CN220564197U - 一种双保险滚珠丝杆升降机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及滚珠丝杆升降机构的领域，尤其是涉及一种双保险滚珠丝杆升降机构，其包括背板、带抱闸的伺服电机、滚珠丝杆、和电磁离合器，伺服电机输出轴固接在滚珠丝杆的上端，滚珠丝杆下端固接有电磁离合器，电磁离合器固接在背板上。升降机构在完成升降动作的时候，控制器对伺服电机和电磁离合器发出指令，伺服电机收到指令，抱紧住伺服电机的输出轴，电磁离合器收到指令，完成和滚珠丝杆的结合，使得滚珠丝杆停止转动，进而使滚珠丝杆上的滚珠丝杆螺母停止升降，由于伺服电机和电磁离合器为双重保险，在其中一方失效时，另外一方仍然能够进行制动，大大的降低了升降机构坠落的风险，提高了安全性。

Description

一种双保险滚珠丝杆升降机构

技术领域

本申请涉及滚珠丝升降机构的技术领域，尤其是涉及一种双保险滚珠丝杆升降机构。

背景技术

滚珠丝杆升降机构是一种利用滚珠丝杠旋转带动滚珠丝杆螺母进行升降的精密起重部件，具有传动效率高、体积小、控制方便、运动平稳等优点，广泛应用于在各种机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等工业领域。

现有升降机构的升降方式为单重保险，即升降机构在完成升降机构的时候，通过电机抱闸或者机构自锁来实现升降机构不坠落，但存在电机抱闸失效或者机构磨损导致机构自锁失效的问题，存在安全隐患。

实用新型内容

为了解决现有升降机构存在电机抱闸失效或者机构磨损导致机构自锁失效的问题，本申请提供一种设有带抱闸的伺服电机和电磁离合器的双保险滚珠丝杆升降机构。

本申请提供的实用新型采用如下的技术方案：

一种双保险滚珠丝杆升降机构，包括背板、伺服电机、滚珠丝杆，所述伺服电机输出轴固定连接在滚珠丝杆的上端，所述滚珠丝杆包括滚珠丝杆螺母，所述滚珠丝杆下端固定连接有电磁离合器，所述电磁离合机固定连接在背板上，所述伺服电机为带抱闸的伺服电机。

通过采用上述技术方案，升降机构在完成升降动作的时候，一方面，伺服电机收到指令，因为上述技术方案中的伺服电机是带抱闸的伺服电机，所以能在升降动作停止的时候，伺服电机抱紧住伺服电机输出轴，而伺服电机输出轴与对滚珠丝杆的上端固定连接，从而起到抱紧滚珠丝杆的作用，使得滚珠丝杆无法转动，进而使滚珠丝杆的滚珠丝杆螺母无法升降，另一方面，电磁离合器收到指令，电磁离合器完成结合，滚珠丝杆停止转动，从而使滚珠丝杆带动的滚珠丝杆螺母停止升降，因此伺服电机和电磁离合器为双重保险，在其中一方失效时，另外一方仍然能够进行制动，大大的降低了升降机构坠落的风险，提高了安全性。

可选的，所述滚珠丝杆两端通过推力轴承座固定在背板上，所述推力轴承座包括上推力轴承座和下推力轴承座。

通过采用上述技术方案，将滚珠丝杆牢固的固定在背板上，避免在转动时发生偏转。

可选的，所述推力轴承座上设有供固定轴承穿过的通孔，所述推力轴承座与固定轴承过盈配合，所述固定轴承包括上固定轴承和下固定轴承，所述固定轴承与滚珠丝杆的两端相配合。

通过采用上述技术方案，利用与滚珠丝杆连接的固定轴承，降低滚珠丝杆在运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

可选的所述背板下部开设有供电磁离合器放置的下开口，所述电磁离合器固接在电磁离合器固定件上，所述电磁离合器在背板的下开口处通过电磁离合器固定件固接在背板下部。

通过采用上述技术方案，利用电磁离合器固定件的固定效果，使得电磁离合器连接更加牢固，避免滚珠丝杆转动时带动电磁离合器发生转动。

可选的，所述伺服电机输出轴与滚珠丝杆之间设有行星减速机，三者依次固定连接，所述行星减速机固接在背板上部。

通过采用上述技术方案，利用行星减速器内齿轮的速度转换器，降低伺服电机的转速，同时增大输出转矩。

可选的，所述行星减速器固定件设有供行星减速器穿过的通孔，所述背板上部开设有供行星减速器放置的上开口，所述行星减速器在背板的上开口处通过行星减速器固定件固接在背板上部。

通过采用上述技术方案，使行星减速器更加贴合和牢固的固定在背板上，同时避免伺服电机转动时带动行星减速器发生转动。

可选的，所述行星减速机的输出轴与滚珠丝杆之间设有联轴器，三者依次固定连接。

通过采用上述技术方案，将行星减速机的输出轴与滚珠丝杆上端牢固地联接起来一同旋转，并传递运动和扭矩，联轴器可兼有补偿两者之间由于制造安装不精确、工作时的变形或热膨胀等原因所发生的偏移，以及缓和冲击、吸振的作用。

可选的，所述滚珠丝杆螺母上固接有丝杆转换块，所述丝杆转换块上固接有丝杆转换杆。

通过采用上述技术方案，使丝杆转换杆固定在丝杆转换块上的同时，不影响滚丝杆螺母的升降。

可选的，所述双保险滚珠丝杆升降机构固定连接在基架上，所述基架上布设有两条直线导轨，所述两条直线导轨内设有滑块，所述丝杆转换杆两端固接所述滑块。

通过采用上述技术方案，利用直线导轨来支撑和引导升降杆，升降机构按给定的方向做往复直线运动，同时保证升降机构在高负载的情况下还可以实现高精度的直线运动。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.升降机构在完成升降动作的时候，一方面，伺服电机收到指令，因为上述技术方案中的伺服电机是带抱闸的伺服电机，所以能在升降动作停止的时候，伺服电机抱紧住伺服电机输出轴，另一方面，电磁离合器收到指令，电磁离合器完成结合，使滚珠丝杆停止转动，从而使滚珠丝杆带动的滚珠丝杆螺母停止升降，因此伺服电机和电磁离合器为双重保险，在其中一方失效时，另外一方仍然能够进行制动，大大的降低了升降机构坠落的风险，提高了安全性；

2.本实施新型采用伺服电机加行星减速机，通过联轴器与滚珠丝杆连接，滚珠丝杆两端连接的固定轴承，使得升降机构整体中间减少了齿轮箱的过渡和机身的焊接，加工工艺更简便，结构更紧凑，且减少了传动部件之间的偏离、磨损，使得传动效率更高，降低设备的维修、使用成本；

3.本实施新型增加直线导轨，保证升降机构在给定的方向可以做高精度的往复直线运动，导向性更好。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例的爆炸结构示意图；

图3是本申请实施例包含基架的整体结构示意图；

图4是图3中A部分的局部透视示意图；

图5是图1中背板的整体结构示意图。

附图标记说明：1、背板；2、伺服电机；3、滚珠丝杆；4、电磁离合器；5、行星减速器；6、联轴器；7、行星减速器固定件；8、推力轴承座；9、固定轴承；10、电磁离合器固定件；11、丝杆转换杆；12、直线导轨；13、丝杆转换块；14、滑块；15、上开口；16、下开口；33、滚珠丝杆螺母；81、上推力轴承座；82、下推力轴承座；91、上固定轴承；92、下固定轴承。

具体实施方式

以下结合图1-图5，对本申请作进一步详细说明。

为了叙述方便，下文所称的“上”、“下”与附图本身的上、下方向一致，但并不对本实用新型的结构起限定作用。

本申请实施例中公开的双保险滚珠丝杆升降机构，广泛应用于在各种机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等工业领域，参照图1至图5，升级机构包括背板1、伺服电机2、滚珠丝杆3、滚珠丝杆螺母33、电磁离合器4、行星减速器5、联轴器6、行星减速器固定件7、推力轴承座8、上推力轴承座81、下推力轴承座82、固定轴承9、上固定轴承91、下固定轴承92和电磁离合器固定件10。背板1是由金属材质制成的矩形板，也可以是圆形或其他形状。背板1上部开设有供行星减速器5放置的矩形上开口15，下部设有供电磁离合器4放置的矩形下开口16，背板1上的开口可以使行星减速器5和电磁离合器4与背板1的连接更加贴合和紧密。推力轴承座8为一体成型的凸形固定件，其上设有供固定轴承9通过的通孔，推力轴承座8与固定轴承9过盈配合，滚珠丝杆3的上端穿过推力轴承座81通过固定轴承91固定背板1上，滚珠丝杆3的下端穿过推力轴承座82通过固定轴承92固定背板1上，滚珠丝杆3固定在背板1中间；滚珠丝杆3两端与固定轴承9相配合，可以在保证滚珠丝杆3转动的同时，避免发生偏离。

滚珠丝杆3上设置有滚珠丝杆螺母33，滚珠丝杆螺母33是将滚珠丝杆3的旋转运动转为滚珠丝杆螺母33上的升降运动。伺服电机2与滚珠丝杆3上端之间依次设有行星减速器5和联轴器6，四者依次连接且相互之间的接口相配合，行星减速器5放置在背板1上的上开口15处，并穿过带有通孔的行星减速器固定器7固定在背板1上部,行星减速器固定器7上的通孔与行星减速器5相配合。滚珠丝杆3下端固接有电磁离合器4，滚珠丝杆3下端穿入电磁离合器4并紧密连接，电磁离合器4放置在背板1上的下口处，通过电磁离合器4固定件10固定在背板1下部，电磁离合器固定件10由一个矩形垫片和垫片两端上面的两个固定件组成，电磁离合器4固定在电磁离合器固定件10的垫片上，电磁离合器固定件10上两个固定件固定在背板1的下开口16两端。

本升降机构利用行星减速器5内齿轮的速度转换器，降低伺服电机2的转速，同时增大输出转矩，使升降机构可以升降更重的物品；联轴器6与行星减速器5和滚珠丝杆3连接，滚珠丝杆3两端连接的固定轴承，使得升降机构整体中间减少了齿轮箱的过渡和机身的焊接，结构更紧凑，且减少了传动部件之间的偏离、磨损，使得传动效率更高。

本实施例中，升降机构设置有控制器，伺服电机2为抱闸的伺服电机，伺服电机2和电磁离合器6均由控制器控制，控制器发出升降机构的升降、停止、伺服电机2的抱闸和电磁离合器4结合的指令。

进一步地，本实施新型还可以是固定在基架上的升降机构，参照图3和图4，包括丝杆转换杆11、直线导轨12、丝杆转换块13、滑块14。图1所示的升降机构固定在图5的基架中间，基架两端还固接有直线导轨12，三者平行的固接在基架上。滚珠丝杆螺母33上固接丝杆转换块13，接丝杆转换块13为一个设有通孔的方形固定件，通孔与滚珠丝杆螺母33相配合，丝杆转换杆11中间固接在接丝杆转换块13上，丝杆转换杆11两端固接在直线导轨12上的方形滑块14上，滑块14在直线导轨12上只能进行直线运动，从而使连接的升降机构可以在给定的方向可以做高精度的往复直线运动。

本申请实施例的实施原理为：

升降机构进行升降动作时，控制器给出指令输送到伺服电机2，由伺服电机2带动行星减速机5通过联轴器6将动力传递到滚珠丝杆3上，带动滚珠丝杆3转动，滚珠丝杆螺母33将滚珠丝杆3上的旋转运动转为升降运动，滚珠丝杆螺母33升降带动丝杆转换块13升降，从而带动与丝杆转换块13固接的丝杆转换杆11升降，在丝杆转换杆11升降的过程中，由于丝杆转换杆11两端固接的滑块14在直线导轨12只能做直线运动，限定了丝杆转换杆11的运动轨迹，从而升降机构实现高精度的往复直线运动。

升降机构在完成升降动作的时候，控制器对伺服电机2和电磁离合器4发出指令，伺服电机2收到指令，抱紧伺服电机2的输出轴，而伺服电机2输出轴与对滚珠丝杆3之间连接有行星减速器5和联轴器6，从而起到抱紧滚珠丝杆3的作用，电磁离合器4收到指令，完成和滚珠丝杆3下端的结合，因此伺服电机2的抱闸和电磁离合器4的结合使得滚珠丝杆3无法转动，从而使滚珠丝杆3上的滚珠丝杆螺母33无法升降，从而使与滚珠丝杆螺母33固接的丝杆转换块13无法升降，从而使与丝杆转换块13固接的丝杆转换杆11无法升降，滚珠升降机构完成制动。伺服电机2和电磁离合器4为双重保险，在其中一方失效时，另外一方仍然能够进行制动，大大的降低了升降机构坠落的风险，提高了安全性，且由于是伺服电机2和电磁离合器4的双重制动，使得升降机构的停止更加迅速和平滑。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双保险滚珠丝杆升降机构，包括背板（1）、伺服电机（2）、滚珠丝杆（3），所述伺服电机（2）输出轴固定连接在滚珠丝杆（3）的上端，所述滚珠丝杆（3）包括滚珠丝杆螺母（33），其特征在于：所述滚珠丝杆（3）下端固定连接有电磁离合器（4），所述电磁离合器（4）用于使所述滚珠丝杆（3）停止转动，所述电磁离合器（4）固定连接在背板（1）下部，所述伺服电机（2）为带抱闸的伺服电机。

2.根据权利要求1所述的双保险滚珠丝杆升降机构，其特征在于：所述滚珠丝杆（3）两端通过推力轴承座（8）固定在背板（1）上，所述推力轴承座（8）包括上推力轴承座（81）和下推力轴承座（82）。

3.根据权利要求2所述的双保险滚珠丝杆升降机构，其特征在于：所述推力轴承座（8）上设有供固定轴承（9）穿过的通孔，所述推力轴承座（8）与固定轴承过盈配合，所述固定轴承（9）包括上固定轴承（91）和下固定轴承（92），所述固定轴承（9）与滚珠丝杆（3）的两端相配合。

4.根据权利要求1所述的双保险滚珠丝杆升降机构，其特征在于：所述背板（1）下部开设有供电磁离合器（4）放置的下开口（16），所述电磁离合器（4）固接在电磁离合器固定件（10）上，所述电磁离合器（4）在背板（1）的下开口（16）处通过电磁离合器固定件（10）固接在背板（1）下部。

5.根据权利要求1所述的双保险滚珠丝杆升降机构，其特征在于：所述伺服电机(2)输出轴与滚珠丝杆（3）之间设有行星减速器（5），三者依次固定连接，所述行星减速器（5）固接在背板（1）上部。

6.根据权利要求5所述的双保险滚珠丝杆升降机构，其特征在于：所述行星减速器（5）与背板（1）之间设有行星减速器固定件（7），所述行星减速器固定件（7）设有供行星减速器（5）穿过的通孔，所述背板（1）上部开设有供行星减速器（5）放置的上开口（15），所述行星减速器（5）在背板（1）的上开口（15）处通过行星减速器固定件（7）固接在背板（1）上部。

7.根据权利要求6所述的双保险滚珠丝杆升降机构，其特征在于：所述行星减速器（5）的输出轴与滚珠丝杆（3）之间设有联轴器（6），三者依次固定连接。

8.根据如权利要求1-7任一项所述的双保险滚珠丝杆升降机构，其特征在于：所述滚珠丝杆螺母（33）上固接有丝杆转换块（13），所述丝杆转换块（13）上固接有丝杆转换杆（11）。

9.根据权利要求8所述的双保险滚珠丝杆升降机构，其特征在于：所述双保险滚珠丝杆升降机构固定在基架上，所述基架上布设有两条直线导轨（12），所述两条直线导轨（12）内设有滑块（14），所述丝杆转换杆（11）两端固接所述滑块（14）。