CN215378668U - 一种精确控制主轴伸出长度的伸缩电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种精确控制主轴伸出长度的伸缩电机，包括机壳及置于机壳内的电机、顶盘、底盘、丝杠、主轴和活塞；电机与顶盘固定连接，丝杠贯穿活塞且与活塞螺纹连接，丝杠的上下两端分别连接顶盘和底盘，电机的输出轴与丝杠上端传动连接，主轴的顶端与活塞底面固定连接，主轴底端贯穿底盘后伸出机壳。本实用新型采用伺服电机配合齿轮减速机构及丝杠，可以实现对电机主轴的轴向动作的精确控制，即能够精准控制主轴的伸出长度。本伺服电机采用齿轮减速机构和丝杠配合，可以使电机具有大的额定载荷；同时齿轮减速机构和丝杠配合，可以使电机具有稳定的输出力；齿轮减速机构和丝杠配合，可以使电机具有很大的主轴行程，伸缩行程长。

Description

一种精确控制主轴伸出长度的伸缩电机

技术领域

本实用新型涉及一种精确控制主轴伸出长度的伸缩电机，属于伸缩电机技术领域。

背景技术

目前普遍使用的电机，主要由机壳、定子和设置在定子内的转子组成，机壳的前端和后端分别设有前端盖和后端盖，此结构的电机，电机绕性度差，布距不均匀，大大降低了工作效率，尤其是电机工作的精确度。

中国专利文献CN102158001A公开了一种转子能自由伸缩移动的电机及电主轴，它是在外壳内设有定子，长度长于定子的转子、转子轴、转子轴的前后两端装有轴承及轴承外套，外壳前后端盖中心孔与轴承套设计为动配合间隙，并设有止转机构，使转子、转子轴、轴承及轴承外套形成的独立单元，能在推力或拉力作用下相对于外壳做自由伸缩移动，移动中定子和转子相对面积不变，工作中同时具备旋转和伸缩移动功能。

中国专利文献CN206545591U公开了一种家用风扇的可伸缩电机，包括底座、控制杆、活动箱体与电扇罩，所述底座上端表面中心设有升降杆，所述升降杆的底端设有螺栓孔，所述控制杆通过升降杆与底座连接，所述控制杆一侧设有控制按钮，所述控制杆的上端设有连接曲杆，所述连接曲杆通过连接轴与控制杆的上端活动连接，所述活动箱体底端与连接曲杆固定连接，所述活动箱体内部设有转动电机，所述转动电机的上下两端均设有滑动槽，所述电扇罩设在活动杆的右端，所述电扇罩的内部设有连接座、转动轴与扇叶。本实用新型通过转动电机上的伸缩座、伸缩杆与凹槽，可以使伸缩杆在伸缩座内伸缩运动，通过紧固按钮对伸缩杆进行固定，可以很好地解决，吹风效果不好的情况发生。

目前普遍使用的伸缩电机，或行程太短，或承载能力有限，或伸缩精度较低，无法满足长行程、大载重设备精确运动或定位的需要。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种精确控制主轴伸出长度的伸缩电机，该伸缩电机能够精准控制主轴的伸出长度，同时能大大提高主轴的承载能力。

本实用新型的技术方案如下：

一种精确控制主轴伸出长度的伸缩电机，包括机壳及置于机壳内的电机、顶盘、底盘、丝杠、主轴和活塞；

电机与顶盘固定连接，丝杠贯穿活塞且与活塞螺纹连接，丝杠的上下两端分别连接顶盘和底盘，电机的输出轴与丝杠上端传动连接，主轴的顶端与活塞底面固定连接，主轴底端贯穿底盘后伸出机壳。

优选的，所述电机的底部设置有外延台，外延台与顶盘通过螺栓固定连接。

优选的，所述电机连接有减速机构，电机输出轴通过减速机构连接有主动齿轮，丝杠上端设置有被动齿轮，主动齿轮与被动齿轮啮合。此设计的好处是，电机的输出轴连接的主动齿轮提供动力，通过与被动齿轮的啮合，带动丝杠的转动，丝杠与活塞螺纹连接，从而带动活塞的上下移动，最终带动主轴的伸出长度。

优选的，所述顶盘的底部和底盘的顶部均开设有丝杠定位孔，丝杠的上下两端分别插入丝杠定位孔内。

优选的，所述伸缩电机还包括导柱，所述顶盘的底部和底盘的顶部均开设有导柱定位孔，所述活塞上开设有导向孔，导柱贯穿导向孔后其上下两端分别插入导柱定位孔内。此设计的好处是，通过增加导柱，可以保证活塞上下移动时的稳定性。

优选的，所述电机选用伺服电机。

优选的，所述丝杠和导柱的数量各两根，主轴位于底盘的中心，丝杠和导柱均匀分布在以主轴为中心的圆周上，且丝杠和导柱交替设置。

优选的，所述丝杠的上端采用定位销与被动齿轮连接。

本实用新型的技术特点和有益效果：

1、本实用新型采用伺服电机配合齿轮减速机构及丝杠，可以实现对电机主轴的轴向动作的精确控制，即能够精准控制主轴的伸出长度。

2、本实用新型中伺服电机采用齿轮减速机构和丝杠配合，可以使电机具有大的额定载荷；同时齿轮减速机构和丝杠配合，可以使电机具有稳定的输出力；齿轮减速机构和丝杠配合，可以使电机具有很大的主轴行程，伸缩行程长。

3、本实用新型中采用两导柱设计，可以提高电机主轴往复运动的径向精度以及运行过程中的稳定性。

4、本实用新型中主轴中心放置，两导柱、两丝杠对称放置设计，可以提高电机主轴的受力均匀性，减缓设备部件的磨损，延长设备工作寿命及可靠性。

附图说明

图1为本实用新型伸缩电机的主视图；

图2为本实用新型伸缩电机的内部视图；

图3为本实用新型中底盘的结构示意图一；

图4为本实用新型中底盘的结构示意图二；

图5为本实用新型中顶盘的结构示意图一；

图6为本实用新型中顶盘的结构示意图二；

图7为本实用新型中导柱的结构示意图；

图8为本实用新型中丝杠的结构示意图；

图9为本实用新型中活塞主轴的结构示意图；

图中：1-机壳，2-底盘，3-主轴，4-电机，5-顶盘，6-丝杠，7-导柱，8-安装孔，9-丝杠定位孔，10-导柱定位孔，11-通孔，12-轴孔，13-连接孔，14-螺纹孔，15-导向孔，16-活塞。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1-9所示，本实施例提供一种精确控制主轴伸出长度的伸缩电机，包括机壳1及置于机壳内的电机4、顶盘5、底盘2、丝杠6、主轴3和活塞16；

电机4与顶盘5固定连接，丝杠6贯穿活塞16且与活塞16螺纹连接，丝杠6的上下两端分别连接顶盘5和底盘2，电机4的输出轴与丝杠上端传动连接，主轴3的顶端与活塞16底面固定连接，主轴3底端贯穿底盘2后伸出机壳1。底盘2的中心开设有供主轴3伸出的通孔11。

具体而言，整个机壳1外形为圆柱体，顶盘5和底盘2均为圆柱形，底盘2有向外延伸的边缘，边缘上开设有安装孔8，用于支撑机壳1及与外部安装连接。

电机4的底部设置有外延台，外延台上开设有螺栓孔，顶盘5上开设有螺纹连接孔13，外延台与顶盘5通过螺栓固定连接。

电机4连接有减速机构，电机输出轴通过减速机构连接有主动齿轮，顶盘5中心开设有供输出轴通过的轴孔12，丝杠上端设置有被动齿轮，主动齿轮与被动齿轮啮合。电机4的输出轴连接的主动齿轮提供动力，通过与被动齿轮的啮合，带动丝杠6的转动，丝杠6与活塞16螺纹连接，从而带动活塞16的上下移动，最终带动主轴3的伸出长度。

顶盘5的底部和底盘2的顶部均开设有丝杠定位孔9，丝杠6的上下两端分别插入丝杠定位孔9内。

伸缩电机还包括导柱7，顶盘5的底部和底盘2的顶部均开设有导柱定位孔10，所述活塞上开设有导向孔15，导柱7贯穿导向孔15后其上下两端分别插入导柱定位孔10内。通过增加导柱，可以保证活塞上下移动时的稳定性。

本实施例中，电机4选用伺服电机，伺服电机为市售主流伺服电机，定位精度1/1024每圈，用来提供伸缩电机工作的驱动力，配合减速机构使用，可以提高电机的定位精度和承载能力。可由外部的PLC控制器连接控制，实现精准操作。

丝杠6和导柱7的数量各两根，主轴3位于底盘2的中心，丝杠6和导柱7均匀分布在以主轴3为中心的圆周上，丝杠6和导柱7交替设置。

丝杠6的上端开设有连接孔13，采用定位销与被动齿轮连接。

由于采用丝杠齿轮和活塞的传动方式，主轴可以有较长的行程路径(基本接近整个机壳的长度)，能够满足大行程的要求，同时采用双丝杠和双导柱的设计，能确保伸缩精度以及伸缩过程的稳定性。

实施例2：

一种精确控制主轴伸出长度的伸缩电机的工作方法，利用实施例1提供的伸缩电机，包括以下步骤：

1)通过外部控制器(伺服电机与外部控制器电路连接)控制伺服电机启动作业，伺服电机通过减速机构带动主动齿轮转动；

2)主动齿轮与被动齿轮啮合，进而带动被动齿轮和丝杠6同步转动；

3)丝杠6转动，使活塞16受到向上或向下的作用力，并沿着导柱7限制的路径进行向上或向下运动，最终带动主轴3上下移动。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种精确控制主轴伸出长度的伸缩电机，其特征在于，包括机壳及置于机壳内的电机、顶盘、底盘、丝杠、主轴和活塞；

电机与顶盘固定连接，丝杠贯穿活塞且与活塞螺纹连接，丝杠的上下两端分别连接顶盘和底盘，电机的输出轴与丝杠上端传动连接，主轴的顶端与活塞底面固定连接，主轴底端贯穿底盘后伸出机壳。

2.如权利要求1所述的精确控制主轴伸出长度的伸缩电机，其特征在于，所述电机的底部设置有外延台，外延台与顶盘通过螺栓固定连接。

3.如权利要求1所述的精确控制主轴伸出长度的伸缩电机，其特征在于，所述电机连接有减速机构，电机输出轴通过减速机构连接有主动齿轮，丝杠上端设置有被动齿轮，主动齿轮与被动齿轮啮合。

4.如权利要求1所述的精确控制主轴伸出长度的伸缩电机，其特征在于，所述顶盘的底部和底盘的顶部均开设有丝杠定位孔，丝杠的上下两端分别插入丝杠定位孔内。

5.如权利要求1所述的精确控制主轴伸出长度的伸缩电机，其特征在于，所述伸缩电机还包括导柱，所述顶盘的底部和底盘的顶部均开设有导柱定位孔，所述活塞上开设有导向孔，导柱贯穿导向孔后其上下两端分别插入导柱定位孔内。

6.如权利要求1所述的精确控制主轴伸出长度的伸缩电机，其特征在于，所述电机选用伺服电机。

7.如权利要求5所述的精确控制主轴伸出长度的伸缩电机，其特征在于，所述丝杠和导柱的数量各两根，主轴位于底盘的中心，丝杠和导柱均匀分布在以主轴为中心的圆周上，且丝杠和导柱交替设置。

8.如权利要求3所述的精确控制主轴伸出长度的伸缩电机，其特征在于，所述丝杠的上端采用定位销与被动齿轮连接。

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