CN204403309U - 伺服驱动加载器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种伺服驱动加载器，包括伺服电机、行星轮减速机以及加载装置，加载装置包括有加载机构和加载导向座，加载导向座安装在行星轮减速机输出端，伺服电机与行星轮减速机输入端连接，所述加载机构为滑动丝杠机构，所述滑动丝杠机构包括有加载螺杆和载荷螺母，所述加载螺杆动配在加载导向座上可旋转，加载螺杆与所述行星轮减速机输出端连接，所述载荷螺母装配在加载螺杆上，载荷螺母装配在加载导向座上可轴向滑动，且旋转方向锁止。本实用新型与现有技术相比，具有结构简单、加工方便、制造成本比较低、自锁功能以及加载稳定可靠的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及加载设备，具体涉及伺服电机驱动的伺服驱动加载器。
背景技术
目前，工业大多数设备上都是使用液压加载机构，液压加载机构由于流体流动的阻力和泄露较大，所以效率较低，并且液压加载要克服自身阻力才能加载，液压加载使用油为介质，泄露不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。同时，由于工作性能易受到温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作；以及液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵；液压电机要长期处于运行状态等缺陷。
为此具有更多优势的伺服驱动加载器被报道，如，中国专利号为201220551645.0的《伺服驱动加载器》（CN 202903600 U），其主要结构为：包括伺服电机、行星轮减速机、第一安装套、深沟球轴承、导向光轴、直线轴承、负荷传感器、安装板、第二安装套、导向板、滚珠丝杠螺母、推力球轴承、轴承座、滚珠丝杠；所述伺服电机与行星轮减速机的输入端连接，行星轮减速机安装在第一安装套上，行星轮减速机的输出轴与滚珠丝杠连接；所述第一安装套固定在轴承座上，滚珠丝杠通过两套推力球轴承和一套深沟球轴承固定在轴承座上；所述滚珠丝杠螺母固定在第二安装套上；第二安装套和导向板连接，导向板上固定有至少两只直线轴承，直线轴承只能沿导向光轴移动，安装板、导向光轴和轴承座构成稳固的框架（该框架即为供滚珠丝杆和滚珠丝杠螺母的加载导向座，该加载导向座实现滚珠丝杆装配并可旋转，滚珠丝杆装配旋转限制和滑动导向作用），限制滚珠丝杠螺母使其不能旋转，只能沿着导向光轴上下移动；所述负荷传感器安装在导向板上，伺服电机的转动驱动负荷传感器的直线移动。
上述结构的伺服驱动加载器存在如下缺陷：1）采用滚珠丝杠机构，滚珠丝杠机构结构复杂、制造成本高，且无自锁功能，影响加载的稳定性和可靠性；
2）滚珠丝杠采用两套推力球轴承和一套深沟球轴承固定在轴承座上，采用两套推力球轴承安装存在占用空间大，定位安装不便的缺陷；
3）滚珠丝杠的安装采用安装板、导向光轴和轴承座构成稳固的框架，存在结构不紧凑。
发明内容
为克服现有技术存在的不足和缺陷，本实用新型的目的在于提供一种采用滑动丝杆设计的伺服驱动加载器，具有结构简单、加工方便、制造成本比较低的优点，且具有自锁功能，加载稳定可靠。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种伺服驱动加载器，包括有伺服电机、行星轮减速机以及加载装置，加载装置包括有加载机构和加载导向座，加载导向座安装在行星轮减速机输出端，伺服电机与行星轮减速机输入端连接，其特征在于：所述的加载机构为滑动丝杠机构，所述滑动丝杠机构包括有加载螺杆和载荷螺母，所述加载螺杆动配在加载导向座上可旋转，加载螺杆与所述行星轮减速机输出端连接，所述载荷螺母装配在加载螺杆上，载荷螺母装配在加载导向座上可轴向滑动，且旋转方向锁止。
本实用新型的伺服驱动加载器，加载机构采用滑动丝杆机构，与传统滚珠丝杠机构相比，结构简单、加工方便、制造成本比较低，且具有自锁功能，有效提高加载载荷的稳定性和可靠性。
本实用新型进一步设置为：所述加载导向座包括有轴承座，所述加载螺杆旋转动配在轴承座内，轴承座轴向一端安装在行星轮减速机的输出端，轴承座轴向另一端设有与其同轴布置的管状导向缸筒，所述导向缸筒一端与轴向座密封连接，导向缸筒另一端设有密封端盖，所述载荷螺母装配在导向缸筒内可滑动，且载荷螺母一端穿出所述导向缸筒，载荷螺母与密封端盖密封配合，载荷螺母上设有旋转锁止平键，载荷螺母经旋转锁止平键旋转方向锁止配合在导向缸筒内。
通过采用上述技术方案，加载导向座结构简单，滑动丝杆机构装配方便，且装配后结构紧凑，体积小，导向缸筒与轴承座形成密封的装配腔体，保证可靠的润滑效果，提高工作的可靠性，消除噪音。
本实用新型进一步设置为：所述轴承座内依次设有深沟球轴承座孔以及推力球轴承座孔，所述深沟球轴承座孔内装配有深沟球轴承，推力轴承座孔内装配有双向推力球轴承，所述加载螺杆经深沟球轴承和双向推力球轴承装配在轴承座内。
通过采用上述技术方案，双向推力球轴承可承受加载螺杆拉伸和压缩的双向轴向载荷，且双向推力球轴承的轴圈与加载螺杆配合，具有调心性能，可以减少安装误差的影响，且结构紧凑。
本实用新型进一步设置为：所述轴承座外设有一圈安装法兰。
通过采用上述技术方案，方便加载器的定位安装。
本实用新型进一步设置为：所述伺服驱动加载器还包括有载荷调节装置，载荷调节装置包括有上位机、伺服驱动器和载荷传感器，载荷传感器连接在上位机模拟量输入端，上位机经电缆与伺服驱动器的输入端口连接，伺服驱动器输出端与伺服电机连接。
通过采用采用上述技术方案，上位机通过与载荷传感器所得载荷比较，实现对伺服驱动器的驱动，从而对伺服电机进行相应驱动，当载荷传感器检测到的载荷与设定的载荷有偏差时，上位机会启动伺服电机正转或反转，从而带动滑动丝杠轴向移动，形成了加载或卸载，当载荷传感器检测到的载荷与设定的载荷无偏差时，上位机会停止伺服电机运转，从而保持载荷不变，消除电力浪费，更为环保。
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例伺服驱动加载器结构示意图；
图2为本实用新型具体实施例加载装置结构示意图。
具体实施方式
参见附图1和附图2，本实用新型公开的一种伺服驱动加载器，包括有伺服电机1、行星轮减速机2以及加载装置3；加载装置3包括有加载机构和加载导向座，加载导向座安装在行星轮减速机2输出端，伺服电机1与行星轮减速机2输入端连接。所述的加载机构为滑动丝杠机构，所述滑动丝杠机构包括有加载螺杆31和载荷螺母32，所述加载螺杆31动配在加载导向座上可旋转，加载螺杆31与所述行星轮减速机2输出端连接，所述载荷螺母32装配在加载螺杆31上，载荷螺母32装配在加载导向座上可轴向滑动，且旋转方向锁止。
所述加载导向座包括有轴承座33，所述加载螺杆31旋转动配在轴承座33内，轴承座33轴向一端安装在行星轮减速机2的输出端，轴承座33轴向另一端设有与其同轴布置的管状导向缸筒34，轴承座33与导向缸筒34可分体加工后密封连接，或者采用一体加工，本具体实施例中采用一体加工成型，方便制造和装配。所述导向缸筒34一端与轴向座33密封连接，导向缸筒34另一端设有密封端盖35；所述载荷螺母32装配在导向缸筒34内可滑动，且载荷螺母32一端穿出所述导向缸筒34，载荷螺母32经O型密封圈与密封端盖35密封配合；所述载荷螺母32上设有旋转锁止平键36，采用普通平键设计，载荷螺母32经旋转锁止平键36旋转方向锁止配合在导向缸筒34内。该加载导向座结构简单，滑动丝杆机构装配方便，且装配后结构紧凑，体积小，导向缸筒与轴承座形成密封的装配腔体，保证可靠的润滑效果，提高工作的可靠性，消除噪音。当然也可采用传统的导杆、滑动轴承导向板组成的框架结构，存在体积大，以及容易受到环境的污染，工作不可靠等问题。
进一步的，所述轴承座33内依次设有深沟球轴承座孔以及推力球轴承座孔，所述深沟球轴承座孔内装配有深沟球轴承37，推力轴承座孔内装配有双向推力球轴承38，双向推力球轴承38经垫套39、锁紧螺母30安装在推力轴承座孔。所述加载螺杆31经深沟球轴承37和双向推力球轴承38装配在轴承座33内。双向推力球轴承可承受加载螺杆拉伸和压缩的双向轴向载荷，且双向推力球轴承的轴圈与加载螺杆配合，具有调心性能，可以减少安装误差的影响，且结构紧凑。
在所述轴承座33外设有一圈安装法兰331。方便对伺服加载器的定位安装。
为实现载荷精确可靠，所述伺服驱动加载器还包括有载荷调节装置，载荷调节装置包括有上位机、伺服驱动器和载荷传感器，载荷传感器连接在上位机模拟量输入端，上位机经电缆与伺服驱动器的输入端口连接，伺服驱动器输出端与伺服电机连接。其中上位机为集成的逻辑运算部件的单片机，为现有设备；伺服驱动器又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统，为现有设备，如西门子的master drives 6SE70 MC，sinamics S120、sinamics V80等等；载荷传感器为压力传感器，为现有设备。上位机通过与载荷传感器所得载荷比较，实现对伺服驱动器的驱动，从而对伺服电机进行相应驱动，当载荷传感器检测到的载荷与设定的载荷有偏差时，上位机会启动伺服电机正转或反转，从而带动滑动丝杠轴向移动，形成了加载或卸载，当载荷传感器检测到的载荷与设定的载荷无偏差时，上位机会停止伺服电机运转，从而保持载荷不变，消除电力浪费，更为环保。
Claims (5)
1.一种伺服驱动加载器，包括有伺服电机、行星轮减速机以及加载装置，加载装置包括有加载机构和加载导向座，加载导向座安装在行星轮减速机输出端，伺服电机与行星轮减速机输入端连接，其特征在于：所述的加载机构为滑动丝杠机构，所述滑动丝杠机构包括有加载螺杆和载荷螺母，所述加载螺杆动配在加载导向座上可旋转，加载螺杆与所述行星轮减速机输出端连接，所述载荷螺母装配在加载螺杆上，载荷螺母装配在加载导向座上可轴向滑动，且旋转方向锁止。
2.根据权利要求1所述伺服驱动加载器，其特征在于：所述加载导向座包括有轴承座，所述加载螺杆旋转动配在轴承座内，轴承座轴向一端安装在行星轮减速机的输出端，轴承座轴向另一端设有与其同轴布置的管状导向缸筒，所述导向缸筒一端与轴向座密封连接，导向缸筒另一端设有密封端盖，所述载荷螺母装配在导向缸筒内可滑动，且载荷螺母一端穿出所述导向缸筒，载荷螺母与密封端盖密封配合，载荷螺母上设有旋转锁止平键，载荷螺母经旋转锁止平键旋转方向锁止配合在导向缸筒内。
3.根据权利要求2所述伺服驱动加载器，其特征在于：所述轴承座内依次设有深沟球轴承座孔以及推力球轴承座孔，所述深沟球轴承座孔内装配有深沟球轴承，推力轴承座孔内装配有双向推力球轴承，所述加载螺杆经深沟球轴承和双向推力球轴承装配在轴承座内。
4.根据权利要求2或3所述伺服驱动加载器，其特征在于：所述轴承座外设有一圈安装法兰。
5.根据权利要求1或2或3所述伺服驱动加载器，其特征在于：所述伺服驱动加载器还包括有载荷调节装置，载荷调节装置包括有上位机、伺服驱动器和载荷传感器，载荷传感器连接在上位机模拟量输入端，上位机经电缆与伺服驱动器的输入端口连接，伺服驱动器输出端与伺服电机连接。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106370515A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-02-01 | 上海凯尔孚应力腐蚀试验设备有限公司 | 一种控制集成化的应力加载装置 |
| CN112696476A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-23 | 天津理工大学 | 带电磁缓冲装置的电动加载器 |
| CN114112691A (zh) * | 2021-12-04 | 2022-03-01 | 上海百若试验仪器有限公司 | 一种可模拟流体环境的材料拉伸试验机 |
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2015
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