CN117937840B - 一种线性推杆 - Google Patents

一种线性推杆 Download PDF

Info

Publication number
CN117937840B
CN117937840B CN202410312138.9A CN202410312138A CN117937840B CN 117937840 B CN117937840 B CN 117937840B CN 202410312138 A CN202410312138 A CN 202410312138A CN 117937840 B CN117937840 B CN 117937840B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sleeve
screw rod
telescopic unit
carbon film
film resistor
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.)
Active
Application number
CN202410312138.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117937840A (zh
Inventor
朱培逸
刘成成
俞涛
沈钲敖
刘柱
温嘉懿
阮昕玥
芈嘉豪
张志强
颜健
黄煜晨
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.)
Changshu Institute of Technology
Original Assignee
Changshu Institute of Technology
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 Changshu Institute of Technology filed Critical Changshu Institute of Technology
Priority to CN202410312138.9A priority Critical patent/CN117937840B/zh
Publication of CN117937840A publication Critical patent/CN117937840A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117937840B publication Critical patent/CN117937840B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/2015Means specially adapted for stopping actuators in the end position; Position sensing means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H2025/204Axial sliding means, i.e. for rotary support and axial guiding of nut or screw shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H2025/2059Superposing movement by two screws, e.g. with opposite thread direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H2025/2062Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2081Parallel arrangement of drive motor to screw axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种线性推杆,包括第一套筒、驱动单元、第一丝杆、第一伸缩单元、第二丝杆、第二伸缩单元、第一碳膜电阻、第一定位珠、第二碳膜电阻和第二定位珠;所述驱动单元设置于所述第一套筒;所述第一伸缩单元与所述第一丝杆螺纹连接;所述第二丝杆与所述第一丝杆之间为键连接;所述第二伸缩单元与所述第二丝杆螺纹连接,并可伸缩地嵌设于所述第一伸缩单元的内侧;所述第一伸缩单元沿长度方向设置有第一碳膜电阻;所述第一套筒上设置有第一定位珠;所述第二伸缩单元沿长度方向设置有第二碳膜电阻;所述第一伸缩单元上设置有第二定位珠。本发明的一个技术效果在于,设计合理,具有高伸缩比且结构更为紧凑,有助于实现位移跟踪控制。

Description

一种线性推杆
技术领域
本发明属于机械技术领域,具体涉及一种线性推杆。
背景技术
线性推杆是一种机械结构,其伸缩套筒按照直径大小用丝杆依次连接,形成一个连续的伸缩结构。这种推杆作为一种重要的电动执行器,将电能转换为直线运动机械能,通过电机的控制带动丝杆和螺母,将旋转运动转换为直线运动来实现推杆的往复运动,其广泛应用于工业自动化、机器人技术中,并能够在较小的伸缩范围内实现较大的位移,同时由于直线驱动机制,线性推杆的运动平稳,无振动,适合对运动质量要求较高的应用。
但是,目前的线性推杆集成度低,其位移检测只能依靠编码器,但编码器掉电后重启需重新校准重新进行检测位移状态,不能做到实时跟踪位移,准确程度较低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种线性推杆的新技术方案。
根据本发明的一个方面,提供了一种线性推杆,包括:
第一套筒、驱动单元和第一丝杆;所述驱动单元设置于所述第一套筒,并与所述第一丝杆连接;
第一伸缩单元,所述第一伸缩单元与所述第一丝杆螺纹连接,并可伸缩地嵌设于所述第一套筒的内侧;
第二丝杆和第二伸缩单元,所述第二丝杆与所述第一丝杆之间为键连接,且所述第二丝杆沿直线方向可移动地套设于所述第一丝杆的外侧;所述第二伸缩单元与所述第二丝杆螺纹连接,并可伸缩地嵌设于所述第一伸缩单元的内侧;
第一碳膜电阻和第一定位珠,所述第一伸缩单元沿长度方向设置有第一碳膜电阻;所述第一套筒上设置有与所述第一碳膜电阻接触的第一定位珠;
第二碳膜电阻和第二定位珠,所述第二伸缩单元沿长度方向设置有第二碳膜电阻;所述第一伸缩单元上设置有与所述第二碳膜电阻接触的第二定位珠;
在所述驱动单元驱动所述第一丝杆旋转时,所述第一伸缩单元沿所述第一丝杆的长度方向移动,并可根据所述第一定位珠与所述第一碳膜电阻的接触位置确定所述第一伸缩单元的位移;同时,所述第二伸缩单元沿所述第二丝杆的长度方向移动,并可根据所述第二定位珠与所述第二碳膜电阻的接触位置确定所述第二伸缩单元的位移。
可选地,所述第一套筒的内侧设置有第一限位凸起,所述第一伸缩单元的外侧设置有沿长度方向分布的第一限位槽;所述第一限位嵌设于所述第一限位槽内,以对所述第一伸缩单元的移动进行限位;
所述第一伸缩单元的内侧设置有第二限位凸起,所述第二伸缩单元的外侧设置有沿长度方向分布的第二限位槽;所述第二限位嵌设于所述第二限位槽内,以对所述第二伸缩单元的移动进行限位。
可选地,所述第一限位槽的底面覆盖所述第一碳膜电阻,所述第一定位珠设置于所述第一套筒的顶部并与所述第一碳膜电阻接触;
所述第二限位槽的底面覆盖所述第二碳膜电阻,所述第二定位珠设置于所述第一伸缩单元的顶部并与所述第一碳膜电阻接触。
可选地,所述第一伸缩单元包括第二套筒和第一螺母,所述第一螺母与所述第一丝杆螺纹连接,且所述第一螺母固定于所述第二套筒的底部内侧;
所述第二伸缩单元包括第三套筒和第二螺母,所述第二螺母与所述第二丝杆螺纹连接,且所述第二螺母固定于所述第三套筒的底部内侧。
可选地,所述第二套筒包括第一子套筒和第二子套筒,所述第一子套筒与所述第二子套筒之间固定连接;
所述第一螺母固定于所述第一子套筒的内侧;
所述第二子套筒与所述第二丝杆的底部之间设置有第一轴承;所述第一轴承固定于所述第二丝杆,并与所述第二套筒转动连接。
可选地,所述第二丝杆上设置有第二轴承,所述第二轴承位于所述第二螺母远离所述第一丝杆一侧;所述第二轴承固定于所述第二丝杆,且所述第二轴承与所述第三套筒之间设置有第一保护套。
可选地,所述第一套筒和所述第一丝杆的底部之间设置有第三轴承。
可选地,所述第一轴承通过卡簧固定于所述第二丝杆的底部;所述第三轴承通过卡簧固定于所述第一丝杆的底部。
可选地,所述第一丝杆的顶部外侧设置有连接键,所述第二丝杆的内侧设置有沿长度方向分布的键槽,所述连接键嵌设于所述键槽内。
可选地,线性推杆还包括电路板,所述第一定位珠、所述第二定位珠、所述第一碳膜电阻、第二碳膜电阻分别通过线路与所述电路板电连接。
本发明的一个技术效果在于:
在本申请实施例中,第一套筒、第一伸缩单元、第二伸缩单元配合构成高伸缩比伸缩机构,能够使其在较小的伸缩范围内实现较大的位移,使得结构更为紧凑,伸缩过程更为高效,相较于传统的应用于工业领域的大型多级线性推杆,实现了体积小型化,而且可应用于特定环境或空间受限的场合,应用范围更广。
另外,该线性推杆实现了对第一伸缩单元和第二伸缩单元的位移的检测,从而能够随时检测该线性推杆的位移信息和伸缩情况,更有利于实现高精度和更柔顺的位移跟踪控制,适用于精确控制的场景。
附图说明
图1为本发明一实施例的一种线性推杆的结构示意图;
图2为本发明一实施例的一种线性推杆的爆炸结构示意图;
图3为本发明一实施例的一种线性推杆的第一套筒、第一伸缩单元、第二伸缩单元配合的结构示意图;
图4为本发明一实施例的一种线性推杆的第一限位凸起、第一限位槽、第二限位凸起和第二限位槽的结构示意图;
图5为本发明一实施例的一种线性推杆的第一轴承、第二轴承、第三轴承的结构示意图;
图6为本发明一实施例的一种线性推杆的连接键和键槽的结构示意图;
图7为本发明一实施例的一种线性推杆的驱动单元的结构示意图。
图中:1、第一套筒;101、第一限位凸起;2、驱动单元;201、无刷电机;202、从动齿轮;203、驱动齿轮;3、第一丝杆;4、第一伸缩单元;41、第一限位槽;42、第二限位凸起;43、第二套筒;431、第一子套筒;432、第二子套筒;44、第一螺母;5、第二丝杆;6、第二伸缩单元;61、第二限位槽;62、第三套筒;63、第二螺母;7、第一碳膜电阻;8、第一定位珠;91、第一轴承;92、第二轴承;93、第三轴承;10、第二碳膜电阻;11、第二定位珠;12、第一保护套;13、卡簧;14、连接键;15、键槽;16、电路板;17、第二保护套;18、连接件;19、底部套筒;20、中部套筒;21、顶部套筒。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
下面将详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
根据本发明的一个方面,参见图1至图7,提供了一种线性推杆,包括:
第一套筒1、驱动单元2和第一丝杆3,参见图1至图3,所述驱动单元2设置于所述第一套筒1,并与所述第一丝杆3连接;
第一伸缩单元4,所述第一伸缩单元4与所述第一丝杆3螺纹连接,并可伸缩地嵌设于所述第一套筒1的内侧;
第二丝杆5和第二伸缩单元6,所述第二丝杆5与所述第一丝杆3之间为键连接,且所述第二丝杆5沿直线方向可移动地套设于所述第一丝杆3的外侧,即第一丝杆3旋转时可以带动第二丝杠转动,同时第二丝杠可相对于第一丝杆3做直线运动;所述第二伸缩单元6与所述第二丝杆5螺纹连接,并可伸缩地嵌设于所述第一伸缩单元4的内侧;其中,第一丝杆3旋转带动第一伸缩单元4沿直线方向移动;第二丝杆5旋转带动第二伸缩单元6沿直线方向移动;
第一碳膜电阻7和第一定位珠8,所述第一伸缩单元4沿长度方向设置有第一碳膜电阻7;所述第一套筒1上设置有与所述第一碳膜电阻7接触的第一定位珠8;
第二碳膜电阻10和第二定位珠11,所述第二伸缩单元6沿长度方向设置有第二碳膜电阻10;所述第一伸缩单元4上设置有与所述第二碳膜电阻10接触的第二定位珠11;
在所述驱动单元2驱动所述第一丝杆3旋转时,所述第一伸缩单元4沿所述第一丝杆3的长度方向移动,并可根据所述第一定位珠8与所述第一碳膜电阻7的接触位置确定所述第一伸缩单元4的位移;同时,所述第二伸缩单元6沿所述第二丝杆5的长度方向移动,并可根据所述第二定位珠11与所述第二碳膜电阻10的接触位置确定所述第二伸缩单元6的位移。
在本申请实施例中,第一套筒1、第一伸缩单元4、第二伸缩单元6配合构成高伸缩比伸缩机构,能够使其在较小的伸缩范围内实现较大的位移,使得结构更为紧凑,伸缩过程更为高效,相较于传统的应用于工业领域的大型多级线性推杆,实现了体积小型化,而且可应用于特定环境或空间受限的场合,应用范围更广。
另外,该线性推杆实现了对第一伸缩单元4和第二伸缩单元6的位移的检测,从而能够随时检测该线性推杆的位移信息和伸缩情况,更有利于实现高精度和更柔顺的位移跟踪控制,适用于精确控制的场景。
需要说明的是,由于本申请的线性推杆可即时检测第一伸缩单元4和第二伸缩单元6的位移,因此,其在编码器掉电后重启时无需重新校核,其能够直接进行检测位移状态,从而可以做到实时跟踪位移,准确程度较高。
可选地,参见图4,所述第一套筒1的内侧设置有第一限位凸起101,所述第一伸缩单元4的外侧设置有沿长度方向分布的第一限位槽41;所述第一限位嵌设于所述第一限位槽41内,以对所述第一伸缩单元4的移动进行限位;
所述第一伸缩单元4的内侧设置有第二限位凸起42,所述第二伸缩单元6的外侧设置有沿长度方向分布的第二限位槽61;所述第二限位嵌设于所述第二限位槽61内,以对所述第二伸缩单元6的移动进行限位。
在上述实施方式中,第一限位凸起101和第一限位槽41的配合使得第一伸缩单元4的伸缩过程更加精确。第二限位凸起42和第二限位槽61的配合使得第二伸缩单元6的伸缩过程更加精确。
可选地,所述第一限位槽41的底面覆盖所述第一碳膜电阻7,所述第一定位珠8设置于所述第一套筒1的顶部并与所述第一碳膜电阻7接触;
所述第二限位槽61的底面覆盖所述第二碳膜电阻10,所述第二定位珠11设置于所述第一伸缩单元4的顶部并与所述第一碳膜电阻7接触。
在上述实施方式中,第一碳膜电阻7的位置设置较为合理,有助于通过第一定位珠8与第一碳膜电阻7的接触位置快速且准确地确定第一伸缩单元4的位移。同时,第二碳膜电阻10的位置设置较为合理,有助于通过第二定位珠11与第二碳膜电阻10的接触位置快速且准确地确定第二伸缩单元6的位移。
可选地,所述第一伸缩单元4包括第二套筒43和第一螺母44,所述第一螺母44与所述第一丝杆3螺纹连接,且所述第一螺母44固定于所述第二套筒43的底部内侧;
所述第二伸缩单元6包括第三套筒62和第二螺母63,所述第二螺母63与所述第二丝杆5螺纹连接,且所述第二螺母63固定于所述第三套筒62的底部内侧。
需要说明的是,通过丝杆和螺母之间的螺旋副来实现旋转运动与直线运动之间的转换。
在上述实施方式中,通过第一螺母44和第一丝杆3的配合,能够较好地实现第二套筒43的直线位移;同时,通过第二螺母63和第二丝杆5的配合,能够较好地实现第三套筒62的直线位移。
示例性的,第一定位珠8和第二定位珠11均为铜定位珠,第一定位珠8和第二定位珠11不仅可用作套筒间的定位,还具有良好的导电性,可充当碳膜电阻上的检测电刷,以检测相对应的套筒的位移情况。例如,第一定位珠8和第二定位珠11的外侧可焊接有外部导线,以实现其与电路板16之间的电连接。
可选地,参见图2和图5,所述第二套筒43包括第一子套筒431和第二子套筒432,所述第一子套筒431与所述第二子套筒432之间固定连接;
所述第一螺母44固定于所述第一子套筒431的内侧;
所述第二子套筒432与所述第二丝杆5的底部之间设置有第一轴承91;所述第一轴承91固定于所述第二丝杆5,并与所述第二套筒43转动连接。
在上述实施方式中,第二套筒43设计合理,便于实现第一螺母44以及第一轴承91分别与第二套筒43的稳定连接。
可选地,所述第二丝杆5上设置有第二轴承92,所述第二轴承92位于所述第二螺母63远离所述第一丝杆3一侧;所述第二轴承92固定于所述第二丝杆5,且所述第二轴承92与所述第三套筒62之间设置有第一保护套12。
在上述实施方式中,第二轴承92以及第一保护套12用于限制第二丝杆5在第三套筒62内做直线移动而不晃动偏移,保证移动的稳定性。
可选地,参见图7,第一套筒1包括顶部套筒21、中部套筒20和底部套筒19。其中,顶部套筒21、中部套筒20和底部套筒19由上之下依次连接。顶部套筒21上设置有电路板16以及第一定位珠8。
例如,底部套筒19的右侧设置有电机仓以固定驱动单元2的无刷电机201;中部套筒20的左侧设置有槽位以固定第三轴承93;中部套筒20和底部套筒19之间设置有相互啮合的从动齿轮202和驱动齿轮203,从动齿轮202与第一丝杆3的底部固连驱动齿轮203与无刷电机201的输出轴固连。
可选地,参见图5,所述第一套筒1和所述第一丝杆3的底部之间设置有第三轴承93。第三轴承93用于保证第一丝杆3和第一套筒1的转动连接的稳定性。
在本申请中,该线性推杆的工作原理如下:
首先,无刷电机201驱动驱动齿轮203旋转,驱动齿轮203继而驱动从动齿轮202转动。
其次,从动齿轮202转动带动第一丝杆3旋转;第一丝杆3旋转并通过第一螺母44带动第二套筒43沿第一丝杆3的长度方向做直线运动。同时,第一丝杆3旋转带动第二丝杆5旋转,第二丝杆5旋转并通过第二螺母63带动第三套筒62沿第为丝杆的长度方向做直线运动,最终完成两级伸缩。
在本申请实施例中,针对现有的线性推杆难以在工作空间限制时有较大范围的位移变化的问题,本申请的线性推杆能够利用高伸缩比的多级推杆机构,实现了线性推杆的体积小型化,同时可以进一步扩大推杆的伸缩范围。
同时,针对现有的线性推杆质量大且难以在一些对质量要求较高的场景使用的问题,本申请的线性推杆利用碳纤维材料制成线性推杆,降低了线性推杆的质量和成本,实现了轻量化,使用更加灵活方便。
进一步地,针对现有的线性推杆“集成度低,其位移检测只能依靠编码器,但编码器掉电后重启需重新校准重新进行检测位移状态,不能做到实时跟踪位移,准确程度较低”的问题,本申请的线性推杆利用位移检测,掉电后重启可以立刻反映出当前的位移信息和伸缩情况,不需要进行校准,利于进行高精度和更柔顺的位移跟踪控制,适用于精确控制的场景。
因此,本发明的线性推杆的目的是通过采用高伸缩比的推杆结构和位移检测结构的集成,解决了传统线性推杆的工作空间不足及其衍生出的质量和体积问题,实现了小型化、轻量化。通过将位移检测结构集成到线性推杆的内部,其能够实现更灵活、高精度地实时位移跟踪控制,适用于各种应用场合。
可选地,所述第一轴承91通过卡簧13固定于所述第二丝杆5的底部;所述第三轴承93通过卡簧13固定于所述第一丝杆3的底部。例如每个轴承通过上下两个卡簧13固定于相对应的丝杆上。
在上述实施方式中,第一轴承91通过卡簧13能够牢固地固定在第二丝杆5上,第三轴承93通过卡簧13能够牢固地固定在第一丝杆3上,稳定性较好。
可选地,参见图6,所述第一丝杆3的顶部外侧设置有连接键14,所述第二丝杆5的内侧设置有沿长度方向分布的键槽15,所述连接键14(也即卡销)嵌设于所述键槽15内。这有助于较好地保证第一丝杆3在带动第二丝杠旋转的同时,第二丝杆5能够相对于第一丝杆3进行直线运动。
可选地,参见图3,线性推杆还包括电路板16,所述第一定位珠8、所述第二定位珠11、所述第一碳膜电阻7、第二碳膜电阻10分别通过线路与所述电路板16电连接。这较好地保证了电路板16与第一定位珠8、第二定位珠11、第一碳膜电阻7、第二碳膜电阻10电连接的稳定性。
一个具体的实施方式中,第一碳膜电阻7通过设置于第一伸缩单元4的铜电极贴片与电路板16连接;第二碳膜电阻10通过设置于第二伸缩单元6的铜电极贴片与电路板16连接。例如,第一碳膜电阻7通过内部导线与第二碳膜电阻10连接,第二碳膜电阻10与电路板16电连接。
示例性地,第三套筒62的外侧设置有柔性的第二保护套17,例如,第二保护套17的顶部固定于所述第三套筒62的顶部。在线性推杆处于收缩状态时,所述第二套筒43、所述第一套筒1均位于第二保护套17的内侧。第二保护套17用于更好地保护第一伸缩单元4和第二伸缩单元6。
可选地,所述第三套筒62的顶部设置有连接件18,所述连接件18用于与其他结构连接,以实现通过线性推杆驱动其他结构进行线性位移。
示例性的,该线性推杆的装配过程如下:
步骤1:利用可中途埋入的3D打印技术制造,中途将第二螺母63埋入第三套筒62内,将第一螺母44埋入第二套筒43内,并完成余下部分的打印制造。
步骤2:打印制造完成后,在第一限位槽41内粘贴第一碳膜电阻7,并在第二限位槽61内粘贴第二碳膜电阻10;同时,在第一限位槽41的底部粘贴第一铜电极贴片,并在第二限位槽61的底部粘贴第二铜电极贴片。
步骤3:在第一伸缩单元4上安装第一定位珠8;并在第二伸缩单元6上安装第二定位珠11。
步骤4:在第一套筒1上固定电路板16,并完成第一外部导线的两端分别与电路板16和第一定位珠8的焊接,同时第二外部导线的两端分别与电路板16和第二定位珠11的焊接。另外,通过第一电极贴片经第一子套筒431内部的孔位焊接并从第二子套筒432引出内部导线的一端。
步骤5:将无刷电机201固定顶部套筒21右侧的电机仓内,并将其输出轴与驱动齿轮203固定。
步骤6:完成以上准备工作,开始自上而下装配,首先将第二轴承92套设第一保护套12并固定在第二丝杠上端,并从第二丝杠下部拧入第二螺母63,拧到底部为止。
步骤7:将内部导线的另一端与第二铜电极贴片焊接。
步骤8:在第二丝杠下端卡入一个卡簧13,并伸入第二子套筒432的中部孔位,并随之套入第一轴承91,并在第一轴承91的下端(也即第二丝杠上)在卡入另一个卡簧13,以固定第一轴承91。
步骤9:在第一丝杆3上部固定上卡销,并将第一丝杆3从第一子套筒431上部拧入第一螺母44,拧到底部为止。
步骤10:将固定有卡销的第一丝杆3伸入第二丝杆5内,并第一子套筒431和第二子套筒432依照孔位固定。
步骤11:在第一丝杆3下端卡入一个卡簧13,并伸入顶部套筒21的中部孔位,并随之套入第三轴承93,并在第三轴承93的下端(也即第一丝杆3上)卡入另一个卡簧13,以固定第三轴承93。
步骤12:在第一丝杆3的下端将从动齿轮202与之固定,并保持从动齿轮202与驱动齿轮203的啮合。
步骤13:依次按孔位固定中部套筒20与底部套筒19,底部套筒19即下部可重构对外连接件18。
步骤14:最后,在第三套筒62上安装柔性保护套,完成装配。
在本申请实施例中,该线性推杆具有小型化、轻量化和实时位移跟踪控制的特点。相比较传统推杆机构而言,其采用高伸缩比的推杆机构,在保留线性推杆运动直线的运动灵活性和稳定性的同时,通过创新的高伸缩比推杆机构,有效地扩大了推杆的伸缩范围,使得推杆能够根据使用场景的需要进行伸缩。
另外,该线性推杆实现了在推杆伸缩时进行实时的位移跟踪,以便于进行高精度和更柔顺的控制。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种线性推杆,其特征在于,包括:
第一套筒、驱动单元和第一丝杆;所述驱动单元设置于所述第一套筒,并与所述第一丝杆连接;
第一伸缩单元,所述第一伸缩单元与所述第一丝杆螺纹连接,并可伸缩地嵌设于所述第一套筒的内侧;
第二丝杆和第二伸缩单元,所述第二丝杆与所述第一丝杆之间为键连接,且所述第二丝杆沿直线方向可移动地套设于所述第一丝杆的外侧;所述第二伸缩单元与所述第二丝杆螺纹连接,并可伸缩地嵌设于所述第一伸缩单元的内侧;
第一碳膜电阻和第一定位珠,所述第一伸缩单元沿长度方向设置有第一碳膜电阻;所述第一套筒上设置有与所述第一碳膜电阻接触的第一定位珠;
第二碳膜电阻和第二定位珠,所述第二伸缩单元沿长度方向设置有第二碳膜电阻;所述第一伸缩单元上设置有与所述第二碳膜电阻接触的第二定位珠;
在所述驱动单元驱动所述第一丝杆旋转时,所述第一伸缩单元沿所述第一丝杆的长度方向移动,并可根据所述第一定位珠与所述第一碳膜电阻的接触位置确定所述第一伸缩单元的位移;同时,所述第二伸缩单元沿所述第二丝杆的长度方向移动,并可根据所述第二定位珠与所述第二碳膜电阻的接触位置确定所述第二伸缩单元的位移。
2.根据权利要求1所述的线性推杆,其特征在于,所述第一套筒的内侧设置有第一限位凸起,所述第一伸缩单元的外侧设置有沿长度方向分布的第一限位槽;所述第一限位嵌设于所述第一限位槽内,以对所述第一伸缩单元的移动进行限位;
所述第一伸缩单元的内侧设置有第二限位凸起,所述第二伸缩单元的外侧设置有沿长度方向分布的第二限位槽;所述第二限位嵌设于所述第二限位槽内,以对所述第二伸缩单元的移动进行限位。
3.根据权利要求2所述的线性推杆,其特征在于,所述第一限位槽的底面覆盖所述第一碳膜电阻,所述第一定位珠设置于所述第一套筒的顶部并与所述第一碳膜电阻接触;
所述第二限位槽的底面覆盖所述第二碳膜电阻,所述第二定位珠设置于所述第一伸缩单元的顶部并与所述第一碳膜电阻接触。
4.根据权利要求1所述的线性推杆,其特征在于,所述第一伸缩单元包括第二套筒和第一螺母,所述第一螺母与所述第一丝杆螺纹连接,且所述第一螺母固定于所述第二套筒的底部内侧;
所述第二伸缩单元包括第三套筒和第二螺母,所述第二螺母与所述第二丝杆螺纹连接,且所述第二螺母固定于所述第三套筒的底部内侧。
5.根据权利要求4所述的线性推杆,其特征在于,所述第二套筒包括第一子套筒和第二子套筒,所述第一子套筒与所述第二子套筒之间固定连接;
所述第一螺母固定于所述第一子套筒的内侧;
所述第二子套筒与所述第二丝杆的底部之间设置有第一轴承;所述第一轴承固定于所述第二丝杆,并与所述第二套筒转动连接。
6.根据权利要求5所述的线性推杆,其特征在于,所述第二丝杆上设置有第二轴承,所述第二轴承位于所述第二螺母远离所述第一丝杆一侧;所述第二轴承固定于所述第二丝杆,且所述第二轴承与所述第三套筒之间设置有第一保护套。
7.根据权利要求6所述的线性推杆,其特征在于,所述第一套筒和所述第一丝杆的底部之间设置有第三轴承。
8.根据权利要求7所述的线性推杆,其特征在于,所述第一轴承通过卡簧固定于所述第二丝杆的底部;所述第三轴承通过卡簧固定于所述第一丝杆的底部。
9.根据权利要求1所述的线性推杆,其特征在于,所述第一丝杆的顶部外侧设置有连接键,所述第二丝杆的内侧设置有沿长度方向分布的键槽,所述连接键嵌设于所述键槽内。
10.根据权利要求1所述的线性推杆,其特征在于,还包括电路板,所述第一定位珠、所述第二定位珠、所述第一碳膜电阻、第二碳膜电阻分别通过线路与所述电路板电连接。
CN202410312138.9A 2024-03-19 2024-03-19 一种线性推杆 Active CN117937840B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410312138.9A CN117937840B (zh) 2024-03-19 2024-03-19 一种线性推杆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410312138.9A CN117937840B (zh) 2024-03-19 2024-03-19 一种线性推杆

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117937840A CN117937840A (zh) 2024-04-26
CN117937840B true CN117937840B (zh) 2024-05-24

Family

ID=90757870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410312138.9A Active CN117937840B (zh) 2024-03-19 2024-03-19 一种线性推杆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117937840B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114566450A (zh) * 2022-03-02 2022-05-31 珠海市硅酷科技有限公司 晶圆上料装置
CN217296334U (zh) * 2022-03-02 2022-08-26 珠海市硅酷科技有限公司 可旋翻转上下料装置
CN115415996A (zh) * 2022-08-04 2022-12-02 广东蚂蚁工场制造有限公司 一种tir机器人的伸缩机构设计
CN115520348A (zh) * 2022-11-09 2022-12-27 中船第九设计研究院工程有限公司 一种升降驱动机构

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015104484B4 (de) * 2015-03-25 2016-12-22 A. Mannesmann Maschinenfabrik Gmbh Vierstufiger Teleskopaktor mit Gewindetrieb

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114566450A (zh) * 2022-03-02 2022-05-31 珠海市硅酷科技有限公司 晶圆上料装置
CN217296334U (zh) * 2022-03-02 2022-08-26 珠海市硅酷科技有限公司 可旋翻转上下料装置
CN115415996A (zh) * 2022-08-04 2022-12-02 广东蚂蚁工场制造有限公司 一种tir机器人的伸缩机构设计
CN115520348A (zh) * 2022-11-09 2022-12-27 中船第九设计研究院工程有限公司 一种升降驱动机构

Also Published As

Publication number Publication date
CN117937840A (zh) 2024-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN216133236U (zh) 镜头传动装置及移动终端
JP4918234B2 (ja) リニアアクチュエータおよびリニアアクチュエータ装置
EP1217192A2 (en) Integrated air control valve using contactless technology
CN216903352U (zh) 电调天线驱动装置及电调天线
CN117937840B (zh) 一种线性推杆
CN205080953U (zh) 无止挡旋转多圈电位器
CN217720944U (zh) 线性致动器
US7333724B2 (en) Camera and piezo ceramic motor therefor
JPS62262009A (ja) レンズ鏡筒
CN213877711U (zh) 一种基于微型丝杆传动机构的小直径多圈线绕电位器
CN212135044U (zh) 镜头驱动模组、镜头组件和相机
CN212255686U (zh) 一种通过支撑轴对外连接的旋转测量单机及激光雷达
JP3243292U (ja) 後退が安定する電動リードスクリュー構造
CN220492794U (zh) 电机驱动式电动丝杆结构
CN112309659A (zh) 一种基于微型丝杆传动机构的小直径多圈线绕电位器
CN218868040U (zh) 一种稳定性好的电动推杆
CN213937675U (zh) 一种带限位功能的直线电机
CN211791095U (zh) 电动推杆
JP2002162557A (ja) レンズ鏡筒の位置検出装置
CN212572681U (zh) 摄像头组件及移动终端
CN113783353A (zh) 电动推杆
CN215265783U (zh) 一种基于丝杠原理的多圈非接触电位器
CN220653113U (zh) 结构改进的电动丝杆结构
CN113504661B (zh) 一种智能眼镜的变焦驱动机构
JPH10285867A (ja) 電動アクチュエータ

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant