CN206595878U - 新型高精度直线推杆电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型高精度直线推杆电机，其特征在于：直线步进电机前端安装推杆腔，推杆腔内部装配导向轴承，推杆腔底部安装异型导向滑槽；推杆由光滑杆、电机所配对的螺杆、导向块构成，导向块位于推杆腔内并且导向块上凸起的滑块嵌入异型导向滑槽；光滑杆的后端插入推杆腔后，插入并固定在导向块的通孔中；螺杆的前端插入推杆腔后，插入导向块的通孔中并螺设在光滑杆的后端面所设的螺孔中；光滑杆的前端固连有连接关节；电机后端安装有位置控制编码器。本实用新型简化高精度大推力直线推杆运动机构结构，降低高精度大推力直线推杆运动机构的成本。

Description

新型高精度直线推杆电机

技术领域

本实用新型属于一种电机结构，尤其涉及一种直线电机结构。

背景技术

在某些应用领域，需要一种直线运动机构能够提供大的推力和精确的位置控制。例如多位置控制机械臂，食品自动翻烤炉；要求动力部分能够提供足够的直线推力，同时能够在任意位置响应处理。传统的电动推杆虽然可以满足直线推力要求，但是结构冗余复杂。旋转电机要转换成直线运动，需要相应添加复杂的机械结构。安装位置受限，不能进行精确位置控制。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型高精度直线推杆电机，其目的是解决现有技术存在的缺点，简化高精度大推力直线推杆运动机构结构，降低高精度大推力直线推杆运动机构的成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型高精度直线推杆电机，其特征在于：直线步进电机前端安装推杆腔，推杆腔内部装配导向轴承，推杆腔底部安装异型导向滑槽；推杆由光滑杆、电机所配对的螺杆、导向块构成，导向块位于推杆腔内并且导向块上凸起的滑块嵌入异型导向滑槽；光滑杆的后端插入推杆腔后，插入并固定在导向块的通孔中；螺杆的前端插入推杆腔后，插入导向块的通孔中并螺设在光滑杆的后端面所设的螺孔中；光滑杆的前端固连有连接关节；电机后端安装有位置控制编码器。

所述编码器由码盘、安装座及控制板组成，控制板固定安装在所述电机后端盖，码盘安装在安装座上，安装座安装于所述电机的转轴。

所述推杆腔内部的导向轴承为纤维材质自润滑导向轴承，光滑杆与所述纤维材质自润滑导向轴承精密配合；所述异型导向滑槽为塑性材质，导向块上凸起的滑块与导向槽形成小间隙静压滑动配合。

所述推杆腔两侧面一次成型压装2个铜基含油导向轴承，2个轴承处于同轴心线位置，内部安装旋转销，构成含油轴承旋转副。

光滑杆的后端插入导向块通孔后，一个与光滑杆垂直的螺丝穿过导向块上所设的通螺孔后顶抵在光滑杆所设的环槽中，而使光滑杆固定在导向块的通孔中。

本实用新型的有益之处在于：

本实用新型型的的结构化设计，新型的材料和生产制造工艺的使用，使得整个机构的性能大幅提升。首先设计的优化，使得传动机构简单化，降低了制造成本，同时获得了大推力的高性能。其次，增加编码器的安装，使得精准定位成为可能。再者，新型材质的导向轴承和导向槽的使用，增加了传动的平稳性，降低了滑动带来的音噪影响。最后，关节轴承的连接，全面考虑了与外设连接的可靠性和多样性，提升整体综合性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型立体分解图；

图2是本实用新型推杆腔装配爆炸图；

图3是本实用新型推杆装配爆炸图；

图4是本实用新型推杆腔和推杆组装外观图；

图5是本实用新型推杆腔和推杆组装剖面图；

图6是本实用新型编码器与电机安装爆炸图。

图7是本实用新型与外部设备连接示意图；

图8是本实用新型与外部设备动作示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

如图2所示推杆腔10结构：

推杆腔10由一个腔体12与紧压入其内的纤维材质自润滑导向轴承13及轴承14、塑性材质异型导向滑槽15组成。腔体12是一体件，这样的设计可以减小整个产品的体积和重量，增加整体的结构强度，增强内部零件紧密连接性。推杆腔10两侧面一次成型压装2个铜基含油导向轴承14，轴承14与腔体12采用过盈精密配合，并与导向轴承13压入方向呈90度方向装入。异型导向滑槽15安装在腔体12的底部，其凸起部分151与腔体12内凹槽121精确配合。装配后其导向槽152与轴承13处于平行位置，承担推杆20在腔体12内部平滑无噪音直线往复运动。

如图3、图5所示推杆20的结构：

推杆20由光滑杆21、与直线步进电机40配对的螺杆22、导向块23连接组成。光滑杆21的两端各加工一内螺孔，前端以螺丝33穿过关节轴承31后螺入前端的内螺孔而与关节轴承31紧固。光滑杆21是精磨光滑圆柱杆，光滑杆21的后端插入推杆腔10后，插入导向块23通孔，一个与光滑杆21垂直的螺丝232穿过导向块23上所设的通螺孔233后顶抵在光滑杆21所设的环槽210中，而使光滑杆21固定在导向块23的通孔中。螺杆22的前端插入推杆腔10后，插入导向块23的通孔中并螺设在光滑杆21的后端所设的螺孔中。这样光滑杆21、螺杆22、导向块23固连为一体。

如图3所示连接关节30的结构，其由关节轴承31、螺丝33、螺母32组成。关节轴承31通过内孔与推杆20的光滑杆21结合，螺丝33穿过关节轴承31后螺入光滑杆21的前端的内螺孔而与关节轴承31紧固。保证关节轴承31与推杆20的位于同一轴心线。在推杆20作轴向运动时，关节轴承31连接外部设备(客户线性滑块17)能够在一定角度空间内自由调整；关节轴承31的外圈安装有螺母32，加强外设连接的稳定性。

如图4、图5所示：

推杆20贯穿推杆腔10。光滑杆21与所述纤维材质自润滑导向轴承13精密配合，实现消间隙静压精密直线滑动；导向块23位于推杆腔10内并且导向块23上凸起的滑块231嵌入异型导向滑槽15的导向槽152中并与导向槽152形成小间隙静压滑动配合，防止推杆20旋转，增加直线导向平稳性。

如图6所示的编码器50的结构：

PCB控制板53的内部中心孔与电机40的转子的外伸轴41装配，以保证采集信号时以轴41为中心采集点；控制板53固定安装在电机40的后盖上。码盘52的内孔与安装座51的凸台配对而安装在安装座51上。通过安装座51的内部的孔的尺寸，控制安装其上的码盘52相对于控制板53的相对位置，将其与轴41安装紧固。上述码盘52与控制板53的相对位置由安装座的零件尺寸保证，无需安装中的调整，无需后续装配调整，直接精准到位，即准确又简便的控制编码盘52的测量间隙，从而精准控制螺杆22的精确位置，控制推杆20的运行。

图1、图7、图8所示的本实用新型装配使用图。推杆腔10固定直线步进电机40上，推杆10贯穿推杆腔10，直线步进电机40驱动螺杆22直线运动，最终使推杆20直线运动，推杆20末端连接的连接关节30与客户线性滑块17小间隙连接，保证滑块17在滑动时推杆20有自由调整角度。推杆20在推杆腔10内做伸缩运动，轴承14与旋转销16、固定支架18构成的含油轴承旋转摆动副作为定点，在一定角度摆动，保证在推杆20的适时伸缩时，共同作用下，使得滑块17能够在直线导轨19上来回顺畅滑动，满足特殊客户的使用要求。

本实用新型新型高精度直线推杆电机可以在较低的制造成本下简化制造结构，提供最大的使用性能，配合不同的客户使用要求安装；结合编码器的使用，准确定位，精准响应用户不同的位置操作需求，性价比很高。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种新型高精度直线推杆电机，其特征在于：直线步进电机前端安装推杆腔，推杆腔内部装配导向轴承，推杆腔底部安装异型导向滑槽；推杆由光滑杆、电机所配对的螺杆、导向块构成，导向块位于推杆腔内并且导向块上凸起的滑块嵌入异型导向滑槽；光滑杆的后端插入推杆腔后，插入并固定在导向块的通孔中；螺杆的前端插入推杆腔后，插入导向块的通孔中并螺设在光滑杆的后端面所设的螺孔中；光滑杆的前端固连有连接关节；电机后端安装有位置控制编码器。

2.如权利要求1所述的新型高精度直线推杆电机，其特征在于：所述编码器由码盘、安装座及控制板组成，控制板固定安装在所述电机后端盖，码盘安装在安装座上，安装座安装于所述电机的转轴。

3.如权利要求1所述的新型高精度直线推杆电机，其特征在于：所述推杆腔内部的导向轴承为纤维材质自润滑导向轴承，光滑杆与所述纤维材质自润滑导向轴承精密配合；所述异型导向滑槽为塑性材质，导向块上凸起的滑块与导向槽形成小间隙静压滑动配合。

4.如权利要求1所述的新型高精度直线推杆电机，其特征在于：所述推杆腔两侧面一次成型压装2个铜基含油导向轴承，2个轴承处于同轴心线位置，内部安装旋转销，构成含油轴承旋转副。

5.如权利要求1所述的新型高精度直线推杆电机，其特征在于：光滑杆的后端插入导向块通孔后，一个与光滑杆垂直的螺丝穿过导向块上所设的通螺孔后顶抵在光滑杆所设的环槽中，而使光滑杆固定在导向块的通孔中。