CN207634635U - 直线模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及自动控制的技术领域，公开了直线模组，包括电机、丝杠、导轨以及滑动件；所述滑动件上开设有可供所述丝杠穿过的第一通腔，所述滑动件一端设有可供外部结构安装的安装端，于所述滑动件上位于所述第一通腔、所述安装端之间的位置开设有可供所述导轨穿过的第二通腔。本实用新型中的直线模组，其滑动件套设在导轨上，安装端靠近导轨而远离丝杠，根据力学原理，当滑动件受到外部作用力时，大部分作用力由导轨承担，对丝杠的影响较小，从而能够保证在长期使用中都有较高的传动定位精度和能量利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动控制的技术领域，尤其涉及一种直线模组。
背景技术
直线模组是一种能够提供直线方向往复驱动的装置，采用丝杠传动的直线模组具有传动精度高等特点，广泛应用于工业、消费市场中。
现有技术中公开了很多种采用丝杠传动的直线模组，例如CN201420411736.3、CN201420799794.8、CN201621188634.5。上述多个申请中的直线模组采用相似的结构原理，简图如图1所示，具有电机14、丝杠13以及套设在丝杠13上的滑块12，为了限制滑块12的滑动方向，还需要设置导轨11，将滑块12的左端部122安装在导轨11上，滑块12需要预留一端面供外部结构安装以输出驱动力，由于滑块12的左端部122已经安装在导轨上，因此只能将其右端部121作为输出的端。这种结构在运行过程中，滑块12的右端部121受到载荷、冲击的作用后，滑块12需要保持原始状态不发生变化，根据力矩平衡的原理，如图中所示，力臂a明显大于力臂b，也即在滑块12和丝杠13的结合点处受力必然大于滑块12和导轨11结合点处受力，换言之滑块12右端部121受力的大部分由丝杠13承担。由于丝杠13本身结构精密，长期承担较大载荷容易发生形变，影响与滑块12的配合精度，增加了运行时的摩擦力，最终导致直线模组的传动定位精度下降，能量利用率下降。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供直线模组，旨在现有技术中的直线模组在使用中丝杠受外力影响较大，导致传动定位精度低、使用寿命短、能量利用率低的问题。
本实用新型是这样实现的，提供直线模组，包括电机、丝杠、导轨以及滑动件；所述滑动件上开设有可供所述丝杠穿过的第一通腔，所述滑动件一端设有可供外部结构安装的安装端，于所述滑动件上位于所述第一通腔、所述安装端之间的位置开设有可供所述导轨穿过的第二通腔。
进一步地，还包括滑动安装于所述导轨上的滑块，所述滑块固定于所述第二通腔内。
进一步地，还包括多个第一固定件，所述滑动件端面上开设有连通至所述第二通腔的多个安装孔，各所述第一固定件穿过所述安装孔将所述滑块固定。
进一步地，还包括穿设于所述第二通腔内的导向架，所述导轨安装于所述导向架上。
进一步地，还包括依次固定连接的顶盖、底座和壳体，所述电机安装于所述底座且其输出轴通过联轴器连接至所述丝杠，所述电机、所述丝杠、所述导轨位于所述壳体的内腔。
进一步地，所述壳体一侧具有可供所述导向架安装的开口，所述壳体内设有用于加强轴向强度的加强筋结构。
进一步地，所述开口侧壁与所述导向架边缘之间预留有大于所述第二通腔侧壁厚度的缝隙。
进一步地，所述导向架上端通过多个第二固定件固定于所述顶盖的侧端面，所述导向架下端通过多个第二固定件固定于所述底座的侧端面。
进一步地，所述壳体上端面通过多个第三固定件固定于所述顶盖下端面，所述壳体下端面通过多个第三固定件固定于所述底座上端面。
进一步地，还包括安装于所述第一通腔内的丝杠螺母和消隙螺母。
与现有技术相比，本实用新型中的直线模组，其滑动件套设在导轨上，安装端靠近导轨而远离丝杠，根据力学原理，当滑动件受到外部作用力时，大部分作用力由导轨承担，对丝杠的影响较小，从而能够保证在长期使用中都有较高的传动定位精度和能量利用率。
附图说明
图1为本实用新型背景技术中的直线模组力矩分析示意图；
图2为本实用新型实施例提供的直线模组的内部结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的直线模组部分零件的配合示意图；
图4为本实用新型实施例提供的直线模组的力矩分析示意图；
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以下结合具体附图对本实施例的实现进行详细的描述。
如图2至图4所示，本实施例中提供直线模组2，包括电机24、丝杠26、导轨231和滑动件27。滑动件27的一端设有可供外部结构安装的安装端271，在滑动件27上开设有可供丝杠26穿过的第一通腔2711。在滑动件27上位于第一通腔2711、安装端271之间的位置，开设有可供导轨231穿过的第二通腔2712。换言之，滑动件27同时套设丝杠26和导轨231上，而且相比丝杠26，导轨231更加靠近安装端271。
如图4所示，将滑动件27与导轨231结合点与安装端271之间的距离设为a＇，将滑动件27与丝杠26结合点与安装端271之间的距离设为b＇。安装端271受电机24驱动移动的过程中，受到来自外部结构的作用力，滑动件27受到转矩，如果保持滑动件27自身角度则其任意处力矩和为0，以安装端271为分析面，通过力矩平衡公式可知：a＇·F1＝b＇·F2，其中F1是导轨231受到的力，F2是丝杠26受到的力，由于a＇<b＇,因此F2>F1。换言之，当安装端271受到外部作用力时，导轨231承受较多的作用力，而丝杠26承受较少的作用力。由于大部分作用力由导轨231承担，而丝杠26实际承受较少的作用力，长期使用时外部的载荷和冲击力对丝杠26的影响较小，丝杠26和滑动件27能够在较长的使用中保持较高精度配合，提高了直线模组2的使用寿命，并且在使用周期中能始终保持较高的能量利用率。
直线模组2还包括滑动安装于导轨231上的滑块272，滑块272固定在第二通腔2712内。由于与导轨231装配、丝杆装配都需要较高的装配精度，难以一次性同时与这两者进行装配，额外设置的滑块272可以将装配分为多个步骤：滑块272与导轨231装配、滑动件27与丝杠26装配，然后再将滑块272与滑动件27装配固定即可。
滑动件27和滑块272的固定方式可以有多种，例如对位置设置孔和能够伸缩卡入孔的圆柱等，具体地，本实施例中在滑动件27端面上开设有连通至第二通腔2712的多个安装孔2713，多个第一固定件275穿过安装孔2713将滑块272固定。第一固定件275可以采用螺栓等结构实现，下文中的第二固定件221和第三固定件251结构相似，均可以螺栓或铆钉等结构实现，不再专门叙述。
优选的，直线模组2还包括依次固定连接的顶盖22、底座25、壳体21以及穿设于第二通腔2712内的导向架23，导轨231安装于导向架23上。在壳体21的一侧开设可供导向架23安装的开口，开设开口的相对侧设有用于加强轴向强度的加强筋结构211。电机24、丝杠26、导轨231都位于壳体21的内腔，电机24安装于底座25上，其输出轴通过联轴器241连接至丝杠26。顶盖22、底座25、壳体21和导向架23构成了整个直线模组2的外壳，具有加强筋结构211的壳体21和导向架23配合共同提供轴向支撑，保证整体的结构刚度和直线度，提供较高的运行精度。
为了便于滑动件27顺利运行，在开口侧壁与导向架23边缘之间预留有大于第二通腔2712侧壁厚度的缝隙。
如图2所示，导向架23的上端通过多个第二固定件221固定于顶盖22的侧端面，导向架23下端通过多个第二固定件221固定于底座25的侧端面。壳体21上端面通过多个第三固定件251固定于顶盖22下端面，壳体21下端面通过多个第三固定件251固定于底座25上端面。由于在运行中导轨231承担了大部分作用力，而导轨231所承担的力直接传递至导向架23，导向架23进一步将力传递分散，最终由直线模组2的外壳的各部分分摊该作用力，减少作用力对导轨231的影响。
优选的，直线模组2还包括安装于第一通腔2711内的丝杠螺母273和消隙螺母274。丝杠螺母273用于与丝杠26配合，在其他的实施例中，丝杠螺母273也可以安装在第一通腔2711的开口处或者直接在第一通腔2711内部设置螺纹配合丝杠26。消隙螺母274用于为丝杠26副消隙，具体作用原理不坐赘述。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.直线模组，其特征在于，包括电机、丝杠、导轨以及滑动件；
所述滑动件上开设有可供所述丝杠穿过的第一通腔，所述滑动件一端设有可供外部结构安装的安装端，于所述滑动件上位于所述第一通腔、所述安装端之间的位置开设有可供所述导轨穿过的第二通腔。
2.如权利要求1所述的直线模组，其特征在于，还包括滑动安装于所述导轨上的滑块，所述滑块固定于所述第二通腔内。
3.如权利要求2所述的直线模组，其特征在于，还包括多个第一固定件，所述滑动件端面上开设有连通至所述第二通腔的多个安装孔，各所述第一固定件穿过所述安装孔将所述滑块固定。
4.如权利要求1所述的直线模组，其特征在于，还包括穿设于所述第二通腔内的导向架，所述导轨安装于所述导向架上。
5.如权利要求4所述的直线模组，其特征在于，还包括依次固定连接的顶盖、底座和壳体，所述电机安装于所述底座且其输出轴通过联轴器连接至所述丝杠，所述电机、所述丝杠、所述导轨位于所述壳体的内腔。
6.如权利要求5所述的直线模组，其特征在于，所述壳体一侧具有可供所述导向架安装的开口，所述壳体内设有用于加强轴向强度的加强筋结构。
7.如权利要求6所述的直线模组，其特征在于，所述开口侧壁与所述导向架边缘之间预留有大于所述第二通腔侧壁厚度的缝隙。
8.如权利要求7所述的直线模组，其特征在于，所述导向架上端通过多个第二固定件固定于所述顶盖的侧端面，所述导向架下端通过多个第二固定件固定于所述底座的侧端面。
9.如权利要求5所述的直线模组，其特征在于，所述壳体上端面通过多个第三固定件固定于所述顶盖下端面，所述壳体下端面通过多个第三固定件固定于所述底座上端面。
10.如权利要求1至9任一项所述的直线模组，其特征在于，还包括安装 于所述第一通腔内的丝杠螺母和消隙螺母。
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| CN113883247A (zh) * | 2021-10-10 | 2022-01-04 | 深圳市金展传动科技有限公司 | 一种kk模组用滑座及新型kk模组 |
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