一种直线运动执行机构及直线运动控制装置的制作方法

本发明属于动力传动机构
技术领域：
，尤其涉及一种直线运动执行机构及直线运动控制装置。
背景技术：
：直线运动执行机构作为一种可以实现自动化直线往复运动的传动单元，一般由两种不同驱动架构来执行，分为螺杆架构传动与同步架构传动。直线运动执行机构广泛应用于测量、激光焊接、激光切割、涂胶机、喷涂机、打孔机、点胶机、小型数控机床、雕刻机、样本绘图机、移载机、分类机、试验机等自动化设备及生产线中。螺杆架构传动的直线运动执行机构由滚珠丝杠副、直线导轨副、铝合金型材、滚珠丝杠副支撑座、联轴器、马达、光电开关等组成，具有单体运动速度快、重复定位精度高、本体质量轻、占设备空间小、寿命长的特点。常规直线运动执行机构本体轨道刚性不够，负载能力有限，往往在使用过程中容易出现变形、重复定位精度降低等情况，使用效果达不到理想要求。技术实现要素：为解决上述问题，本发明提供一种直线运动执行机构，包括导向组件和传动组件；所述导向组件包括本体；所述传动组件设置于所述本体内，包括旋转构件和运动构件；所述运动构件内设有滚珠循环器，所述滚珠循环器内设有供依次排列的滚珠运动的滚珠滚道；所述运动构件两侧对称位置各设有一与所述滚珠滚道连通的运动工作槽，用于滚珠运动；所述运动构件通过两侧的运动工作槽与本体连接，并基于所述运动工作槽沿所述本体长度方向运动；所述滚珠滚道与所述运动工作槽组成供依次排列的滚珠运动的循环闭合回路；所述旋转构件为设有能供所述滚珠移动的螺纹的螺杆状的旋转构件；所述运动构件通过所述滚珠循环器内的滚珠套设于所述传动组件的螺纹上，且在所述旋转构件旋转时，所述滚珠循环器内的滚珠在所述循环闭合回路内循环，使所述运动构件沿所述旋转构件的长度方向运动。优选地，所述本体包括直线基座，所述直线基座内设有供所述运动构件运动的直线运动槽；所述与直线运动槽所述运动构件的大小相适配。优选地，所述本体还包括嵌于所述直线基座内侧、且与所述运动构件的两端的运动工作槽相对应的压紧滚珠轨道；在滚珠装配后，所述滚珠在所述运动工作槽内依次排列组成滚珠运动体；所述运动构件的两端的所述滚珠运动体嵌入对应的压紧滚珠轨道内，并沿所述压紧滚珠轨道的长度方向运动。优选地，所述滚珠循环器内设有独立且并列的两个螺纹滚道，每个螺纹滚道与对应的压紧滚珠轨道相连通，组成两个独立的循环闭合回路。优选地，所述本体，还包括与所述直线基座连接，且设于所述运动构件两侧的防尘侧板。优选地，所述本体还包括防尘盖，所述防尘盖分别与所述直线基座的长度方向的两端连接；所述运动构件还包括与所述滚珠循环器连接的输出端；其中，所述滚珠循环器设有连接端，所述连接端与所述输出端连接；并且，所述连接端与所述输出端合围成一供所述防尘盖穿设的防尘运动腔，使所述运动构件沿所述防尘盖的长度方向运动。优选地，所述导向组件还包括前端盖、后端盖、第一轴承和第二轴承；所述前端盖和所述后端盖均与所述本体连接，并设于所述本体的长度方向的两端；所述运动构件和所述旋转构件均设于所述前端盖、所述后端盖和所述本体围合成的腔体内；所述螺杆包括杆体，以及设于所述杆体长度方向两端的主动工作端和从动工作端；所述杆体外侧壁上设有滚珠螺纹槽；其中，所述主动工作端套设有所述第一轴承并通过所述第一轴承与所述前端盖连接，所述前端盖设于所述本体的前端；所述从动工作端套设有所述第二轴承并通过所述第二轴承与所述后端盖连接，所述后端盖设于所述本体后端。为解决上述问题，本发明还提供了一种直线运动控制装置，包括电机、联轴器，以及如上述所述的直线运动执行机构；所述电机通过所述联轴器与所述直线运动执行机构连接。本发明提供一种直线运动执行机构，通过在本体内设置旋转构件，以及套设在旋转构件上的运动构件，运动构件内设有滚珠循环器，并且在其两侧还设有对称的与内部滚珠滚道连通的运动工作槽，与旋转构件螺纹上的滚珠螺纹滚道组成滚珠的循环闭合回路。在装配后，运动构件通过滚珠循环器内的滚珠套设于传动组件的滚珠螺纹槽上，在所述旋转构件旋转时，所述滚珠循环器内的滚珠在所述循环闭合回路内循环，内部的滚珠在滚珠螺纹槽和所述滚珠滚道移动，并且循环至外部的运动工作槽，在运动工作槽内同步实现滚珠的滑动，从而使运动构件基于滚珠的滚动沿旋转构件的长度方向运动，两侧的运动工作槽内滚珠同步滚动，使运动构件基于两侧的运动工作槽沿本体做精密直线滚动运动，利用基于滚珠循环器的滚珠在循环闭合回路内的运动，使直线运动执行机构在运动时能承受不同方向扭矩，提高结构刚度，提高负载能力，避免在使用过程中容易出现变形、重复定位精度降低等情况。附图说明图1为本申请实施例中直线运动执行机构的整体结构示意图；图2为本申请实施例中直线运动执行机构的侧方位结构示意图；图3为本申请实施例中直线运动执行机构的爆炸示意图；图4为本申请实施例中直线运动执行机构的导向组件中本体的结构示意图；图5为本申请实施例中直线运动执行机构的导向组件中本体的剖面结构示意图；图6为本申请实施例中直线运动执行机构的运动构件的结构示意图；图7为本申请实施例中直线运动执行机构的运动构件的端面结构示意图；图8为本申请实施例中直线运动执行机构的运动构件的爆炸示意图；图9为本申请实施例中直线运动执行机构的旋转构件的结构示意图；图10为本申请实施例中直线运动控制装置的结构示意图。附图标记：名称编号名称编号名称编号直线运动执行机构1后端盖1117运动构件122导向组件11第一轴承1118滚珠循环器1221本体111第二轴承1119滚珠滚道1222直线基座1111传动组件12运动工作槽1223直线运动槽1112旋转构件121滚珠运动体1224压紧滚珠轨道1113螺杆1211输出端1225防尘侧板1114滚珠螺纹槽1212连接端1226防尘盖1115主动工作端1213电机2防尘运动腔1115a从动工作端1214联轴器3前端盖1116杆体1215本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。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，或一体地连接；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，还可以是两个元件内部的连通。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。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。实施例：参考图1-9，本实施例提供一种直线运动执行机构1，包括导向组件11和传动组件12；所述导向组件11包括本体111；所述传动组件12设置于所述本体111内，包括旋转构件121和运动构件122；所述运动构件122内设有滚珠循环器1221，所述滚珠循环器1221内设有供依次排列的滚珠运动的滚珠滚道1222；所述运动构件122两侧对称位置各设有一与所述滚珠滚道1222连通的运动工作槽1223，用于滚珠运动；所述运动构件122通过两侧的运动工作槽1223与本体111连接，并基于所述运动工作槽1223沿所述本体111长度方向运动；所述旋转构件121包括螺杆1211；所述螺杆1211上设有供所述滚珠运动且与所述滚珠滚道1222连通的滚珠螺纹槽1212；所述螺纹滚道、所述滚珠螺纹槽1212和所述运动工作槽1223组成供依次排列的滚珠循环运动的循环闭合回路；所述运动构件122通过所述滚珠循环器1221内的滚珠套设于所述传动组件的所述滚珠螺纹槽1212上，且在所述旋转构件121旋转时，所述滚珠循环器1221内的滚珠在所述循环闭合回路内循环，使所述运动构件122沿所述旋转构件121的长度方向运动。上述，直线运动执行机构1有几种叫法，线性模组、直角坐标机器人、直线滑台等，是继直线导轨、直线运动模组、滚珠丝杆直线传动机构的自动化升级单元。可以通过各个单元的组合实现负载的直线、曲线运动，是轻负载的自动化更加灵活、定位更加精准。上述，转动机构为螺杆1211，能随电机2的转动而转动，而运动构件122套设在螺杆1211的螺纹上。运动构件122内设有滚珠循环器1221，其内具有滚珠滚道1222，向内与螺杆1211上的滚珠螺纹槽1212连通，向外通过运动工作槽1223与本体111连接。在装配后，螺杆1211基于电机2带动下发生旋转时，带动滚珠螺纹槽1212内的滚珠沿槽进行循环移动；另一方面，运动构件122通过两侧的运动工作槽1223与本体111连接，在滚珠循环时基于运动工作槽1223内滚珠的沿本体111两侧内壁滑动，使运动构件122同步沿本体111的长度方向运动。本实施例提供一种直线运动执行机构1，通过在本体111内设置旋转构件121，以及套设在旋转构件121上的运动构件122，运动构件122内设有滚珠循环器1221，并且在其两侧还设有对称的与内部滚珠滚道1222连通的运动工作槽1223，与旋转构件121螺纹上的滚珠螺纹滚道组成滚珠的循环闭合回路。在装配后，运动构件122通过滚珠循环器1221内的滚珠套设于传动组件的滚珠螺纹槽1212上，在所述旋转构件121旋转时，所述滚珠循环器1221内的滚珠在所述循环闭合回路内循环，内部的滚珠在滚珠螺纹槽1212和所述滚珠滚道1222移动，并且循环至外部的运动工作槽1223，在运动工作槽1223内同步实现滚珠的滑动，从而使运动构件122基于滚珠的滚动沿旋转构件121的长度方向运动，两侧的运动工作槽1223内滚珠同步滚动，使运动构件122基于两侧的运动工作槽1223沿本体111做精密直线滚动运动，利用基于滚珠循环器1221的滚珠在循环闭合回路内的运动，使直线运动执行机构1在运动时能承受不同方向扭矩，提高结构刚度，提高负载能力，避免在使用过程中容易出现变形、重复定位精度降低等情况。进一步的，所述本体111包括直线基座1111，所述直线基座1111内设有供所述运动构件122移动的直线运动槽1112；所述直线运动槽1112与所述运动构件122的大小相适配。上述，直线运动槽1112内的大小与运动构件122大小相适配，使直线运动执行机构1保持一能满足功能的较小的适中的体积，更便于安装调试。同时，宽度缩小，使设备安装所需空间更小，达到节省空间，外观紧凑的效果。进一步的，所述本体111还包括嵌于所述直线基座1111内侧、且与所述运动构件122的两端的运动工作槽1223相对应的压紧滚珠轨道1113；在滚珠装配后，所述滚珠在所述运动工作槽1223内依次排列组成滚珠运动体1224；所述运动构件122的两端的所述滚珠运动体1224嵌入对应的压紧滚珠轨道1113内，并沿所述压紧滚珠轨道1113的长度方向运动。上述，压紧滚珠轨道1113，为内嵌于直线基座1111内侧的与运动工作槽1223相对应的轨道。该压紧滚珠轨道1113，为特制压紧防尘钢带结构，所述特制压紧防尘钢带结构上设置条形圆弧状凹槽，该条形圆弧形凹槽与相对应的运动工作槽1223内的滚珠的形状相适配。从而基于该结构实现：形成嵌入式钢带轨道，使滑动顺畅，且由于其嵌入式设计实现密封性高的效果。同时，嵌入式的特制压紧防尘钢带结构，在机构运行过程中不易发尘，可用于洁净度要求较高的洁净室环境。进一步的，所述滚珠循环器1221内设有独立且并列的两个螺纹滚道，每个螺纹滚道与对应的压紧滚珠轨道1113相连通，组成两个独立的循环闭合回路。上述，两个并列设置的螺纹滚道，其设置方向可以为平行于运动构件122的移动方向，从而组成两个独立的循环闭合回路，分别基于螺杆1211的转动而滑动。从而相比于采用单一的循环闭合回路的技术方案进一步在直线运动中提高了对于不同方向扭矩的承受力，提高负载能力，提高结构刚度。进一步的，所述本体111，还包括与所述直线基座1111连接，且设于所述运动构件122两侧的防尘侧板1114。进一步的，所述本体111还包括防尘盖1115，所述防尘盖1115分别与所述直线基座1111的长度方向的两端连接；所述运动构件122还包括与所述滚珠循环器1221连接的输出端1225；其中，所述滚珠循环器1221设有连接端1226，所述连接端1226与所述输出端1225连接；并且，所述连接端1226与所述输出端1225合围成一供所述防尘盖1115穿设的防尘运动腔1115a，使所述运动构件122沿所述防尘盖1115的长度方向运动。上述，防尘侧板1114、防尘盖1115、以及下方的直线基座1111盖合后，围合成一具有一定防尘效果的腔体，使运动构件122能在防尘的腔体内往复移动，防尘设计避免了在运动构件122运动时，内部产生的灰尘的外射，可使直线运动执行机构1整体可以在具有更高洁净度要求的环境下工作。输出端1225，用于将运动构件122进行往复移动的力和行程，通过输出端1225输出，带动与输出端1225连接的机构进行运动。上述，连接端1226，可以为y字型，上端设有两个分叉并且分别与输出端1225的宽度方向的两端连接，从而连接端1226与输出端1225合围成一防尘运动腔1115a，该腔体可供防尘盖1115穿设，并且防尘盖1115的长度方向两端分别于直线机座的长度方向的两端固定连接，从而实现活动机构沿直线基座1111长度方向运动时，确保防尘盖1115始终盖设于本体111内的空间的上端，从而进一步避免灰尘由内至外飞溅的问题。进一步的，所述导向组件11还包括前端盖1116、后端盖1117、第一轴承1118和第二轴承1119；所述前端盖1116和所述后端盖1117均与所述本体111连接，并设于所述本体111的长度方向的两端；所述运动构件122和所述旋转构件121均设于所述前端盖1116、所述后端盖1117和所述本体111围合成的腔体内；所述螺杆1211包括杆体1215，以及设于所述杆体1215长度方向两端的主动工作端1213和从动工作端1214；所述杆体1215外侧壁上设有滚珠螺纹槽1212；其中，所述主动工作端1213套设有所述第一轴承1118并通过所述第一轴承1118与所述前端盖1116连接，所述前端盖1116设于所述本体111的前端；所述从动工作端1214套设有所述第二轴承1119并通过所述第二轴承1119与所述后端盖1117连接，所述后端盖1117设于所述本体111后端。上述，主动工作端1213与电机2连接，从动工作端1214用于支撑，并随主动工作段同步转动，通过两端的轴承连接在前后端的盖上，起到对于转动机构的支撑作用。上述，螺杆1211整体可以包括三部分，依次可以为主动工作端1213、杆体1215和从动工作端1214，杆体1215上设有滚珠螺纹槽1212。其中，螺杆1211可以为一体成型的整体，也可以为三个部分安装组合成一螺杆1211。此外，参考图10，本实施例还提供了一种直线运动控制装置，包括电机2、联轴器3，以及如上述所述的直线运动执行机构1；所述电机2通过所述联轴器3与所述直线运动执行机构1连接。上述，在电机2的转动下，输出旋转动力，通过联轴器3，带动直线运动执行机构1内的螺杆1211旋转，并使直线运动执行机构1内的运动构件122进行沿直线运动执行机构1长度方向运动。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。当前第1页12