[0001]
本实用新型涉及直线传动机构，尤其是涉及一种滚珠丝杠驱动直线传动机构。
背景技术：
[0002]
直线传动机构是机械结构或设备中常用的运动单元之一，现有直线传动机构包括气缸、液压缸、直线电机、滚珠丝杠传动和带传动等。
[0003]
气缸在工作时需要有气源，容易产生噪音，同时气缸只能实现点对点单工位的传送，且工作中速度恒定，无法实时变化调整，无法满足大部分的工作场景。
[0004]
液压缸常用于大型重型设备，需要较大输出力的直线驱动运动机构，需要配套较复杂的供油和管路回路系统，操作复杂、维护更换成本高。
[0005]
直线电机对于环境要求较高，尤其不适用粉尘较大的场合，且对于结构的装配精度要求高，防护要求高，维护更换操作复杂繁琐。
[0006]
滚珠丝杠传动引起运动及定位精度高、速度灵活多变、工位可自由设置、操作维护简便，动力源可自由搭配，逐渐成为自动化、智能化装备中的主流应用机构。然而，目前市场上的滚转丝杠驱动直线传动机构多为自由设计配置，维护更换不方便，适应性差，只能单机单配。同时目前市面上的滚转丝杠直线模组多为开放式或半封闭式的结构，结构体积较大、承载弯矩能力较差，密封性不好，无法应用于粉尘等恶劣环境及洁净环境等特殊应用场合。
技术实现要素：
[0007]
本实用新型目的在于提供一种结构紧凑的滚珠丝杠驱动直线传动机构，能够与不同输送结构拆卸式连接，适应不同的应用场合，适用范围广且传动精度高。
[0008]
为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：
[0009]
本实用新型所述的滚珠丝杠驱动直线传动机构，包括安装件，在所述安装件上设置有由动力源驱动的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的螺母上设置有负载结构；所述安装件上设置有直线导向件和密封件，所述负载结构包括沿所述直线导向件滑动的滑动件，穿过所述密封件并沿着直线导向件移动的负载件和设置在所述螺母上的转接件，所述转接件一端与所述滑动件连接，而其另一端与所述负载件连接。
[0010]
所述安装件为框架式结构件，所述滚珠丝杠、直线导向件、滑动件和转接件均设置在所述框架式结构件内，框架式结构件顶部沿其长度方向开设有使所述负载件通过的通槽。
[0011]
所述直线导向件为设置在所述框架式结构件内的直线导轨，所述滑动件为沿所述直线导轨滑动的滑块。
[0012]
所述动力源包括设置在所述安装件一端部的电机座和设置在所述电机座上的电机，所述电机的电机轴与所述滚珠丝杠的螺杆连接。
[0013]
所述转接件为转接块，其具有与所述螺母相配合的安装孔。
[0014]
所述密封件为设置在所述通槽位置处的钢带。
[0015]
所述负载件包括一体成型的负载板和安装块，所述安装块上部开设有与所述钢带匹配的穿孔；所述负载板位于所述框架式结构件的外侧。
[0016]
所述框架式结构件的底壁和/或侧壁上开设有安装孔或安装槽。
[0017]
本实用新型优点在于结构紧凑，不仅具有高强度、高精度和高负载的优点，还便于安装和维修。具体优点体现在以下几点：
[0018]
（1）、本实用新型的安装件为整体的框架式结构件，整体成型加工，具有足够大的强度刚度，可保证框架式结构件能够承受较大的外部弯矩荷载。
[0019]
（2）、本实用新型将滚珠丝杠、直线导轨、滑块、转接块等运动部件集成安装在框架式结构件的内部，并用钢带将框架式结构件顶部的通槽封住，不仅结构紧凑，外观简洁，还有效防止了外部灰尘进入，保证运动精度，延长使用寿命，可以适用于粉尘较大的场合；同时还能够防止框架式结构件内的污物掉落而影响工作环境，适用于对设备洁净度要求较高的场合。
[0020]
（3）、本实用新型的动力源独立安装在框架式结构件的外侧，便于安装、拆卸、维修维护和更换；动力源可以是为伺服电机、步进电机或马达，还可以是减速器与电机的组合，通过调整安装框架端部电机支架的接口即可实现不同动力源的安装。同时滚珠丝杠配合伺服电机或步进电机，可以实现负载运动速度的调节，实现高速、中速和低速连续变化的往复运动，适用于负载运动加速度大的工况。
[0021]
（4）、本实用新型通过伺服电机或步进电机驱动滚珠丝杠实现沿直线导轨的直线运动，滚珠丝杠不仅能够保证较高的运动精度和定位精度，还能够承受较大的轴向荷载，同时直线导轨的导向可以进一步提高直线运动精度，承受径向荷载和弯矩，使得本实用新型适用于轴向载荷较大、和对直线运动精度、定位精度较高的工况。
[0022]
（5）、框架式结构件的底壁和侧壁上均开设有安装槽或安装孔，能够满足本实用新型在任意安装方向和固定位置的安装需求，安装固定方式灵活；固定面多，能够保证框架式结构件的整体刚度；安装槽设计加工成与型材结构一致的通用槽（燕尾槽），利用铝合金型材标准件即可实现框架式结构件的灵活安装，安装简单快捷。
附图说明
[0023]
图1是本实用新型的结构示意图。
[0024]
图2是图1中d-d向的剖视放大图。
[0025]
图3是本实用新型所述转接块的结构示意图。
[0026]
图4是图3的a-a向剖视图。
[0027]
图5是图3的侧视图。
[0028]
图6是本实用新型所述负载件的结构示意图。
[0029]
图7是图6的俯视图。
具体实施方式
[0030]
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
[0031]
如图1-2所示，本实用新型所述的滚珠丝杠驱动直线传动机构，包括
[0032]
安装件，具体为顶壁上开设有通槽的框架式结构件1.1（能够有效保证刚度和承受较大的弯矩荷载），其底壁内表面通过螺栓固定连接有沿其长度方向延伸的直线导向件（即直线导轨1.2），框架式结构件1.1的一端部通过螺栓固定连接有电机座1.3，而其另一端通过螺栓连接有保护盖1.4，密封件设置（即钢带1.5）在框架式结构件1.1顶部的通槽处，其两端通过螺栓与框架式结构件1.1紧固连接；钢带1.5将框架式结构件1.3的通槽基本上密封，保证框架式结构件1.1的密封性能，防止外部粉尘进入框架式结构件内，同时还避免内部污物污染工作环境；
[0033]
滚珠丝杠，包括位于框架式结构件1.1内的螺杆3.1和螺母3.2，螺杆3.1的两端分别通过轴承与框架式结构件1.1的左侧壁和右侧壁转动连接，框架式结构件1.1的左侧壁和右侧壁上分别设置有用于保护轴承的轴承盖3.3；滚珠丝杠设置在框架式结构件的内部，延长了滚珠丝杠的使用寿命；
[0034]
动力源，为固定在电机座1.3上的电机2，电机2的工作轴与螺杆3.1传动连接（工作轴通过联轴器与螺杆固连在一起）；其中，电机可以是伺服电机，还可以是步进电机，其运行速度可调节，可实现高速、中速和低速连续变化的往复运动，满足加速大的直线往复运动需求；同时电机2通过电机座1.3独立安装在框架式结构件1.1的外侧，便于安装、拆卸、维修维护和更换；以及
[0035]
负载结构，包括沿直线导轨1.2滑动的滑动件（即滑块4），穿设在螺杆3.1上的转接件，和穿过钢带1.5沿直线导轨1.2平移的负载件，转接件上部与负载件连接而其下部与滑块4连接（即通过螺栓连接）。
[0036]
如图3-5所示，转接件为一体成型的转接块5，转接块5具有与螺母3.2匹配的安装孔5.1，转接块5套装在螺母3.2上，随螺母3.2同步移动；转接块5的顶壁上具有第一通孔5.2，而其底壁上具有第二通孔5.3，滑块4上开设有与第二通孔5.3上下对应的第四通孔，旋拧在第四通孔和第二通孔5.3内的螺栓将滑块4和转接块5固定在一起。
[0037]
如图6-7所示，负载件包括位于框架式结构件1.1外部的负载板6和与转接块5固定连接的安装块7，安装块7上部开设有与钢带1.5匹配的穿孔7.1，安装块7的底部开设有与第一通孔5.2上下对应的第三通孔7.2，旋拧在第一通孔5.2和第三通孔7.2内的螺栓将转接块5与安装块7固定在一起。安装块7和转接块5通过螺栓连接，安装及拆卸简单便捷，便于更换。
[0038]
如图1所示，为便于实现框架式结构件1.1的固定安装，在框架式结构件1.1的底壁上间隔开设多个安装孔1.6，利用螺栓将框架式结构件1.1与固定基体固定连接在一起；当然还可以在框架式结构件1.1的底壁和侧壁上开设安装孔，以满足框架式结构件1.1在任意方向的固定需求，降低安装难度，保证框架式结构件1.1的刚度。当然，安装孔还可以替换为与型材匹配的安装槽（如燕尾槽），通过铝合金型材标准件即可实现框架式结构件1.1的安装，安装简单便捷。同时还可以在框架式结构件1.1的安装槽或安装孔内安装负载板到位传感器或测量长度的传感器，以实现负载板6的自动往返。
[0039]
如图7所示，为实现输送结构或推手与负载板6的连接，在负载板6的上表面间隔开设有螺纹孔6.1（也可以是燕尾槽或与铝合金型材匹配的其它通用槽，通过铝合金型材标准件实现负载板6与输送结构或推手的快速安装）。
[0040]
本实用新型的安装过程如下：将转接块5穿过在螺杆3.1，使其与螺母3.2固定连接，再将安装块7穿设在钢带1.5上；将螺杆3.1分别利用轴承安装在框架式结构件1.1左侧壁和右侧壁上，并分别安装轴承盖3.3，具体如图1所示；
[0041]
利用联轴器将电机2的工作轴与延伸出框架式结构件1.1的螺杆3.1端部连接在一起，将电机座1.3卡装在框架式结构件1.1的一端部，将钢带1.5的一端部插装在电机座1.3与框架式结构件1.1之间的缝隙内，利用螺栓将电机座1.3、钢带1.5和框架式结构件1.1紧固在一起；在框架式结构件1.1的另一端部安装保护盖1.4，将钢带1.5的另一端部插装在保护盖1.4与框架式结构件1.1之间的缝隙内，利用螺栓将钢带1.5、保护盖1.4和框架式结构件1.1连接在一起，具体如图1所示；
[0042]
调整负载件和滑块4，使其与转接块5上下对应，然后利用四个螺栓将安装块7与转接块5顶壁连接在一起，利用四个螺栓将滑块4与转接块5的底壁固定在一起即可完成安装，具体如图1所示。
[0043]
本实用新型在安装时，将滚珠丝杠、直线导轨1.2、滑块4、转接块5等运动部件集成安装在框架式结构件1.1的内部，并用钢带1.5将框架式结构件1.1顶部的通槽封住，结构紧凑，保证外形美观简洁，还能够有效防止外界灰尘进入，确保传动精度，延长使用寿命，同时也能够防止框架式结构件1.1内的污物掉落而影响工作环境，同时满足对设备洁净度要求较高的工况需求，以及粉尘较多的工况作业需求。
[0044]
本实用新型的工作过程如下：手动启动电机2（或利用plc启动电机2），电机2带动螺杆3.1在框架式结构件1.1内转动，螺母3.2将力传递给转接块5使其直线移动，转接块5同步带动滑块4沿直线导轨1.2滑动而负载件同步沿着钢带1.5平移；手动调整（或利用plc控制）电机2反方向转动，使转接块5、负载件和滑块4沿着钢带1.5、直线导轨1.2反方向平移。
[0045]
本实用新型所述的滚珠丝杠驱动直线传动机构，具有以下优点：
[0046]
（1）框架式结构件1.1具有足够大的强度刚度，能够承受较大的弯矩载荷，能够满足长距离直线往复传动的工况需求；
[0047]
（2）选用精密的滚珠丝杠作为精密驱动和传动元件，不仅能够保证较高的运动精度和定位精度，还能够承受较大的轴向荷载，同时直线导轨1.2的导向进一步提高了直线运动精度，使得本实用新型适用于轴向载荷较大、对直线运动精度、定位精度较高的工况；
[0048]
（3）电机选择为伺服电机或步进电机时，可通过改变电机的转动速度来改变负载件的直线传动速度，尤其适用于速度高、加速度大的工况；
[0049]
（4）本实用新型将各结构件集成安装在框架式结构件1.1内，并用钢带1.5将框架式结构件1.1封住，保证密封性能，不仅能够防止外部粉尘进入框架式结构件内1.1部，以满足粉尘较多的工况作业需求，如水泥厂、粮食加工厂等；还能够防止框架式结构件1.1内的污物掉落在外部环境中，适用于对洁净度要求较高的工况，如医疗、军工或电子等行业。
[0050]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语
ꢀ“
前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。