照图3)，在上述传感器安装用长槽24a、24b的规定部位装有圆柱状的传感器25(参照图3)，通过检测安装在后述的活塞上的、并与该活塞一体移动的永久磁铁的磁场，可以检测出活塞的位置。
如图2所示，在与驱动部16联结的第二壳体20的内部设有进给丝杠(旋转驱动力传动部件)32，该进给丝杠32通过连接部件26及锁紧螺母28与旋转驱动源14的驱动轴30同轴地连接，并且由带有滚珠轴承33的第一轴承部件34可自由转动地支撑着。在该进给丝杠32外周面的预定位置刻设有阳螺纹部36。带有活塞38的位移部件40外嵌在上述进给丝杠32上，形成在该位移部件40的内周面上的阴螺纹部42与进给丝杠32外周面上所形成的阳螺纹部36螺纹地配合。因此，在进给丝杠32的旋转作用下，位移部件40沿箭头X1或X2的方向产生位移。
此外，上述第一壳体18及活塞38用铝挤压成形或树脂成形而制成，这样，具有制造成本低的优点。
在圆筒状位移部件40的一端设有沿第一壳体18的孔部44滑动位移的活塞38，在上述活塞38上通过环状槽嵌装着永久磁铁46。此外，在活塞38的外周面上形成花键48，在活塞38进行滑动的第一壳体18的孔部44的内壁面上形成着与上述花键48对应的花键槽50(参照图3)，在该花键槽50的导向作用下，活塞38沿孔部44进行位移，由此防止位移部件40转动。
装在传感器安装用长槽24a、24b中的传感器25检测随活塞38一体地位移的永久磁铁46的磁场，由此可检测出活塞38的位置。此外，在第一壳体18的两端部分别配设有通过与活塞38接触来限制其位移终端位置同时起缓冲作用的一组阻尼部件52a、52b。此外，在第一轴承部件34与阻尼部件52b之间装有隔板54。
在缸盖22上分别设有推杆密封环56和衬套58。推杆密封环56围绕位移部件40而设置，用于阻止粉尘等进入第一壳体18的孔部44内。衬套58在位移部件40沿箭头X1或X2的方向产生位移时起导向作用。
如图5所示，在第二壳体20的一侧面上，通过螺钉62可自由装卸地安装有长方形状的盖部件60。在该盖部件60上设有与传感器安装用长槽24a、24b连通的、用于取出来自传感器25的导线64的一组导线取出口66a、66b。
即是说，在上述盖部件60上，形成与传感器安装用长槽24a、24b同轴状地延伸的一组第一孔部68a、68b、和从该第一孔部68a、68b向外部按规定角度弯曲的第二孔部70a、70b，在导线装卸口66a、66b处形成止挡导线64的断面为锐角状的止挡片71a、71b。
在这种场合，在作动缸本体12的传感器安装用长槽24a、24b的规定部位装有传感器25，同时沿该传感器安装用长槽24a、24b而引入的导线64沿着第一孔部68a、68b及第二孔部70a、70b弯曲。借助于设置在导线装卸口66a、66b中的止挡片71a、71b卡定导线64的规定部位，由此，通过盖部件60保持导线64。
如图4所示，驱动部16由旋转驱动源14、制动机构72构成，并置于壳体73内。旋转驱动源14的驱动轴30由按规定距离隔开的第二轴承部件74及第三轴承部件76可自由转动地支撑着，上述驱动轴30的终端延伸到制动机构72处。旋转驱动源14具有固定在驱动轴30上且与该驱动轴30一体转动的转子78和固定在上述壳体73中的定子80。
制动机构72具有配设着电磁线圈82的套84和设置在套84外部的与驱动轴30一体转动的制动用垫片86。一组夹持板88a、88b以把制动用垫片86夹在中间的方式并排设置着，其中一个夹持板88a借助弹性部件90的弹力而被推向另一夹持板88b地被设置着，弹性部件90嵌装在套84的凹部。因此，在弹性部件90的弹力作用下，一组夹持板88a、88b从制动用垫片86的两面夹住并保持该制动用垫片86，由此，可获得制动作用，阻止驱动轴30的旋转。此外，在一个夹持板88a与围绕电磁线圈82的套84之间，形成带有规定间隔的间隙89。
另外，受弹性部件90推压力作用的一个夹持板88a设置成可沿驱动轴30的轴线方向自由位移的结构，当从图4的状态给电磁线圈82通电使其处于ON状态时，夹持板88a克服弹性部件90的弹力而被拉向电磁线圈82侧，结果，可解除制动作用，使驱动轴30按规定方向转动。
本实施例的电动作动缸10具有以上基本构成，下文说明其动作及作用效果。
首先，把一组传感器25装在传感器安装用长槽24a、24b的规定部位，之后，把与该传感器25连接的导线64沿着传感器安装用长槽24a、24b引入到这些槽24a、24b中，同时，沿着盖部件60的第一孔部68a、68b及第二孔部70a、70b安装导线64，并从导线取出口66a、66b取出导线64。
在这种场合，借助于盖部件60的按规定角度倾斜的第二孔部70a、70b使导线64弯曲，同时，用设置在导线取出口66a、66b处的止挡片71a、71b卡定该导线64。因此，如下文所述那样，即使作业者误操作、与导线64接触、挂住该导线64时，由于导线64卡定在盖部件60上，因而可以阻止因该导线64受牵拉作用而引起的传感器25的错位。
接着，给图中未示的电源赋能，旋转地驱动旋转驱动源14，把该旋转驱动源14的旋转驱动力通过连接部件26传递给与该旋转驱动源14同轴连接的进给丝杠32。在该进给丝杠32的阳螺纹部36与位移部件40内周面上形成的阴螺纹部42的螺纹配合作用下，使前述位移部件40沿箭头X1或X2方向位移。
这时，活塞38外周面上形成的花键48起到了防止位移部件40转动的作用，同时，设置在缸盖22上的衬套58和设置在第二壳体20上的第一轴承部件34分别发挥了导向作用。
上述位移部件40在进给丝杠32螺旋作用下沿箭头X1(X2)方向相对位移的过程中，活塞38与一个阻尼部件52a(52b)接触，由此限制了该活塞38的位移终端位置，并吸收了发生这种接触时所产生的冲击。
另一方面，借助于图中未示的切换装置，使旋转驱动源14沿着与上述相反的方向转动，由此，位移部件40沿箭头X1(X2)方向位移，返回到原位置。
根据本实施例，通过简单地将传感器25装在作动缸本体12侧面所形成的传感器安装用长槽24a、24b的规定部位，由此可检测出位移部件40的位移量。
此外，根据本实施例，通过连接部件26与旋转驱动源14的驱动轴30同轴连接的进给丝杠32是由外嵌在该进给丝杠32上的位移部件40及作动缸本体12双重包围着的，因此，可防止粉尘等粘在该进给丝杠32上。
这样，可以避免粉尘等粘在进给丝杠32上所引起的相对该进给丝杠32的滑动阻力的增加，提高了耐久性，并且能顺利地对位移部件40传递旋转驱动源14的旋转驱动力。
进一步，在本实施例中，沿着设置在盖部件60上的第一孔部68a、68b及第二孔部70a、70b插过导线64，把导线64的一部分由该盖部件60卡定，因此，在例如进行维修等作业时，在作业者与自传感器安装用长槽24a、24b暴露到外部的导线64接触而挂拉该导线64时，由于导线64的一部分卡定在该盖部件60上，从而可阻止因导线64的牵拉作用而引起的传感器25的错位。
在本实施例中，采用了通过设置于盖部件60上的导线取出口66a、66b从外部取出导线64的结构，从而可避免该导线64与驱动部16的接触，防止了因驱动部16的驱动作用下产生的放热所导致的该导线64的损伤。
图6示出了本发明另一实施例的电动作动缸10a。该电动作动缸10a的不同点在于没有设置图3所示的花键48及花键槽50等防止转动的构造，而是把第一壳体18的孔部44及活塞38的外周面断面形状分别作成圆形，同时，利用附设在外部的其它部件(后面叙述)发挥阻止位移部件40转动的功能。此外，与图1所示的电动作动缸10相同的构成要素标有相同的参考符号，其详细说明省略。
作为利用另一实施例的电动作动缸10a的具体例子如图7所示，在台板92上固定有一组支柱94a、94b，在该一组支柱94a、94b之间支撑有销部件96。电动作动缸10a以该销部件96为旋转中心，可沿箭头所示方向自由转动地被支撑着，同时，通过与位移部件40一端连接的连接部件98支持着平板状的板100。这时，在电动作动缸10a的驱动作用下位移部件40沿箭头方向作进退动作，这样，可使以点A为旋转中心的板100按规定角度旋转变位。
此外，如图8所示，利用支撑块102以与台板104略平行地保持住电动作动缸10a，用螺钉把凸台108连接到固设在台板104上的线性导向件106上，使前述凸台108与位移部件40一端连接。结果，在线性导轨110的导向作用下，位移部件40与凸台108一体地位移。
这样，在另一实施例的电动作动缸10a中，通过导向部件等其它附带部件可以防止位移部件40转动，由此，可以不必在该位移部件40上设置防止转动的装置。因此，具有简化加工作业、降低制造成本的优点。
此外，在进给丝杠32的外周面上有时会带有制造过程中所产生的锋利棱边或毛刺，该锋利棱边及毛刺会损伤进给丝杠32和位移部件40的螺纹配合部分，妨碍顺利地转动。
在这种场合，在加工进给丝杠32后，可以对该进给丝杠32的螺纹部进行化学研磨、电解研磨、喷丸清理等的处理，由此可以除去上述的锋利棱边、毛刺、加工损伤等。另外，通过对进给丝杠32的外表面进行扩散渗氮处理、无电解镀镍处理等表面处理，可进一步提高滑动性。
工业上的应用性
根据本发明，由于旋转驱动力传动部件由位移部件及作动缸本体双重地围绕着，因此可防止粉尘等粘附在上述旋转驱动力传动部件上。
这样，可以避免粉尘等粘在旋转驱动力传动部件上所引起的相对该旋转驱动力传动部件的滑动阻力的增加，提高了耐久性，并且能顺利地对位移部件传递旋转驱动源的旋转驱动力。
此外，由于盖部件卡定住导线，从而可阻止因该导线的牵拉作用所引起的传感器的错位。

Claims (5)

1、一种电动作动缸，包括：
筒状作动缸本体(12)；
配设在连接地设置于上述作动缸本体(12)上的驱动部(16)上的旋转驱动源(14)；
与上述旋转驱动源(14)的驱动轴(30)同轴连接并传递该旋转驱动源(14)的旋转驱动力的进给丝杠(32)；
围绕着上述进给丝杠(32)而设置的同时在与该进给丝杠(32)的螺纹配合作用下沿着上述作动缸本体(12)的轴线方向位移的位移部件(40)；
其特征在于，它包括安装于形成在上述作动缸本体(12)的侧面部的长槽(24a、24b)的传感器(25)、和卡定沿上述长槽(24a、24b)配设的上述传感器(25)的导线(64)的盖部件(60)；
上述位移部件(40)在上述进给丝杠(32)的外周部形成的阳螺纹部(36)和该位移部件(40)的内周面上形成的阴螺纹部(42)的螺纹配合作用下沿轴线方向进行位移，
上述传感器(25)检测安装在沿该作动缸本体(12)的孔部(44)与上述位移部件(40)一体地位移的活塞(38)上的环状永久磁铁(46)的磁场，
在该盖部件(60)上形成着与上述长槽(24a、24b)连通的第一孔部(68a、68b)，从该第一孔部(68a、68b)朝向外部倾斜的第二孔部(70a、70b)及与该第二孔部(70a、70b)连通的导线取出口(66a、66b)，在该导线取出口(66a、66b)处设置有卡定导线(64)的止挡片(71a、71b)。
2、如权利要求1所述的电动作动缸，其特征是，在上述驱动部(16)上设有制动旋转驱动源(14)的驱动轴(30)的旋转力的制动机构，
上述制动机构(72)包括与旋转驱动源(14)的驱动轴(30)一体地转动的制动用垫片(86)、在弹性部件(90)的弹力作用下夹持上述制动用垫片(86)的一组夹持板(88a、88b)、通过在通电的作用下反抗上述弹性部件(90)的弹力并吸引一方的夹持板(88a、88b)来解除制动作用的电磁线圈(82)。
3、根据权利要求1所述的电动作动缸，其特征是，在位移部件(40)的一端部设有沿着作动缸本体(12)的孔部(44)与上述位移部件(40)一体位移的活塞(38)，在活塞(38)上形成嵌合于上述作动缸本体(12)的孔部(44)的内壁面上的花键槽(50)并具有防止位移部件(40)转动的功能的花键(48)。
4、根据权利要求1所述的电动作动缸，其特征是，在作动缸本体(12)的孔部(44)的沿轴线方向的一端部及另一端部配设一组阻尼部件(52a、52b)，该阻尼部件(52a、52b)通过与活塞(38)接触来限制位移部件(40)的位移量。
5、根据权利要求1所述的电动作动缸，其特征是，在上述作动缸本体(12)的一端部设有缸盖(22)，在上述缸盖(22)上安装推杆密封环(56)，该推杆密封环(56)围绕着位移部件(40)的外周面而设置，用于阻止尘埃等进入该作动缸本体(12)的孔部(44)内。
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