CN212137459U - 一种电缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种包括丝杠、贯通式电机、外部驱动式电机、滑块、螺母和电缸本体，所述的贯通式电机固定在电缸本体上，所述的外部驱动式电机固定在滑块上，所述的贯通式电机、外部驱动式电机分别与丝杠传动连接，所述的丝杠与螺母传动连接，实现安装在电缸上的负载能够执行轴向移动、或径向旋转、或螺旋复合运动。与现有技术相比，本实用新型具有高度集成化、高精度、智能化、高响应性等优点。

Description

一种电缸

技术领域

本实用新型涉及一种传动机构，尤其是涉及一种电缸。

背景技术

电缸是将驱动装置(伺服电机)与传动装置(滚珠丝杆、直线导轨)一体化设计的模块化产品，常常是将驱动装置的旋转运动转换成直线运动。

现有的复合运动一般通过单轴电动滑台的滑块轴向移动带动旋转电机实现轴向移动，旋转电机转轴旋转实现径向旋转运动。如图1所示，现有的复合运动机构包括单轴电动滑台1、连接件2、旋转电机3，单轴电动滑台1带上旋转电机3的方案主要存在外部尺寸大，精度不好控制，系统集成程度不高，批量产品性能稳定性不高等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高度集成化、高精度、智能化、高响应性的电缸。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电缸，包括丝杠、贯通式电机、外部驱动式电机、滑块、螺母和电缸本体，所述的贯通式电机固定在电缸本体上，所述的外部驱动式电机固定在滑块上，所述的贯通式电机、外部驱动式电机分别与丝杠传动连接，所述的丝杠与螺母传动连接，实现安装在电缸上的负载能够执行轴向移动、或径向旋转、或螺旋复合运动。

优选地，所述的贯通式电机的转轴与螺母连接，所述的贯通式电机转轴的旋转带动螺母同步旋转，并通过丝杠和螺母的匹配，实现将螺母的旋转运动转化为丝杠的直线运动。

优选地，所述的滑块安装在导向机构上，所述的滑块沿着导向机构在电缸轴向自由移动。

优选地，所述的导向机构固定在电缸本体上。

优选地，所述的外部驱动式电机的转轴和丝杠相互固定，所述的外部驱动式电机转轴的旋转带动丝杠同步旋转，并通过丝杠和螺母的匹配，实现将丝杠的旋转运动转化为丝杠自身的直线运动。

优选地，所述的丝杠为螺纹丝杠。

优选地，所述的丝杠为滚珠丝杠。

优选地，所述的丝杠为实心丝杆。

优选地，所述的丝杠为带中空孔的丝杠。

优选地，所述的中空孔为用于气管通气的孔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)通用性好，可以通过匹配不同的螺旋副(如螺纹丝杠+螺母，滚珠丝杠+螺母等)，实现不同的螺旋副与同一款电机快速匹配，在生产过程中，可以极大地降低库存,并且极大提高了样品交货速度；

2)体积小，高度集成化能够将产品的机械尺寸控制在很小的空间内；

3)结构简单可靠，降低了电机的加工难度，大大提高了生产效率。

附图说明

图1为现有单轴电缸带上旋转电机的结构示意图；

图2为本实用新型多功能电缸的结构示意图；

图3为本实用新型丝杠安装在外部驱动式电机上的结构示意图；

图4为本实用新型外部驱动式电机安装在电缸本体的结构示意图；

图5为本实用新型贯通式电机安装在电缸本体上的结构示意图；

图6为本实用新型丝杠螺母安装在贯通式电机上的结构示意图；

图7为本实用新型电缸一种具体实施例的结构示意图；

图8为本实用新型电缸一种具体实施例的结构示意图；

图9为本实用新型导向机构和滑块的结构示意图；

图10为本实用新型丝杠和转轴固定的一种具体实施例结构示意图；

图11为本实用新型螺母和转轴固定的一种具体实施例结构示意图；

图12为本实用新型导向机构的一种具体实施例的结构示意图；

其中1为单轴电动滑台，2为连接件，3为旋转电机，4为丝杠，5为贯通式电机，6为外部驱动式电机，7为滑块，8为螺母，9为导向机构，10为电缸本体， 11为负载，12为连接板，13为安装板，14为皮带，15为轴承，16为皮带轮一， 17为皮带轮二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

如图2示，一种多功能电缸，包括外部驱动式电机6、贯通式电机5、丝杠4、螺母8、导向机构9、滑块7和电缸本体10。贯通式电机5固定在电缸本体10上，外部驱动式电机6固定在滑块7上。如图9示，滑块7可以沿导向机构9在电缸轴向上自由移动。通过外部驱动式电机6和贯通式电机5分别与丝杠4、螺母8的连接和运动配合，实现安装在电缸上的负载11能够执行轴向移动、或径向旋转、或螺旋复合运动。

如图3示，外部驱动式电机6的转轴和丝杠4相互固定。通过这样的连接方式，可以实现外部驱动式电机6的转轴旋转带动丝杠4的同步旋转。具体的一种实施方案为丝杠4和外部驱动式电机6的转轴为独立的两部分零件，丝杠4上设有定位外圆，外部驱动式电机6的转轴上设有定位内孔，通过涂胶、焊接、螺纹紧固或者铆接等方式将这两个零件固定在一起。还有一种实施方案为外部驱动式电机6的转轴和丝杠4为同一个轴上的两个部位，如图10示。

如图4示，所述的外部驱动式电机6固定在滑块7上，滑块7安装在导向机构 9上，导向机构9固定在电缸本体10上，滑块7在电缸轴向上可以自由移动。所述的外部驱动式电机6固定在滑块7上，具体的一种实施方案为外部驱动式电机6 固定在安装板13上，安装板13固定在滑块7上，如图7所示。还有一种实施方案为外部驱动式电机6的机壳直接与滑块7固定。

如图4示，所述的导向机构9，其具体的一种实施方案是固定在电缸本体10 上的一个独立零件，可以是导轨，也可以是导向杆等。还有一种实施方案为设在电缸本体10上的导向凹槽，也可以是导向凸台等，如图12示。

如图5示，所述的通过贯通式电机5的转轴和螺母8连接固定的方式，实现贯通式电机5转轴的旋转可以带动螺母8同步旋转。具体的一种实施方案为螺母8 固定在连接板12上，连接板12固定在贯通式电机5的转轴上。也可以是螺母8 和贯通式电机5的转轴为独立的两个零件，通过涂胶、焊接、螺纹紧固或者铆接等方式直接固定在一起。还有一种实施方案为贯通式电机5的转轴和螺母8为同一个轴上的两个部位，如图11示。所述的贯通式电机5的转轴上设有中空内孔，允许丝杠4自由通过。

本实用新型包含所有类型的贯通式电机和所有类型的外部驱动式电机相互匹配集成。

所述的一种多功能电缸，如图7示，以上述的一种实施例为例，电缸包括外部驱动式电机6、贯通式电机5、丝杠4、螺母8、导向机构9、滑块7、连接板12、安装板13和电缸本体10。其主要装配顺序为：

a、将贯通式电机5装配至电缸本体10上；

b、将连接板12装配至贯通式电机5的转轴上；

c、将导向机构9安装在电缸本体10上；

d、将滑块7安装在导向机构9上；

e、将丝杠4安装在外部驱动式电机上；

f、将外部驱动式电机6安装在安装板13上，接着将安装板13安装到滑块7 上；

g、将螺母8安装到丝杠4上；

h、移动丝杠4直至将螺母8安装到连接板12上；

i、装配其余零部件，完成电缸的组装。

所述的一种多功能智能电缸，其基础功能在于：

通过外部驱动式电机6和贯通式电机5分别与丝杠4、螺母8的连接和运动配合，在不同工作模式下，可以实现安装在电缸上的负载11能够执行轴向移动、或径向旋转、或螺旋复合运动。

所述的工作模式1：当对外部驱动式电机6通电励磁，外部驱动式电机6的转轴处于位置保持模式，其转轴的旋转受到限制；且贯通式电机5通电旋转时，贯通式电机5转轴的旋转带动螺母8旋转，螺母8的旋转运动转化为丝杠4的直线运动，此时固定在丝杠4上的负载11执行轴向移动。

所述的工作模式2：当外部驱动式电机6通电旋转，贯通式电机5也通电旋转，两个电机旋转方向相同并转速相同时，螺母8和丝杠4沿同方向完成相同的角度位移，没有相对位移产生。此时丝杠4只有旋转运动，没有直线运动。固定在丝杠4 上的负载11执行径向旋转运动。

所述的工作模式3：当外部驱动式电机6通电旋转，贯通式电机5也通电旋转，两个电机旋转方向相反，此时丝杠4既有旋转运动，也有直线运动。固定在丝杠4 上的负载11执行螺旋复合运动。

所述的工作模式4：当外部驱动式电机6通电旋转，贯通式电机5也通电旋转，两个电机旋转方向相同并且转速不同时，螺母8和丝杠4在角度方向上存在相对位移。此时丝杠4既有旋转运动，也有直线运动。固定在丝杠4上的负载11执行螺旋复合运动。

所述的工作模式5：当对贯通式电机5通电励磁，贯通式电机5的转轴处于位置保持模式时，其转轴的旋转受到限制；且外部驱动式电机6通电旋转时，外部驱动式电机5转轴的旋转带动丝杠4旋转，丝杠4的旋转运动转化为丝杠4自身的直线运动，此时丝杠既有旋转运动，也有直线运动。固定在丝杠4上的负载11执行螺旋复合运动。

本实用新型还有一种实施方案为：

如图8示，皮带轮二17固定在贯通式电机5的转轴上，贯通式电机5固定在电缸本体10上。皮带轮一16上设有定位外圆、中空孔和安装孔，定位外圆和轴承 15内圈匹配，安装孔与螺母8匹配，中空孔可以允许丝杠4自由通过。皮带轮一 16和轴承15内圈连接固定，螺母8和皮带轮一16连接固定，轴承15安装在电缸本体10上。通过皮带14分别与皮带轮一16和皮带轮二17匹配的方式，实现贯通式电机5转轴的旋转带动皮带轮二17同步旋转，皮带轮二17的旋转通过皮带传动带动皮带轮一16旋转，皮带轮一16的旋转带动螺母8同步旋转，通过这样的传动方式，实现贯通式电机5的转轴旋转带动螺母8同步旋转。

通过外部驱动式电机6和贯通式电机5分别与丝杠4、螺母8的连接和运动配合，实现安装在电缸上的负载11能够执行轴向移动、或径向旋转、或螺旋复合运动。

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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电缸，包括丝杠(4)、贯通式电机(5)、外部驱动式电机(6)、滑块(7)、螺母(8)和电缸本体(10)，其特征在于，所述的贯通式电机(5)固定在电缸本体(10)上，所述的外部驱动式电机(6)固定在滑块(7)上，所述的贯通式电机(5)、外部驱动式电机(6)分别与丝杠(4)传动连接，所述的丝杠(4)与螺母(8)传动连接，实现安装在电缸上的负载(11)能够执行轴向移动、或径向旋转、或螺旋复合运动。

2.根据权利要求1所述的一种电缸，其特征在于，所述的贯通式电机(5)的转轴与螺母(8)连接，所述的贯通式电机(5)转轴的旋转带动螺母(8)同步旋转，并通过丝杠(4)和螺母(8)的匹配，实现将螺母(8)的旋转运动转化为丝杠(4)的直线运动。

3.根据权利要求1所述的一种电缸，其特征在于，所述的滑块(7)安装在导向机构(9)上，所述的滑块(7)沿着导向机构(9)在电缸轴向自由移动。

4.根据权利要求3所述的一种电缸，其特征在于，所述的导向机构(9)固定在电缸本体(10)上。

5.根据权利要求1所述的一种电缸，其特征在于，所述的外部驱动式电机(6)的转轴和丝杠(4)相互固定，所述的外部驱动式电机(6)转轴的旋转带动丝杠(4)同步旋转，并通过丝杠(4)和螺母(8)的匹配，实现将丝杠(4)的旋转运动转化为丝杠(4)自身的直线运动。

6.根据权利要求1所述的一种电缸，其特征在于，所述的丝杠(4)为螺纹丝杠。

7.根据权利要求1所述的一种电缸，其特征在于，所述的丝杠(4)为滚珠丝杠。

8.根据权利要求1所述的一种电缸，其特征在于，所述的丝杠(4)为实心丝杆。

9.根据权利要求1所述的一种电缸，其特征在于，所述的丝杠(4)为带中空孔的丝杠。

10.根据权利要求9所述的一种电缸，其特征在于，所述的中空孔为用于气管通气的孔。

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