CN204835885U - 丝杠步进电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种丝杠步进电机，包括滚珠丝杠，在滚珠丝杠的前端套设有丝杠螺母，另一端由前至后依次套设有前端盖、转子、轴承座和后端盖，在转子外侧对应于前端盖和轴承座之间的位置固定有定子；在滚珠丝杠上还套设有设置在前端盖内部的第一轴承、设置在轴承座内部的第二轴承和第三轴承、设置在第一轴承和转子之间的第一挡圈、设置在转子和第二轴承之间的第二挡圈、设置在第二轴承和第三轴承之间的垫片、设置在后端盖内部的第三挡圈和锁紧螺母。本实用新型从机械结构和电控控制两方面进行改进，具有定位精度高、推力大、效率高、定点精度高的优点，并能够实现定位运动控制，从而拓宽直线丝杠电机的发展空间及应用领域。

Description

丝杠步进电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，更为具体地，涉及一种丝杠步进电机。

背景技术

随着科技的进步和社会的发展，电机已经应用到各行各业，成为各领域内不可或缺的工具。

目前，市面上存在很多种类的电机，但大部分电机仅能够提供转矩，只有很少一部分电机能够提供直线推力，比如直线梯形丝杠电机，但是现有的能够提供直线推力的电机普遍存在精度不高、传动效率低、体积大等缺点。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种丝杠步进电机，以解决现有的直线推力电机存在精度不高、传动效率低、体积大的问题。

本实用新型提供的丝杠步进电机，包括滚珠丝杠，在滚珠丝杠的前端套设有丝杠螺母，另一端由前至后依次套设有前端盖、转子、轴承座和后端盖，在转子外侧对应于前端盖和轴承座之间的位置固定有定子；在滚珠丝杠上还套设有第一轴承，设置在前端盖的内部；第二轴承和第三轴承，均设置在轴承座的内部；第一挡圈，设置在第一轴承和转子之间；第二挡圈，设置在在转子和第二轴承之间；垫片，设置在第二轴承和第三轴承之间；第三挡圈和锁紧螺母，均设置在后端盖的内部。

另外，优选的结构是，丝杠步进电机还包括反馈单元，反馈单元包括编码器反馈片和编码器激光检测片，编码器反馈片粘贴在锁紧螺母上，编码器激光检测片通过螺钉固定在后端盖内。

此外，优选的结构是，在后端盖内还固定有第四挡圈，在第四挡圈上固定有挡片，挡片遮盖住编码器激光检测片。

再者，优选的结构是，转子与滚珠丝杠通过激光焊接固定。

与现有的直线推力电机相比，本实用新型提供的丝杠步进电机从机械结构和电控控制两方面进行改进，具有定位精度高、推力大、效率高、定点精度高的优点，并能够实现定位运动控制，从而拓宽直线丝杠电机的发展空间及应用领域。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本实用新型实施例的丝杠步进电机的整体结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的丝杠步进电机的内部结构示意图。

其中的附图标记包括：滚珠丝杠1、丝杠螺母2、转子3、定子4、前端盖5、轴承座6、后端盖7、第一轴承8、第二轴承9、第三轴承10、锁紧螺母11、第一挡圈12、第二挡圈13、第三挡圈14、垫片15、编码器反馈片16、编码器激光检测片17、第四挡圈18、挡片19。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

图1和图2分别示出了根据本实用新型实施例的丝杠步进电机的整体结构和内部结构。

如图1和图2所示，丝杠步进电机包括滚珠丝杠1、丝杠螺母2、转子3、定子4、前端盖5、轴承座6、后端盖7；其中，丝杠螺母2套设在滚珠丝杠1的前端，并通过螺纹与滚珠丝杠1配合，两者组成滚珠丝杠副；前端盖5、定子4、轴承座6和后端盖7依次通过螺钉固定组成内凹形的电机外壳，转子3固定在电机外壳内，并且滚珠丝杠1未接触丝杠螺母2的部分插入转子3，转子3与滚珠丝杠1通过激光焊接固定连接。

具体地，转子3套设在滚珠丝杠副上未接触丝杠螺母2的位置，转子3的外侧围绕定子4，前端盖5、转子3、轴承座6和后端盖7由前至后依次套设在滚珠丝杠1上，即前端盖5距离丝杠螺母2较近，轴承座6和后端盖7通过螺钉固定连接，在前端盖5和轴承座6相对的两个面外围侧分别设置有凹槽，定子4的两端分别通过螺钉固定在前端盖5和轴承座6的凹槽上，并且，定子4、前端盖5、轴承座6和后端盖7的外围边缘对齐。

前端盖5在其内部具有容纳空间，该容纳空间收容有套设在滚珠丝杠1上的第一轴承8，前端盖5起到固定收容第一轴承8的作用，在第一轴承8和转子3之间设置有第一挡圈12，第一挡圈12也套设在滚珠丝杠1上，用于轴向紧固第一轴承8，防止第一轴承8在滚珠丝杠1上窜动；轴承座6在其内部也具有容纳空间，用于收容套设在滚珠丝杠1上的第二轴承9和第三轴承10，轴承座6起到固定收容第二轴承9和第三轴承10的作用，在转子3和第二轴承9之间设置有第二挡圈13，第二挡圈13同样套设在滚珠丝杠1上，用于紧固第二轴承9；第二轴承9和第三轴承10之间设置有垫片15，垫片15套设在滚珠丝杠1上，用于轴向紧固第二轴承9和第三轴承10；后端盖7同样具有收容空间，用于收容套设在滚珠丝杠1上的第三挡圈14和锁紧螺母11，第三挡圈14靠近第三轴承10，第三挡圈14和锁紧螺母11同样用于紧固第二轴承9和第三轴承10。

从上述内容和图2可以看出，转子3、前端盖5、轴承座6、后端盖7、第一轴承8、第二轴承9、第三轴承10、锁紧螺母11、第一挡圈12、第二挡圈13和第三挡圈14全部同轴套设在滚珠丝杠1上；第一轴承8形成电机的支撑浮动端，用于补偿电机产生的热胀冷缩变化，而第二轴承9和第三轴承10看成一体，形成电机的固定端。

在本实用新型的一个具体实施方式中，第一轴承8、第二轴承9和第三轴承10均采用带防尘盖的深沟球轴承。另外，本实用新型还从下述两个方面锁紧这三个深沟球轴承，防止三个深沟球轴承轴向窜动，从而实现滚珠丝杠副的高精度直线运动。其中，深沟球轴承包括内圈和外圈，下述两个方面的锁紧均分别从内圈和外圈两个位置对三个深沟球轴承进行轴向锁紧。

第一方面：

第一轴承8的外圈通过前端盖5进行锁紧，第一轴承8的内圈通过套设在滚珠丝杠1上的第一挡圈12进行锁紧，通过对第一轴承8外圈和内圈的锁紧，实现对第一轴承8的轴向固定。

第二方面：

第二轴承9和第三轴承10的内圈通过套设在滚珠丝杠1上的第二挡圈13和第三挡圈14进行锁紧，第二轴承9和第三轴承10的外圈通过套设在滚珠丝杠1上的垫片15、轴承座6和后端盖7进行锁紧，通过对第二轴承9和第三轴承10外圈和内圈的锁紧，从而实现对第二轴承9和第三轴承10零背隙的轴向固定。

上述部分是对电机结构本身进行的机械结构改进，从而提高电机的直线定位精度，本实用新型还可以从电控控制方面对电机进行改进，实现电机高精度的直线定位。

电控高精度体现在高精度的反馈单元，反馈单元包括编码器反馈片16和编码器激光检测片17，编码器反馈片16粘贴在锁紧螺母11上，编码器激光检测片17通过螺钉固定在后端盖7内，后端盖7的容纳空间由三个不同直径的孔组成，直径最小的孔用于容纳第三挡圈14和锁紧螺母11，中间直径的孔用于收容固定编码器激光检测片17，直径最大的孔用于收容固定第四挡圈18，在第四挡圈18上固定有挡片19，挡片19既能起到保护编码器激光检测片17的作用，又能起到为编码器激光检测片17遮光的作用。在编码器反馈片16上设置有刻度盘，刻度盘将滚珠丝杠1旋转的角度转换成刻度值，编码器激光检测片17检测编码器反馈片16上的刻度值，并将刻度值反馈到控制单元，控制单元进行一系列的控制比较，进行高精度的转角定位控制，从而实现电机从旋转运动到高精度的直线定位运动的转换。

本实用新型的工作原理为：通过转子3带动滚珠丝杠1进行转动，经过丝杠螺母2将滚珠丝杠1的旋转运动转换成高精度的直线往复运动。

综上所述，本实用新型提供的丝杠步进电机，从机械结构和电控控制两方面进行改进，具有定位精度高、推力大、效率高、定点精度高的优点，并能够实现定位运动控制，从而拓宽直线丝杠电机的发展空间及应用领域。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种丝杠步进电机，包括滚珠丝杠，在所述滚珠丝杠的前端套设有丝杠螺母，另一端由前至后依次套设有前端盖、转子、轴承座和后端盖，在所述转子外侧对应于所述前端盖和所述轴承座之间的位置固定有定子；其特征在于，在所述滚珠丝杠上还套设有：

第一轴承，所述第一轴承设置在所述前端盖的内部；

第二轴承和第三轴承，所述第二轴承和所述第三轴承均设置在所述轴承座的内部；

第一挡圈，所述第一挡圈设置在所述第一轴承和所述转子之间；

第二挡圈，所述第二挡圈设置在所述转子和所述第二轴承之间；

垫片，所述垫片设置在所述第二轴承和所述第三轴承之间；

第三挡圈和锁紧螺母，所述第三挡圈和所述锁紧螺母均设置在所述后端盖的内部。

2.如权利要求1所述的丝杠步进电机，其特征在于，

还包括反馈单元，所述反馈单元包括编码器反馈片和编码器激光检测片，所述编码器反馈片粘贴在所述锁紧螺母上，所述编码器激光检测片通过螺钉固定在所述后端盖内。

3.如权利要求2所述的丝杠步进电机，其特征在于，

在所述后端盖内还固定有第四挡圈，在所述第四挡圈上固定有挡片，所述挡片遮盖住所述编码器激光检测片。

4.如权利要求1所述的丝杠步进电机，其特征在于，

所述转子与所述滚珠丝杠通过激光焊接固定。