CN205978318U - 一种滚珠丝杆单轴多螺母联动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种滚珠丝杆单轴多螺母联动控制装置，包括固定底座，固定底座上设有滚珠丝杠、运动机构，滚珠丝杆固定于固定底座上，滚珠丝杠上设置多个运动机构，每个运动机构包括螺母以及无框架电机，螺母与滚珠丝杠相互啮合，无框架电机包括电机定子、电机动子以及驱动器，电机定子外设有电机固定座，电机动子套在滚珠丝杠上、与螺母固定连接，电机动子旋转带动螺母在滚珠丝杠上做直线运动，电机动子上还设置有反馈组件，反馈组件和驱动器形成闭环控制系统，多个驱动器并联到一个控制器上，控制器控制多个驱动器联动，实现多个螺母在同一丝杠上分别独立运动或联动。该装置可以实现单轴多螺母联动控制，成本低廉，动作快速、稳定，定位准确。

Description

一种滚珠丝杆单轴多螺母联动控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种应用在工业机械设备以及精密机械设备上的单轴多螺母联动控制机构。

背景技术

目前，丝杆模组通常是由伺服电机带动丝杠旋转作为主驱动件带动滚珠螺母，把旋转运动转换成沿丝杠轴线方向的直线运动，从而带动工作台直线进给，即常说的丝杠驱动型滚珠丝杠，通常仅能实现单螺母运动或者多螺母相对固定运动，如果要实现多个螺母独立控制需要多套滚珠丝杠和多个电机分别控制，成本也加倍提高。

实用新型内容

本实用新型针对传统的单轴单螺母，多个螺母需要多个丝杆分别控制，成本高、占用空间大而提出一种滚珠丝杆单轴多螺母联动控制装置。

本实用新型通过如下的构造来解决所述课题。

一种滚珠丝杆单轴多螺母联动控制装置，包括固定底座，滚珠丝杠、直线导轨、运动机构，所述滚珠丝杆与直线导轨固定于固定底座上，所述滚珠丝杠上设置多个螺母运动机构，每个运动机构包括螺母以及无框架电机，螺母与滚珠丝杠相互啮合，所述无框架电机包括电机定子、电机动子，电机定子通过线缆连接到驱动器，电机定子外设有电机固定座，电机固定座底面通过滑块可滑动的卡合在直线导轨上，电机动子套在滚珠丝杠上、与螺母固定连接，电机动子旋转带动螺母在滚珠丝杠上做直线运动，电机动子上还设置有反馈组件，反馈组件和驱动器形成闭环控制系统，多个驱动器连接到一个控制器上，控制器控制多个驱动器联动，实现多个螺母在同一丝杠上独立运动或联动。

优选的，在滚珠丝杠的两侧设有直线导轨组件，所述直线导轨组件包括直线导轨和滑块、拖链板、拖链；电机固定座与滑块连接；滑块可滑动并卡在直线导轨上，拖链板紧邻直线导轨设置，拖链板上设有拖链，拖链的活动端固定在滑块上；电机的动力线和信号线沿着拖链边沿布置。电机的动力线与信号线随着电机的运动而运动，电机的各线之间不会发生缠绕，便于线路检修，同时保障螺母运动过程中的安全性。

优选的，所述反馈组件为旋转编码器或者高精密光栅尺，可以完成每个无框架电机的相位整定，并最终实现每个螺母运动单元的准确定位，提高定位精度。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

采用上述结构后，无框架电机与丝杆组合驱动，由螺母驱动可以实现单轴多螺母联动控制，其成本低廉，结构简单简易，动作快速、稳定，定位准确可靠；占用空间少，维护简单，提高机械使用的的实用性、效率性。

附图说明

图1本实用新型的主体结构原理示意图。

图2为图1中部分结构示意图。

图3本实用新型控制原理示意图。

图4为实施例2原理示意图。

以上各图中：驱动机构1、滚珠丝杆2、直线导轨3、螺母4、反馈组件5、电机固定座6、固定底座7、丝杆固定座8、驱动器9、控制器10，拖链板11，拖链12，滑块13。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和实施例做具体说明。

实施例1

如图1、图2所示，一种滚珠丝杆单轴多螺母联动控制装置，包括固定底座，滚珠丝杠、直线导轨、运动机构，滚珠丝杆与直线导轨固定于固定底座上，在滚珠丝杠的两侧对称配有直线导轨。滚珠丝杠上设置2个运动机构，每个运动机构包括螺母以及无框架电机，螺母与滚珠丝杠相互啮合，无框架电机包括电机定子、电机动子，电机定子通过信号线连接到驱动器，电机定子外设有电机固定座，电机固定座底面通过滑块可滑动的卡合在直线导轨上，保证电机的直线运动。电机动子套在滚珠丝杠上、与螺母固定连接，电机动子旋转带动螺母在滚珠丝杠上做直线运动，电机动子上还设置有反馈组件，反馈组件和驱动器形成闭环控制系统，多个驱动器并联到一个控制器上，控制器控制多个驱动器联动，实现多个螺母在同一丝杠上独立运动或联动。紧邻直线导轨外侧的固定座上设置有拖链板，拖链板上设有拖链，拖链上端端固定在电机固定座侧面；拖链的下端固定在拖链板上，无框架电机的动力线和信号线沿着拖链边沿布置，与拖链为一体结构。

运行机构中的滚珠螺母与滚珠丝杆相互啮合，反馈组件固定在无框架电机的电机转子上。无框架电机通过信号线连接驱动器，驱动器可以直接控制无框架电机运动，进而带动滚珠螺母在丝杠上做直线运动；同时多个驱动器可以连接到同一控制器上，由运动控制器控制驱动器，实现多个运动机构的驱动器在滚珠丝杠上联动，运动机构之间不会彼此影响。反馈组件提供准确的位置反馈，控制器根据反馈的位置信息控制驱动器，驱动器控制无框架电机进而带动螺母达到设定控制器设定的位置。在设定的行程范围内多个螺母既可以单独运动又可以联动运动。

如图3所示，一根滚珠丝杠上配置两个运动机构的原理示意图，反馈组件选择旋转编码器，控制器(型号为:GALIL DMC-B140-M)控制两个并联的驱动器(型号为:COPLEYXTL-230-18额定电流6.0A,或者Servotronix CDHD-006额定电流6.0A)，每个驱动器控制一个无框架电机带动螺母在滚珠丝杠上做直线运动，每个电机由旋转编码器提供准确的位置反馈给驱动器和多轴控制器，实现多个螺母既可以进行单独控制或是联动控制。

实施例2

如图4所示，一根滚珠丝杠上配置三个运动机构的原理示意图，其运行原理与上述实施例相同，在此不一一赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种滚珠丝杆单轴多螺母联动控制装置，其特征在于：包括固定底座，滚珠丝杠、直线导轨、运动机构，所述滚珠丝杆与直线导轨固定于固定底座上，所述滚珠丝杠上设置多个运动机构，每个运动机构包括螺母以及无框架电机，螺母与滚珠丝杠相互啮合，所述无框架电机包括电机定子、电机动子，电机定子通过线缆连接到驱动器，电机定子外设有电机固定座，

电机动子套在滚珠丝杠上、与螺母固定连接，电机动子旋转带动螺母在滚珠丝杠上做直线运动，电机动子上还设置有反馈组件，反馈组件和驱动器形成闭环控制系统，多个驱动器连接到一个控制器上，控制器控制多个驱动器联动，实现多个螺母在同一丝杠上独立运动或联动。

2.根据权利要求1所述一种滚珠丝杆单轴多螺母联动控制装置，其特征在于，在滚珠丝杠的两侧配有直线导轨组件，所述直线导轨组件包括直线导轨和滑块、拖链板、拖链；电机固定座与滑块连接；滑块可滑动并卡在直线导轨上，拖链板紧邻直线导轨，拖链板上设有拖链，拖链的活动端固定在滑块上；电机的动力线和信号线沿着拖链边沿布置。

3.根据权利要求1所述一种滚珠丝杆单轴多螺母联动控制装置，其特征在于，所述反馈组件为旋转编码器或者光栅尺。