CN213754223U - 一种分体直连式电动缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了分体直连式电动缸，涉及机械传动技术领域。它包括缸体；所述的缸体的一端与所述的驱动机构固定，所述的驱动机构的输入轴伸入所述的缸体的内腔室中；所述的缸体的内腔室安装有传动机构，所述的传动机构的输出轴与所述的驱动机构的输入轴相连；所述的缸体的内腔室安装有丝杠机构，与所述的丝杠机构的输入轴与所述的传动机构的输出轴相连；所述的驱动机构通过所述的传动机构来驱动所述的丝杠机构。本实用新型设的分体直连式电动缸是专门为焊钳设计的伺服电动缸，分体直连式电动缸根据焊钳需要的功率，行程，精度等级等，设计能符合使用情况的传动机构，驱动机构与丝杠机构之间采用传动机构连接，整台电动缸紧凑小巧、性能稳定。

Description

一种分体直连式电动缸

技术领域

本实用新型涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种分体直连式电动缸。

背景技术

机器人伺服焊钳(以下称焊钳)使用的驱动部件-分体直连式电动缸，在市面上虽然有很多品牌和款式。但是用在焊钳上，在功率、行程、精度等级等重要参数上，很难选择出非常合适的款式以及其通用型的外型尺寸，阻碍了焊钳设计得更紧凑、小巧。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种分体直连式电动缸，以解决现有技术中电动缸性能使用率低且结构复杂的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种分体直连式电动缸，包括缸体；

所述的缸体的一端与所述的驱动机构固定，所述的驱动机构的输入轴伸入所述的缸体的内腔室中；

所述的缸体的内腔室安装有传动机构，所述的传动机构的输出轴与所述的驱动机构的输入轴相连；

所述的缸体的内腔室安装有丝杠机构，与所述的丝杠机构的输入轴与所述的传动机构的输出轴相连；

所述的驱动机构通过所述的传动机构来驱动所述的丝杠机构。

上述所述的分体直连式电动缸中，所述的缸体采用铝合金材质制成；

所述的缸体的外表面套设有壳体，所述的壳体与所述的缸体的外壁紧密贴合；

所述的壳体固定在机架上。

上述所述的分体直连式电动缸中，所述的壳体上设置有前缸套、后缸套及固定套杆，所述的前缸套、所述的后缸套分别与所述的缸体的两端扣合，所述的固定套杆沿着所述的缸体的侧面轴向分布，所述的固定套杆的一端与所述的前缸套固定，所述的固定套杆的另一端与所述的后缸套固定。

上述所述的分体直连式电动缸中，所述的驱动机构包括伺服电机、电机座及电机罩，所述的伺服电机的输出轴与所述的传动机构的输入轴相连，所述的电机座固定在所述的伺服电机的下方，所述的电机罩套设在所述的伺服电机上。

上述所述的分体直连式电动缸中，还包括控制系统；

所述的控制系统与所述的伺服电机相连，所述的控制系统用于控制所述的伺服电机进行指定方向和/或指定速度的运行。

上述所述的分体直连式电动缸中，所述的传动机构包括联轴器和固定套，所述的联轴器的输入轴与所述的伺服电机的输出轴相连，所述的联轴器的输出轴与所述的丝杠机构的输入轴相连，所述的固定套套设在所述的联轴器上，所述的固定套与所述的缸体的内腔室紧密贴合。

上述所述的分体直连式电动缸中，所述的丝杠机构包括丝杠本体、螺母及支撑套，

所述的螺母套设在所述的丝杠本体上，所述的螺母与活塞机构固定，所述的丝杠本体通过所述的支撑套固定在所述的缸体的内腔室中。

上述所述的分体直连式电动缸中，所述的活塞机构包括活塞头和活塞杆，所述的活塞杆与所述的螺母固定，所述的活塞头与所述的活塞杆固定，所述的活塞头与电极系统固定。

综上所述，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本申请的设计如下；在基于缸体的架构上，驱动机构、传动机构及丝杠机构之间相互协同并产生增效作用，其中传动机构与丝杠机构的配合，将驱动机构中伺服电机的动力通过传动机构的联轴器传递给丝杠机构，实现扭力按照1：1的比例的传递的目的；同时，设计时，焊钳用的电动缸设计成驱动机构与电动缸的缸体直线连接的形式，在外型结构根据焊钳的结构特点设计的需求；此外，丝杠本体内部的导程(伺服电机的额定功率和额定转速为定值，决定丝杠本体伸出速度和伸出力的数值)设计成能满足焊钳使用的伸出速度和伸出力。工作时，由机器人控制程序(同品牌机器人控制系统)控制，并驱动伺服电机进行指定方向和指定速度的运行，通过联轴器将旋转扭力按照1：1的传动比传递给丝杠本体，丝杠本体再将扭力通过其内部滚珠机械结构(即螺母)，进而转换成丝杠机构的直线运动的力，以满足焊钳的使用。总的来说，本申请的分体直连式电动缸是专门为机器人伺服焊钳设计的伺服电动缸，针对机器人伺服焊钳需求的功率，行程，精度等级和焊钳本身的结构特点，设计出的电动缸成本更低，性能使用率高，性能稳定，使得焊钳整体更紧凑小巧。

附图说明

图1为本实用新型中分体直连式电动缸的结构示意图；

图2为本实用新型中分体直连式电动缸的另一结构示意图。

附图标记：

1、缸体；11、壳体；12、前缸套；13、后缸套；14、固定套杆；

2、驱动机构；21、伺服电机；22、电机座；23、电机罩；

3、传动机构；31、联轴器；32、固定套；

4、丝杠机构；41、丝杠本体；42、螺母；43、支撑套。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一机构实施例，而不是全部的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实施例的分体直连式电动缸，包括缸体1；所述的缸体1采用铝合金材质制成；所述的缸体1的外表面套设有壳体11，所述的壳体11与所述的缸体1的外壁紧密贴合；所述的壳体11固定在机架上。此外，所述的壳体11上设置有前缸套12、后缸套13及固定套杆14，所述的前缸套12、所述的后缸套13分别与所述的缸体1的两端扣合，所述的固定套杆14沿着所述的缸体1的侧面轴向分布，所述的固定套杆14的一端与所述的前缸套12固定，所述的固定套杆14的另一端与所述的后缸套13固定。

所述的缸体1的一端与所述的驱动机构2固定，所述的驱动机构2的输入轴伸入所述的缸体1的内腔室中；所述的驱动机构2包括伺服电机21、电机座22及电机罩23，所述的伺服电机21的输出轴与所述的传动机构3的输入轴相连，所述的电机座22固定在所述的伺服电机21的下方，所述的电机罩23套设在所述的伺服电机21上。需要注意的是，还包括控制系统，所述的控制系统为同品牌机器人控制系统；所述的控制系统与所述的伺服电机21相连，所述的控制系统用于控制所述的伺服电机21进行指定方向和/或指定速度的运行。

所述的缸体1的内腔室安装有传动机构3，所述的传动机构3的输出轴与所述的驱动机构2的输入轴相连；所述的传动机构3包括联轴器31和固定套32，所述的联轴器31的输入轴与所述的伺服电机21的输出轴相连，所述的联轴器31的输出轴与所述的丝杠机构4的输入轴相连，所述的固定套32套设在所述的联轴器31上，所述的固定套32与所述的缸体1的内腔室紧密贴合。

所述的缸体1的内腔室安装有丝杠机构4，与所述的丝杠机构4的输入轴与所述的传动机构3的输出轴相连；所述的丝杠机构4包括丝杠本体41、螺母42及支撑套43，所述的螺母42套设在所述的丝杠本体41上，所述的螺母42与活塞机构固定，所述的丝杠本体41通过所述的支撑套43固定在所述的缸体1的内腔室中。所述的活塞机构包括活塞头和活塞杆，所述的活塞杆与所述的螺母42固定，所述的活塞头与所述的活塞杆固定，所述的活塞头与电极系统固定。

所述的驱动机构2通过所述的传动机构3来驱动所述的丝杠机构4。

如现有技术所述，中国实用新型专利，申请号：CN201520940509.4，公开号：CN205128873U，公开了一种伺服电动缸，如其说明书中具体实施方式所述：“如图1和图2所示，一种伺服电动缸，它包括滚珠螺母4、滚珠丝杠5、伺服电机11、缸筒20、推杆14、滚轮16和滚轮轴17；所述伺服电机11驱动所述滚珠丝杠5旋转，即滚珠丝杠5与伺服电机11轴由联轴器10连接，伺服电机11安装固定在电机罩19上；所述滚珠螺母4配合在所述滚珠丝杠5上，所述滚珠螺母4并与所述推杆14连接；所述滚轮16通过滚轮轴17与所述推杆14连接；所述缸筒20内设置4个沿所述缸筒20轴向均布的缸筒导槽21，即4个缸筒导槽21形成对称分布或相互垂直，每个缸筒导槽21内各设置一与之滚动连接的滚轮16。缸筒导槽21内的滚轮16可以任意数量。通过缸筒导槽21与所述滚轮16的配合用于限制滚珠螺母4的转动，使滚珠螺母4沿缸筒20轴向作直线运动。

滚动连接的滚轮16可以采用调心滚子轴承等。

通过采用安装在推杆14上相互垂直的4个调心滚子轴承在缸筒导槽21内作往复运动的方式，既起定心稳定作用又使其相互间的摩擦副为滚动摩擦副，使运动零件相互间的摩擦系数达到最小，减少了零件的磨损，增加了设备的使用寿命。

滚珠丝杠5一端浮动，所述滚珠丝杠5另一端贯穿轴承座7后通过联轴器10与所述伺服电机11输出轴连接，并且所述滚珠丝杠5与所述轴承座7之间设置轴承6。即滚珠丝杠5的一端装在所述滚珠螺母4中，另一端由一对轴承6支撑固定，轴承6由与缸体连接的轴承座7安装定位。

联轴器10优先采用夹紧式零齿隙梅花形弹性联轴器，伺服电机11输出轴与滚珠丝杠5通过夹紧式零齿隙梅花形弹性联轴器联接，该夹紧式零齿隙梅花形弹性联轴器的弹性体在预应力下安装，使得弹性体表面承受一定的预应力，从而使夹紧式零齿隙梅花形弹性联轴器系统的刚性更好，弹性齿可补偿安装误差，能有效补偿轴向偏差和吸收振动，在径向上由内置腹板支撑从而避免了产生内部变形，适用于电动缸频繁的正反转工况，能有效保证其长期平衡运行，且安装极为方便。

对于滚珠丝杠5轴端支承采取一端固定一端浮动的方式，具体地，固定端采用两个背靠背安装的圆锥滚子轴承支承，轴承外圈背端受力方向由轴承座台阶定位，轴承内圈其中一个一端由丝杠轴肩定位，另一个的一端采用双背帽及圆螺母止动垫圈组合轴向调整定位方式，两个轴承内圈在轴向方向一端自由，由双背帽调整固定轴承游隙的大小。

轴承座7上设置轴承端盖8，所述滚珠丝杠5另一端贯穿轴承座7后再穿过轴承端盖8，所述滚珠丝杠5与所述轴承端盖8之间设置密封圈9，该密封圈9优先采用内包骨架旋转轴唇形密封圈。即内包骨架旋转轴唇形密封圈设置于两个同向安装在轴承座端盖与丝杠轴之间。

轴承座7与所述伺服电机11之间设置过渡套18。

推杆14外侧设置导向套3，推杆14的上端位于导向套3内，导向套3内壁设置铜套15，导向套3内设置的铜套可在一定程度上起到保护推杆表面的作用，并在磨损后可以更换。

推杆14上端设置螺杆连接座2，所述螺杆连接座2上设置调节螺杆1，调节螺杆1两头的丝设置为不同旋向，通过调节螺杆1两头的丝为不同旋向，以便于现场安装找零位时因施工而造成的电动缸基座标高高度误差作微调之用。

连接座2下方边缘设置一圈活动罩13，与螺杆连接座2连接的活动罩13内圆覆盖住导向套3筒体的外圆及推杆14的出口部，更是起到了双重保护缸体内部不受外部粉尘污染的作用，能有效保证缸体内部环境与外部环境隔离开，使缸体内润滑油及运动部件保持洁净，有效延长设备使用寿命。

活动罩13与所述推杆14上各设置一凹槽，所述凹槽位于所述活动罩13与所述推杆14的接触面处，两个凹槽大小相同且相对设置，两个凹槽相对设置围成的腔体内设置挡环12。

电动缸工作原理：伺服驱动器控制伺服电机11旋转，通过联轴器10将旋转运动传动到滚珠丝杠5与滚珠螺母4，滚珠丝杠5的旋转运动转换成滚珠螺母4的直线运动，通过与滚珠螺母4连接为整体的推杆14和调节螺杆1驱动振动装置的杠杆摇臂，由伺服电机11的正转和反转来实现滚珠螺母4的前进或后退，由伺服电机11电控系统来实现结晶器振动装置作正弦或非正弦振动运动”。

又如现有技术所述，中国发明专利，申请号：CN201921634320.7，公开号：CN210930269U，公开了一种伺服电动缸装置，如其说明书中具体实施方式所述：“请参阅图1至图3，本实用新型提供的一种实施例：一种伺服电动缸装置，包括柜体1、放置柜4、第一腔体11和第二腔体12，柜体1的内部中间固定安装有隔板5，隔板5的底端设有第一腔体11，第一腔体11的内部两侧固定安装有滑轨8，滑轨8的侧面固定安装有抽屉9，抽屉9的前表面固定安装有前挡板13，前挡板13的前表面开设有拉口14，拉口14的开设使使用人员方便拉动抽屉9进出，达到了提供力的输出点效果，隔板5的顶端设有第二腔体12，第二腔体12的中间设有放置柜4，放置柜4的内部设有放置架，通过设置放置柜4，因内部设有多样的放置架，可以根据衣物的样式来进行放置，空间利用率高，达到了可以多样化的存储大量衣物效果，放置柜4的两侧固定安装有滑块2，滑块2滑动在滑槽3内，且滑槽3设在第二腔体12的内部两侧，通过滑槽3和滑块2的配合，使第一伺服电动缸6和第二伺服电动缸10在推动放置柜4升降时对其两侧进行稳定，达到了稳定滑动升降的效果。

放置柜4的外表面底端一侧连接安装有第一伺服电动缸6的输出端，且第一伺服电动缸6固定安装在第一腔体11的内部一侧，放置柜4的外表面底端另一侧连接安装有第二伺服电动缸10的输出端，通过第一伺服电动缸6和第二伺服电动缸10的配合，使放置柜4可以从柜体1内部升起或者降下，达到了升降放置柜4方便使用人员放置存储衣物以及减少占用横向空间提高实用性和美观感的效果，且第二伺服电动缸10固定安装在第一腔体11的内部另一侧，柜体1的外表面底端固定安装有底垫7，且底垫7设有四个，四个底垫7呈矩形分布，四个底垫7的安装使本实用新型可以稳定放置使用，柜体1的外表面两侧开设有抬口，抬口内部设有橡胶垫，抬口的开设方便使用人员抬起本实用新型进行移动改变放置使用位置，而橡胶垫的安装则是保护使用人员的手，防止被勒伤。

工作原理：本实用新型工作中，使用人员需要利用手插入粘在抬口内将本实用新型抬动移至需要放置使用的地方，移动放置后，使用人员对本实用新型外接电源，然后打开开关使第一伺服电动缸6和第二伺服电动缸10推动放置柜4伸出柜体1的内部，这样使用人员就可以将衣物放置在内，收回时则反向操作即可，而需要对抽屉9内放置物品时，则利用手指插入拉口14内并施力向外拉动，这样抽屉9就会抽离柜体1内，使用人员即可将物品放置在内”。

相对于上述现有技术，本申请的设计如下；在基于缸体1的架构上，驱动机构2、传动机构3及丝杠机构4之间相互协同并产生增效作用，其中传动机构3与丝杠机构4的配合，将驱动机构2中伺服电机21的动力通过传动机构3的联轴器31传递给丝杠机构4，实现扭力按照1：1的比例的传递的目的；同时，设计时，焊钳用的电动缸设计成驱动机构2与电动缸的缸体1直线连接的形式，在外型结构根据焊钳的结构特点设计的需求；此外，丝杠本体41内部的导程(伺服电机21的额定功率和额定转速为定值，决定丝杠本体41伸出速度和伸出力的数值)设计成能满足焊钳使用的伸出速度和伸出力。工作时，由机器人控制程序(同品牌机器人控制系统)控制，并驱动伺服电机21进行指定方向和指定速度的运行，通过联轴器31将旋转扭力按照1：1的传动比传递给丝杠本体41，丝杠本体41再将扭力通过其内部滚珠机械结构(即螺母42)，进而转换成丝杠机构4的直线运动的力，以满足焊钳的使用。总的来说，本申请的分体直连式电动缸是专门为机器人伺服焊钳设计的伺服电动缸，针对机器人伺服焊钳需求的功率，行程，精度等级和焊钳本身的结构特点，设计出的电动缸成本更低，性能使用率高，性能稳定，使得焊钳整体更紧凑小巧。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种分体直连式电动缸，其特征在于：

包括缸体(1)；

所述的缸体(1)的一端与驱动机构(2)固定，所述的驱动机构(2)的输入轴伸入所述的缸体(1)的内腔室中；

所述的缸体(1)的内腔室安装有传动机构(3)，所述的传动机构(3)的输出轴与所述的驱动机构(2)的输入轴相连；

所述的缸体(1)的内腔室安装有丝杠机构(4)，与所述的丝杠机构(4)的输入轴与所述的传动机构(3)的输出轴相连；

所述的驱动机构(2)通过所述的传动机构(3)来驱动所述的丝杠机构(4)。

2.根据权利要求1所述的分体直连式电动缸，其特征在于：

所述的缸体(1)采用铝合金材质制成；

所述的缸体(1)的外表面套设有壳体(11)，所述的壳体(11)与所述的缸体(1)的外壁紧密贴合；

所述的壳体(11)固定在机架上。

3.根据权利要求2所述的分体直连式电动缸，其特征在于：

所述的壳体(11)上设置有前缸套(12)、后缸套(13)及固定套杆(14)，所述的前缸套(12)、所述的后缸套(13)分别与所述的缸体(1)的两端扣合，所述的固定套杆(14)沿着所述的缸体(1)的侧面轴向分布，所述的固定套杆(14)的一端与所述的前缸套(12)固定，所述的固定套杆(14)的另一端与所述的后缸套(13)固定。

4.根据权利要求1所述的分体直连式电动缸，其特征在于：

所述的驱动机构(2)包括伺服电机(21)、电机座(22)及电机罩(23)，所述的伺服电机(21)的输出轴与所述的传动机构(3)的输入轴相连，所述的电机座(22)固定在所述的伺服电机(21)的下方，所述的电机罩(23)套设在所述的伺服电机(21)上。

5.根据权利要求4所述的分体直连式电动缸，其特征在于：

还包括控制系统；

所述的控制系统与所述的伺服电机(21)相连，所述的控制系统用于控制所述的伺服电机(21)进行指定方向和/或指定速度的运行。

6.根据权利要求4所述的分体直连式电动缸，其特征在于：

所述的传动机构(3)包括联轴器(31)和固定套(32)，所述的联轴器(31)的输入轴与所述的伺服电机(21)的输出轴相连，所述的联轴器(31)的输出轴与所述的丝杠机构(4)的输入轴相连，所述的固定套(32)套设在所述的联轴器(31)上，所述的固定套(32)与所述的缸体(1)的内腔室紧密贴合。

7.根据权利要求6所述的分体直连式电动缸，其特征在于：

所述的丝杠机构(4)包括丝杠本体(41)、螺母(42)及支撑套(43)，所述的螺母(42)套设在所述的丝杠本体(41)上，所述的螺母(42)与活塞机构固定，所述的丝杠本体(41)通过所述的支撑套(43)固定在所述的缸体(1)的内腔室中。

8.根据权利要求7所述的分体直连式电动缸，其特征在于：

所述的活塞机构包括活塞头和活塞杆，所述的活塞杆与所述的螺母(42)固定，所述的活塞头与所述的活塞杆固定，所述的活塞头与电极系统固定。

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