CN117458823A - 一种具备直线、旋转运动的致动器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及致动器技术领域，尤其是涉及一种具备直线、旋转运动的致动器，包括机壳，所述机壳的内壁滑移连接有移动座，所述机壳的内部设有用于驱使移动座滑移的管式直线电机，所述移动座上设有转动驱动件，所述转动驱动件的驱动端设有工作杆，所述工作杆的端部开设有吸气孔，所述机壳内设有气道管，所述气道管与吸气孔相连通，所述机壳的内部连接有负压件，所述气道管的端部与负压件的驱动端相连接，所述机壳内连接有散热组件。本申请具有提高致动器散热效率的效果。

Description

一种具备直线、旋转运动的致动器

技术领域

本申请涉及致动器技术领域，尤其是涉及一种具备直线、旋转运动的致动器。

背景技术

致动器已被广泛用于各种工业应用中，例如工业机械、精密工具机、电子机械、输送机械等，致动器内通常配置有直线移动部件和旋转移动部件。直线移动部件可令致动器的驱动端进行线性的往复移动，旋转移动部件可令致动器的驱动端进行转动，从而满足各种工业应用的需求。

但由于但由于致动器在许多应用中常需要与真空或气体环境接触，而且在操作过程中需要保持稳定的压力或气体流动，因此致动器通常需要具有一定的密封性能，防止致动器气体泄漏或杂质进入致动器内部，而致动器在具备密封性的情况下，存在内部容易发热且不易散热的问题，给致动器的使用寿命带来影响。

发明内容

为了提高致动器的散热效率，本申请提供一种具备直线、旋转运动的致动器。

本申请提供的一种具备直线、旋转运动的致动器，采用如下的技术方案：

一种具备直线、旋转运动的致动器，包括机壳，所述机壳的内壁滑移连接有移动座，所述机壳的内部设有用于驱使移动座滑移的管式直线电机，所述移动座上设有转动驱动件，所述转动驱动件的驱动端设有工作杆，所述工作杆的端部开设有吸气孔，所述机壳内设有气道管，所述气道管与吸气孔相连通，所述机壳的内部连接有负压件，所述气道管的端部与负压件的驱动端相连接，所述机壳内连接有散热组件。

通过采用上述技术方案，致动器工作时，管式直线电机可提高致动器的直线行程，提高致动器的适用范围，可令管式直线电机驱使移动座与转动驱动件滑移，转动驱动件驱使工作杆转动，负压件产生负压，通过气道管、气通道与吸气孔进行吸气，从而使吸气孔产生吸附力，进行工作，当机壳内部产生热量时，可通过散热组件进行散热，从而可使机壳内的热量排出，提高散热效率，减少发生故障的情况。

可选的，所述散热组件包括遮挡板与设置在负压件驱动端的转换阀，所述转换阀上设有第一端口、第二端口与第三端口，所述第一端口与气道管相连接，所述第二端口连接有负压管，所述第三端口与负压件相连接，所述机壳的侧壁开设有通气孔，所述遮挡板位于通气孔靠近机壳内部的一端，所述遮挡板与机壳滑移连接。

通过采用上述技术方案，致动器工作时，通过转换阀令第一端口与第三端口相连通，从而使负压件通过吸气孔进行吸附工作，当机壳内部温度升高时，可通过转换阀令第一端口不再与第三端口相连通，脱离工作状态，移动遮挡板，使遮挡板与通气孔相互错位，使外界的空气通过通气孔进入致动器内部，从而提高致动器的散热效率。

可选的，所述转换阀内部滑移连接有转换块，所述转换块的一端开设有第一气道、另一端开设有第二气道，所述第一气道延伸到转换块靠近第三端口的一侧，所述第二气道延伸到转换块靠近第三端口的一侧，所述转换阀上连接有转换组件，所述转换组件用于驱使转换块滑移。

通过采用上述技术方案，当机壳内部温度升高时，可令转换组件驱使转换块移动，从而使第三端口转换连通第一端口或第二端口的状态。

可选的，所述转换组件包括安装在转换阀上的固定座，所述固定座内部开设有内腔，所述负压管的侧壁设置有连接曲杆，所述连接曲杆的端部设有随动板，所述随动板与内腔的内壁滑移连接，所述固定座的侧壁连接有通气软管，所述通气软管与内腔相连通。

通过采用上述技术方案，需要使第三端口转换连通第一端口或第二端口的状态时，只需对通气软管充气或抽气，使随动板移动，从而可带动负压管与转换块移动，调节第三端口的连通状态，调节方便。

可选的，所述负压管上连接有拉杆，所述拉杆的端部连接有滑移座，所述遮挡板的侧壁滑移连接有滑移杆，所述滑移杆与滑移座滑移配合，所述滑移杆的侧壁固定有卡块，所述管式直线电机上连接有用于与卡块相卡接的卡座。

通过采用上述技术方案，负压管移动时可带动拉杆、滑移座与滑移杆移动，从而使卡块与卡座相卡接，管式直线电机可驱使卡座移动，通过滑移杆与卡块带动遮挡板移动，使遮挡板与通气孔相错开，从而进行散热。

可选的，所述遮挡板的侧壁连接有滤网，所述遮挡板与滤网呈错位设置，所述滤网与机壳滑移连接。

通过采用上述技术方案，遮挡板与通气孔相错开时，滤网可挡在通气孔处，使灰尘不易进入机壳内部。

可选的，所述遮挡板的侧壁设有连接块，所述连接块的侧壁滑移连接有插接块，所述滤网的侧壁设有延伸片，所述延伸片的侧壁开设有用于供插接块穿过的通孔。

通过采用上述技术方案，可移动插接块，使插接块脱离延伸片，从而可拆出滤网进行清洗或更换，拆装方便。

可选的，所述机壳的内壁连接有弹拉件，所述弹拉件的端部与移动座相连接。

通过采用上述技术方案，弹拉件可加快移动座与工作杆工作时的复位速度。

可选的，所述机壳上安装有盖板，所述移动座的一侧设有滑杆，所述盖板的一侧设有滑移道，所述滑杆插入滑移道内，所述滑杆与滑移道滑移连接。

通过采用上述技术方案，移动座移动的过程中，滑杆与滑移道相互滑移，滑移道对滑杆起到导向作用，提高滑移稳定性。

可选的，所述移动座的一侧设有连接柱，所述连接柱的端部连接有缓冲块，所述缓冲块的一侧与滑杆的端部相连接，所述滑杆的侧壁连接有按压板，所述按压板与转动驱动件相抵接。

通过采用上述技术方案，连接柱、缓冲块与滑杆共同对滑移道与移动座进行支撑，提高结构的稳定性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.致动器工作时，管式直线电机可提高致动器的直线行程，提高致动器的适用范围，可令管式直线电机驱使移动座与转动驱动件滑移，转动驱动件驱使工作杆转动，负压件产生负压，通过气道管、气通道与吸气孔进行吸气，从而使吸气孔产生吸附力，进行工作，当机壳内部产生热量时，可通过散热组件进行散热，从而可使机壳内的热量排出，提高散热效率，减少发生故障的情况；

2.致动器工作时，通过转换阀令第一端口与第三端口相连通，从而使负压件通过吸气孔进行吸附工作，当机壳内部温度升高时，可通过转换阀令第一端口不再与第三端口相连通，脱离工作状态，移动遮挡板，使遮挡板与通气孔相互错位，使外界的空气通过通气孔进入致动器内部，从而提高致动器的散热效率；

3.当机壳内部温度升高时，可令转换组件驱使转换块移动，从而使第三端口转换连通第一端口或第二端口的状态。

附图说明

图1是本申请实施例中的机壳结构示意图。

图2是本申请实施例中转换阀的结构示意图。

图3是本申请实施例中滑移座的结构示意图。

图4是本申请实施例中遮挡板与滤网的结构爆炸图。

图5是本申请实施例中的盖板示意图。

图6是本申请实施例中滑移道的结构示意图。

附图标记说明：

1、机壳；11、管式直线电机；12、定子；13、动子；131、卡座；132、卡槽；14、接气口；15、遮挡板；151、固定杆；16、滑移杆；161、卡块；17、滤网；171、延伸片；18、连接块；181、插接块；182、连接弹簧；19、通气孔；2、移动座；21、转动驱动件；22、工作杆；23、吸气孔；24、气道管；25、连接柱；251、缓冲块；252、滑杆；253、按压板；3、负压件；4、转换阀；41、第一端口；42、第二端口；43、第三端口；44、转换块；45、第一气道；46、第二气道；5、负压管；51、连接曲杆；52、随动板；53、拉杆；54、滑移座；55、梯形槽；6、固定座；61、通气软管；7、弹拉件；8、盖板；81、滑移道。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种具备直线、旋转运动的致动器。

参照图1与图2，一种具备直线、旋转运动的致动器，包括机壳1，机壳1的内壁滑移连接有移动座2，机壳1的内壁设有用于驱使移动座2滑移的管式直线电机11，管式直线电机11包括定子12与动子13，动子13的一端与移动座2相连接，动子13的驱动方向沿直线方向延伸，移动座2上设有转动驱动件21，转动驱动件21为步进电机，转动驱动件21的驱动端设有工作杆22，工作杆22与移动座2转动连接，工作杆22远离转动驱动件21的一端穿出机壳1的外侧，工作杆22远离转动驱动件21的一端开设有吸气孔23，机壳1内设有气道管24，气道管24的一端与移动座2相连接，移动座2内开设有气通道，气通道的一端与气道管24相连通、另一端与吸气孔23相连通，气道管24通过气通道与吸气孔23相连通，机壳1的内壁连接有负压件3，负压件3为真空发生器，气道管24远离移动座2的一端与负压件3的驱动端相连接，负压件3的驱动端为真空端口，机壳1的侧壁设有接气口14，接气口14与负压件3的进气端口相连接，机壳1内设有散热组件，散热组件可对机壳1与盖板8之间的容纳空间进行散热。

致动器工作时，管式直线电机11可令致动器具备高达200mm的大行程、大推力和高精度闭环控制特点，可提高同等体积下致动器的直线行程，提高致动器的适用范围，令管式直线电机11驱使移动座2与转动驱动件21滑移，转动驱动件21驱使工作杆22转动，通过接气口14向负压件3的进气端口输送压缩空气，负压件3的驱动端产生负压，通过气道管24、气通道与吸气孔23进行吸气，从而使吸气孔23产生吸附力，进行工作，当机壳1内部产生热量时，可通过散热组件进行散热，从而可使机壳1内的热量排出，提高散热效率，延长致动器的使用寿命，减少发生故障的情况。

本实施例中，管式直线电机11工作时令动子13伸缩，以使动子13带动工作杆22伸出或缩入机壳1，实现工作杆22快速移动，以提高致动器的精度，加大致动器的推力和行程。

移动座2内部开设有转动通道，工作杆22穿过转动通道，转动通道的侧壁设置有密封圈，密封圈数量为两个，密封圈的内壁与工作杆22的外壁相抵接，转动通道、工作杆22和密封圈之间围成气腔，气通道远离气道管24的一端延伸到转动通道。

参照图1与图3，散热组件包括遮挡板15与设置在负压件3驱动端的转换阀4，转换阀4上设有第一端口41、第二端口42与第三端口43，转换阀4呈T型阀状设置，第一端口41的延伸方向与第二端口42的延伸方向相一致，第一端口41与气道管24相连接，第二端口42连接有负压管5，第三端口43与负压件3的驱动端相连接，机壳1的侧壁开设有通气孔19，遮挡板15位于通气孔19靠近机壳1内部的一端，遮挡板15与机壳1的内壁滑移连接，转换阀4可令第一端口41与第三端口43相连通，转换阀4可令第二端口42与第三端口43相连通。

需要令致动器工作时，通过转换阀4令第一端口41与第三端口43相连通，从而使负压件3通过转换阀4、气道管24、气通道与吸气孔23进行吸气，使吸气孔23产生吸附力，从而可进行工作，当致动器内部温度升高时，可通过转换阀4令第二端口42与第三端口43相连通，令负压件3通过气道管24与负压管5进行吸气，在机壳1内部形成负压，移动遮挡板15，使遮挡板15与通气孔19相互错位，机壳1内部与外界形成气压差，使外界的空气通过通气孔19进入致动器内部，加快致动器内部的空气流动速度，从而提高致动器的散热效率。

转换阀4的内壁滑移连接有转换块44，转换块44的外壁与转换阀4的内壁相抵接，转换块44的延伸方向与第一端口41的延伸方向相一致，转换块44的滑移方向与转换块44的延伸方向相一致，转换块44的一端穿出第一端口41并开设有第一气道45、另一端靠近第二端口42并开设有第二气道46，第一气道45延伸到转换块44靠近第三端口43的一侧，第二气道46延伸到转换块44靠近第三端口43的一侧，转换阀4上连接有转换组件，转换组件用于驱使转换块44滑移。

需要使致动器工作时，可令转换组件驱使转换块44移动，令第一气道45靠近第三端口43的一端与第三端口43相连通，此时第二气道46靠近第三端口43的一端与第三端口43相错开，使负压件3进行工作，可通过第二气道46对气道管24进行抽气，从而使吸气孔23产生吸附力，减少第二气道46出现漏气的情况，需要散热时，令转换组件驱使转换块44移动，令第二气道46靠近第三端口43的一端与第三端口43相连通，此时第一气道45靠近第三端口43的一端与第三端口43相错开，使负压件3进行工作，可通过第一气道45对负压管5件抽气，使机壳1内形成负压，移动遮挡板15即可进行散热，可减少出现第一气道45出现漏气的情况，工作状态转换方便。

转换组件包括安装在转换阀4上的固定座6，固定座6内部开设有内腔，负压管5的侧壁设置有连接曲杆51，连接曲杆51远离负压管5的一端插入固定座6的内腔中，连接曲杆51远离负压管5的一端设有随动板52，随动板52与内腔的内壁滑移连接，随动板52的滑移方向与转换块44的滑移方向相一致，随动板52的侧壁与内腔的内壁相贴合，固定座6的侧壁连接有通气软管61，通气软管61与内腔相连通，通气软管61远离固定座6的一端延伸出机壳1的外侧，随动板52与通气软管61分别位于固定座6的相对两侧。

需要令第一端口41与第三端口43相连通时，对通气软管61进行充气，固定座6内部压力升高，对随动板52进行推动，带动连接曲杆51、负压管5与转换块44向远离第一端口41的方向进行移动，从而使第一端口41与第三端口43相连通，使第二气道46与第三端口43相错开，需要散热时，可通过通气软管61对固定座6内部进行吸气，令随动板52向通气软管61移动靠近，带动连接曲杆51、负压管5与转换块44向靠近第一端口41的方向进行移动，使第二端口42与第三端口43相连通，从而可对致动器内部件抽气，打开遮挡板15可进行散热，只需改变通气软管61的抽气与吸气即可进行转换，转换方便。

参照图1与图4，负压管5的侧壁连接有拉杆53，拉杆53的延伸方向与动子13的驱动方向相垂直，转换块44的滑移方向与拉杆53的延伸方向相一致，拉杆53远离负压管5的一端连接有滑移座54，滑移座54背离拉杆53的一侧开设有梯形槽55，遮挡板15背离通气孔19的一侧滑移连接有滑移杆16，滑移杆16远离遮挡板15的一端与梯形槽55滑移配合，遮挡板15背离通气孔19的一侧固定有固定杆151，固定杆151远离遮挡板15的一端插入滑移杆16远离滑移座54的一端，滑移杆16与固定杆151滑移配合，滑移杆16的滑移方向与动子13的驱动方向相垂直，滑移杆16与滑移座54之间的滑移方向与动子13的驱动方向相一致，滑移杆16的侧壁固定有卡块161，管式直线电机11上连接有用于与卡块161相卡接的卡座131，卡座131安装在动子13远离移动座2的一端，卡座131位于通气孔19与转换阀4之间，卡座131背离转换阀4的一侧开设有用于供卡块161插入的卡槽132。

需要散热时，令随动板52向通气软管61移动靠近，使转换块44与负压管5带动拉杆53向靠近第一端口41的方向移动，令第二端口42与第三端口43相连通，此时致动器脱离工作状态，拉杆53带动滑移座54与滑移杆16移动，使卡块161插入卡槽132内，然后令动子13驱使卡座131移动，卡座131带动卡块161与滑移杆16移动，从而带动遮挡板15移动，使遮挡板15与通气孔19相互错开，负压件3使致动器的内部形成负压，外部空气通过通气孔19进入致动器内，从而进行散热，需要致动器进行工作时，向固定座6内充气，令随动板52远离通气软管61，使转换块44与负压管5带动拉杆53向远离第一端口41的方向移动，令第一端口41与第三端口43相连通。

参照图4与图5，遮挡板15靠近通气孔19的一侧连接有滤网17，遮挡板15与滤网17呈错位设置，滤网17与机壳1的外壁滑移连接。

遮挡板15移动时可带动滤网17移动，遮挡板15与通气孔19错位时，滤网17挡在通气孔19处，使外部的灰尘与碎屑不易通过通气孔19进入机壳1的内部。

遮挡板15的侧壁设有连接块18，连接块18的侧壁滑移连接有插接块181，插接块181与连接块18的侧壁相插接，连接块18的侧壁开设有用于供插接块181插入的插接槽，插接块181的侧壁设有连接弹簧182，连接弹簧182远离插接块181的一端与插接槽的槽壁相连接，滤网17的侧壁设有延伸片171，延伸片171的侧壁与连接块18的侧壁相抵接，插接块181穿过延伸片171，延伸片171的侧壁开设有用于供插接块181穿过的通孔。

滤网17上的灰尘较多时，可按压插接块181令插接块181移入插接槽内，从而可移出滤网17进行清洗或更换，更换方便。

机壳1的内壁连接有弹拉件7，弹拉件7为拉簧，弹拉件7的一端与机壳1的内壁相连接、另一端与移动座2相连接。

当需要驱使移动座2移动令转动杆移出机壳1时，管式直线电机11需要克服弹拉件7的弹力，从而迫使工作杆22移动，当工作杆22需要缩回机壳1内时，管式直线电机11和弹拉件7共同带动工作杆22快速缩回机壳1内，实现工作杆22快速伸缩功能，而且弹性件的弹性持续对移动座2施加拉力，尽量避免移动座2因重力作用或其它因素移动，减少工作杆22自行移动的情况。

参照图2与图6，机壳1的一侧设有开口，机壳1的开口处安装有盖板8，盖板8通过螺栓安装在机壳1开口处，机壳1的内壁与盖板8之间形成容纳空间，移动座2靠近转动驱动件21的一侧设有滑杆252，盖板8靠近机壳1的一侧设有滑移道81，滑移道81的延伸方向与动子13的驱动方向相一致，滑杆252插入滑移道81内，滑杆252与滑移道81滑移连接。

致动器工作时，移动座2移动的过程中，滑杆252与滑移道81相互滑移，滑移道81对滑杆252起到导向作用，从而提高移动座2与工作杆22的移动精度，转动驱动件21工作时容易产生振动，带动移动座2振动，滑移道81可通过滑杆252对移动座2起到支撑作用，减少移动座2的振动，实现移动座2的减震效果，提高致动器的工作精度，延长使用寿命。

移动座2背离机壳1的一侧设有连接柱25，连接柱25的端部连接有缓冲块251，缓冲块251为橡胶块，缓冲块251背离连接柱25的一侧与滑杆252的端部相连接，滑杆252的侧壁连接有按压板253，按压板253与转动驱动件21靠近盖板8的一侧相抵接。

连接柱25、缓冲块251与滑杆252共同对滑移道81与移动座2进行支撑，缓冲块251可对振动进行进一步的缓冲，盖板8安装在机壳1上后，滑移道81可对滑杆252施加压力，缓冲块251压缩，使按压板253抵紧在转动驱动件21靠近盖板8的一侧，从而减少转动驱动件21工作时产生的振动，从而提高致动器的工作精度，延长使用寿命。

本申请实施例一种具备直线、旋转运动的致动器的实施原理为：当机壳1内部产生热量时，可通过移动转换块44来使第二端口42与第三端口43相连通，在致动器内形成负压环境，移动遮挡板15，使遮挡板15与通气孔19相错开，通过气压差使外界空气进行机壳1内部，加快机壳1内的空气流动速度，从而可使机壳1内的热量排出，提高散热效率。

以上均为本申请的较佳实施例，本实施例仅是对本申请作出的解释，并非依次限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具备直线、旋转运动的致动器，其特征在于，包括机壳（1），所述机壳（1）的内壁滑移连接有移动座（2），所述机壳（1）的内部设有用于驱使移动座（2）滑移的管式直线电机（11），所述移动座（2）上设有转动驱动件（21），所述转动驱动件（21）的驱动端设有工作杆（22），所述工作杆（22）的端部开设有吸气孔（23），所述机壳（1）内设有气道管（24），所述气道管（24）与吸气孔（23）相连通，所述机壳（1）的内部连接有负压件（3），所述气道管（24）的端部与负压件（3）的驱动端相连接，所述机壳（1）内连接有散热组件。

2.根据权利要求1所述的一种具备直线、旋转运动的致动器，其特征在于，所述散热组件包括遮挡板（15）与设置在负压件（3）驱动端的转换阀（4），所述转换阀（4）上设有第一端口（41）、第二端口（42）与第三端口（43），所述第一端口（41）与气道管（24）相连接，所述第二端口（42）连接有负压管（5），所述第三端口（43）与负压件（3）相连接，所述机壳（1）的侧壁开设有通气孔（19），所述遮挡板（15）位于通气孔（19）靠近机壳（1）内部的一端，所述遮挡板（15）与机壳（1）滑移连接。

3.根据权利要求2所述的一种具备直线、旋转运动的致动器，其特征在于，所述转换阀（4）内部滑移连接有转换块（44），所述转换块（44）的一端开设有第一气道（45）、另一端开设有第二气道（46），所述第一气道（45）延伸到转换块（44）靠近第三端口（43）的一侧，所述第二气道（46）延伸到转换块（44）靠近第三端口（43）的一侧，所述转换阀（4）上连接有转换组件，所述转换组件用于驱使转换块（44）滑移。

4.根据权利要求3所述的一种具备直线、旋转运动的致动器，其特征在于，所述转换组件包括安装在转换阀（4）上的固定座（6），所述固定座（6）内部开设有内腔，所述负压管（5）的侧壁设置有连接曲杆（51），所述连接曲杆（51）的端部设有随动板（52），所述随动板（52）与内腔的内壁滑移连接，所述固定座（6）的侧壁连接有通气软管（61），所述通气软管（61）与内腔相连通。

5.根据权利要求3所述的一种具备直线、旋转运动的致动器，其特征在于，所述负压管（5）上连接有拉杆（53），所述拉杆（53）的端部连接有滑移座（54），所述遮挡板（15）的侧壁滑移连接有滑移杆（16），所述滑移杆（16）与滑移座（54）滑移配合，所述滑移杆（16）的侧壁固定有卡块（161），所述管式直线电机（11）上连接有用于与卡块（161）相卡接的卡座（131）。

6.根据权利要求2所述的一种具备直线、旋转运动的致动器，其特征在于，所述遮挡板（15）的侧壁连接有滤网（17），所述遮挡板（15）与滤网（17）呈错位设置，所述滤网（17）与机壳（1）滑移连接。

7.根据权利要求6所述的一种具备直线、旋转运动的致动器，其特征在于，所述遮挡板（15）的侧壁设有连接块（18），所述连接块（18）的侧壁滑移连接有插接块（181），所述滤网（17）的侧壁设有延伸片（171），所述延伸片（171）的侧壁开设有用于供插接块（181）穿过的通孔。

8.根据权利要求1所述的一种具备直线、旋转运动的致动器，其特征在于，所述机壳（1）的内壁连接有弹拉件（7），所述弹拉件（7）的端部与移动座（2）相连接。

9.根据权利要求1所述的一种具备直线、旋转运动的致动器，其特征在于，所述机壳（1）上安装有盖板（8），所述移动座（2）的一侧设有滑杆（252），所述盖板（8）的一侧设有滑移道（81），所述滑杆（252）插入滑移道（81）内，所述滑杆（252）与滑移道（81）滑移连接。

10.根据权利要求1所述的一种具备直线、旋转运动的致动器，其特征在于，所述移动座（2）的一侧设有连接柱（25），所述连接柱（25）的端部连接有缓冲块（251），所述缓冲块（251）的一侧与滑杆（252）的端部相连接，所述滑杆（252）的侧壁连接有按压板（253），所述按压板（253）与转动驱动件（21）相抵接。