一种绣花机专用减震外壳的混合式步进电机的制作方法

本申请涉及电机技术的领域，尤其是涉及一种绣花机专用减震外壳的混合式步进电机。

背景技术：

目前绣花机是对布料进行刺绣的自动化机械，其工作原理为：先用刺绣cad软件制版，生成样版后，将载有刺绣程序及花样的盘片先后分别放入电脑磁盘驱动器中，在程序控制下，电脑将花样坐标值换成与绷框x、y方向位移量量相当之电信号，送到x、y、z单片机系统进行电机升降速处理后，输出信号控制x、y步进电机，使得带动绷框完成x、y间的进给运动；同时驱动z步进电机，带动机针作上下运动，从而使刺绣连续地进行下去。

z步进电机在带动机针作上下运动时，其竖直方向运动的稳定性决定了刺绣图案的精准性，相关技术中z步进电机固定在机头上，驱动机针作上下的运动。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有z步进电机在运转过程中不可避免的会产生振动，从而带动机头振动，导致机针作竖直运动不稳定，使得刺绣图案精准度下降的缺陷。

技术实现要素：

为了z步进电机运转过程中振动使得机针刺绣图案精准度下降的问题，本申请提供一种绣花机专用减震外壳的混合式步进电机。

本申请提供的一种绣花机专用减震外壳的混合式步进电机采用如下的技术方案：

一种绣花机专用减震外壳的混合式步进电机，包括步进电机机体，步进电机机体包括有外壳和转轴，外壳的两端分别设置为前端盖和后端盖，转轴从前端盖伸出，并与前端盖转动连接且转动轴线水平，外壳在平行于转轴转动轴线的一侧设置有万向减震装置，万向减震装置包括有万向板和固定板，万向板包括有连接板和移动板，连接板与外壳固定连接，移动板与连接板背离外壳的一端垂直固定连接，固定板靠近万向板的一侧上开设有第一活动槽，第一活动槽的内壁在垂直于转轴转动轴线的侧面上开设有第二活动槽，第二活动槽与第一活动槽连通，移动板与第二活动槽滑动配合，滑动方向为竖直或水平，移动板在平行于转轴转动轴线的两侧和顶端均设置有抵接板，抵接板与移动板平行于转轴转动轴线的两侧抵接，抵接板在背离移动板一侧固定设置有减震弹簧，减震弹簧与第二活动槽的内壁固定连接，移动板的底端设置有弹性板。

通过采用上述技术方案，步进电机在运转过程中会产生振动，振动的能量会通过外壳传递给绣花机针头，万向减震装置的设置使得振动通过壳体传导给连接板时，连接板会将振动的能量传递给移动板，移动板会发生振动，抵接板和减震弹簧的设计可以在移动板发生振动时，对移动板竖直方向的振动能量通过减震弹簧的形变来吸收，从而减少了壳体传导给绣花机针头的振动能量，提高了绣花机针头的刺绣精度。

优选的，所述固定板背离万向板的一侧设置有绣花机固连板，固定板与绣花机固连板之间设置有减震片，固定板的相对两侧靠近绣花机固连板的位置固定连接有第二固定耳，第二固定耳处设置有螺栓，螺栓依次贯穿过第二固定耳、减震片和绣花机固连板以将第二固耳与绣花机固连板之间固定连接起来。

通过采用上述技术方案，步进电机传导给你固定板的振动能量在平行于固定板的方向上可以被固定板进行吸收，但垂直于固定板方向上的振动能量无法被固定板吸收，减震片的设置可以通过产生弹性形变来吸收掉大部分垂直于固定板的振动能量传导给绣花机固连板的能量。

优选的，所述转轴背离外壳的一端设置有周向减震装置，周向减震装置包括有环形套壳，环形套壳内周面处设置有多个抵接环板，抵接环板呈弧形设置并与转轴的外周面抵接，抵接环板背离转轴的一侧设置有第一抵接弹簧，第一抵接弹簧的一端与抵接环板背离转轴的一侧固定连接，第一抵接弹簧的另一端与环形套壳相对固定。

通过采用上述技术方案，周向减震装置的设计，可以通过第一抵接弹簧发生形变来吸收转轴周向的振动能量，并对转轴的周向振动进行一定的限位，减少转轴周向的振动幅度，从而减少了绣花机针头的振动幅度，提高了绣花机针头的刺绣精准度。

优选的，所述抵接环板与转轴抵接的一侧上设置有多个滚珠，滚珠与转轴的轴向面滚动接触。

通过采用上述技术方案，滚珠的设计，可以减少抵接环板与转轴之间摩擦力，减少了抵接环板在转轴过程中受到的转轴周向的扭力。

优选的，所述环形套壳内周面上开设有环槽，环槽内设置有两个防卡环，防卡环与环槽滑动配合且滑动方向水平，两个防卡环均呈半圆状，两个防卡环的两端均相互正对，防卡环的两端均固定连接有防卡弹簧，第一抵接弹簧的一端固定在防卡环相对的侧面。

通过采用上述技术方案，当转轴运行过程中，转轴的周向振动幅度大于加强杆与加强槽之间的滑动距离时，可能会发生转轴的周向卡死对转轴带来损坏，防卡环和防卡弹簧的设计，可以通过两个防卡环之间的相互远离来放置转轴与抵接环板之间的卡死而带来的对转轴的损坏。

优选的，所述环形套壳的外周面上靠近前端盖的位置固定设置有多个第一固定耳，第一固定耳在靠近前端盖的一侧设置有固定环板，固定环板与前端盖相对固定，第一固定耳上设置有减震固定件，减震固定件将第一固定耳与固定环板固定连接起来。

通过采用上述技术方案，第一固定耳和减震固定件的设置使得环形套壳与固定环板之间在保证刚性连接的同时能够对环形套壳的振动能量传导给固定环板时能够产生能量的消减，从而减少了步进电机传导给绣花机针头的振动能量，从而提高了绣花机针头刺绣的精准度。

优选的，所述减震固定件包括有固定螺栓、减震环和固定螺母，减震环固定连接在固定螺栓的外周面上，固定螺栓和减震环穿设在固定环板内，固定螺栓背离环形套壳的一端穿出固定环板并与固定螺母螺纹连接。

通过采用上述技术方案，减震环的设计使得环形套壳与固定环板之间的刚性连接部分转变为弹性连接，从而使得当环形套壳的周向发生振动时，减震环可以通过产生弹性形变来吸收环形套壳通过固定螺栓传递给固定环板的振动能量，从而减少了外壳传递给绣花机针头的振动量。

优选的，所述固定环板靠近前端盖的一侧设置有多个缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端与固定环板固定连接，缓冲弹簧的另一端与前端盖固定连接。

通过采用上述技术方案，当转轴产生轴向的振动传递给固定环板时，固定环板通过缓冲弹簧产生形变可以吸收掉部分的振动能量，从而减少了振动能量传递到外壳进而传递给绣花机针头的情况。

优选的，所述固定环板靠近前端盖的一侧设置有连接杆，连接杆包括有套杆和伸缩杆，套杆呈中空壳体结构且套杆背离固定环板的一端呈开口设置，伸缩杆插入到套杆内部与伸缩杆滑动连接，伸缩杆背离固定环板的一端与前端盖固定连接。

通过采用上述技术方案，套杆和伸缩杆之间可以发生相对的滑动来适应缓冲弹簧之间产生形变带来的固定环板与前端盖之间的相对距离，且连接杆的设置可以增大固定环板竖直方向的刚性，提高固定环板在转轴上的固定稳定性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.减震片的设置可以通过产生弹性形变来吸收掉大部分垂直于固定板的振动能量传导给绣花机固连板的能量；

2.缓冲弹簧的设置，使得缓冲弹簧通过形变可以吸收掉固定环板传导过来的部分振动能量，从而减少了振动能量传递到外壳进而传递给绣花机针头的情况；

3.连接杆的设置可以增大固定环板竖直方向的刚性，提高固定环板在转轴上的固定稳定性。

附图说明

图1是本申请实施例中一种绣花机专用减震传动轴的混合式步进电机的结构示意图；

图2是本申请实施例中一种绣花机专用减震传动轴的混合式步进电机的剖视示意图；

图3是周向减震装置的剖视示意图；

图4是图3中a的放大示意图；

图5是旨在说明减震固定件的局部爆炸示意图；

图6是万向减震装置的剖视示意图。

附图标记说明：1、步进电机机体；11、外壳；12、定子；13、转子；14、转轴；15、前端盖；16、后端盖；17、轴承；2、周向减震装置；21、环形套壳；211、环槽；212、第一固定耳；22、防卡环；221、加强槽；222、防卡弹簧；23、抵接环板；231、第一抵接弹簧；232、加强杆；233、滚珠；3、轴向减震装置；31、抵接块；32、第二抵接弹簧；33、轴向减震槽；4、万向减震装置；41、万向板；411、连接板；412、移动板；42、固定板；421、第一活动槽；422、第二活动槽；423、第二固定耳；43、弹性板；44、抵接板；45、减震弹簧；5、固定环板；51、连接杆；511、套杆；512、伸缩杆；52、减震板；53、缓冲弹簧；6、绣花机固连板；7、减震片；8、减震固定件；81、固定螺栓；82、减震环；83、固定螺母。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种绣花机专用减震外壳的混合式步进电机。

参照图1和图2，一种绣花机专用减震外壳的混合式步进电机包括步进电机机体1，步进电机机体1包括有外壳11、定子12、转子13、转轴14和轴承17，定子12固定在外壳11内壁上，转子13的两端均与转轴14固定连接，转轴14两端通过轴承17与外壳11转动连接且转动轴线水平，外壳11的两端分别设置为前端盖15和后端盖16，转轴14的一端从前端盖15伸出。通过启动电源，转子13会带动转轴14进行转动。

参照图2，后端盖16上靠近转轴14的一侧上开设有轴向减震槽33，转轴14的一端与轴向减震槽33转动连接，转轴14靠近后端盖16的一端设置有轴线减震装置，轴向减震装置3包括有抵接块31和第二抵接弹簧32，抵接块31的一端与转轴14的一端通过压力轴承转动配合，抵接块31的另一端与第二抵接弹簧32的一端固定连接，第二抵接弹簧32背离抵接块31的一端与轴向减震槽33开口朝向的内壁固定连接，抵接块31与轴向减震槽33滑动配合。在步进电机的运转过程中，转轴14轴向方向上可能会发生振动，转轴14轴向的振动会通过物理刚性的传动至绣花机的针头处，从而影响了针头的刺绣精准度，轴线减震装置的设置，使得转轴14在发生转动时，进行轴向的振动时，转轴14的振动力会通过抵接块31传导至第二抵接弹簧32处，第二抵接弹簧32发生形变来吸收转轴14的轴向振动力，从而减少了转轴14对壳体的振动量，进而减少了通过壳体传导给针头的振动量，提高了针头刺绣的精准度。

参照图3和图4，转轴14背离外壳11的一端设置有周向减震装置2，周向减震装置2包括有环形套壳21、防卡环22和抵接环板23，环形套壳21呈环形设计，环形套壳21内周面上开设有环槽211，防卡环22设置有有两个，且设置在环槽211内，防卡环22与环槽211滑动配合且滑动方向垂直于转轴14的轴向，两个防卡环22均呈半圆状，两个防卡环22的两端均相互正对，防卡环22的两端分别设置有一个防卡弹簧222，防卡弹簧222的一端与一个防卡环22的一端固定连接，防卡弹簧222的另一端与另一个防卡环22的对应一端固定连接。

抵接环板23设置有多个，抵接环板23均匀设置在两个防卡环22的相互正对的周面上，本实施例较佳的设置有四个，抵接环板23呈弧形设置且与转轴14的外周面抵接，抵接环板23与防卡环22之间设置有多个第一抵接弹簧231，本实施例较佳的设置第一抵接弹簧231的数量为4个，第一抵接弹簧231均匀分别在抵接第一抵接弹簧231的一端与抵接环板23背离转轴14的一侧固定连接，第一抵接弹簧231的另一端与环形套壳21靠近抵接环的周面固定连接，防卡环22靠近抵接环板23的周面上开设有多个加强槽221，本实施例较佳的设置夹加强槽221的数量为第一抵接弹簧231数量的两倍，每个第一抵接弹簧231的两侧均设置有一个加强槽221，加强槽221内部滑动连接有加强杆232，加强杆232背离防卡环22的一端与抵接环板23的周面固定连接。

当步进电机运行过程中，转轴14可能会发生周向的振动，抵接环板23和第一抵接弹簧231的设置，可以对转轴14的周向振动进行一定的限位，减少了转轴14周向的振动幅度，加强杆232的设置可以增大抵接环板23在转轴14上的固定强度，减少转轴14转动过程中对抵接环板23产生的扭力而带来了抵接环板23周向位移对第一抵接弹簧231的破坏，当转轴14的周向振动幅度大于加强杆232与加强槽221之间的相对滑动距离时，防卡环22和防卡弹簧222的设计，可以通过两个防卡环22之间的相互远离来放置转轴14与抵接环板23之间的卡死而带来的对转轴14的损坏。

参照图4，抵接环板23与转轴14抵接的一侧上设置有多个滚珠233，滚珠233与转轴14的轴向面滚动接触。滚珠233的设计，可以减少抵接环板23与转轴14之间摩擦力，减少了抵接环板23在转轴14过程中受到的转轴14周向的扭力。

参照图1和图5，环形套壳21的外周面上靠近前端盖15的侧面固定个设置有多个第一固定耳212，本实施例较佳的设置有两个，第一固定耳212在靠近前端盖15的一侧设置有固定环板5，第一固定耳212与固定环板5之间设置有减震板52，本实施例较佳的设置减震板52采用橡胶材质制成，第一固定耳212上设置有减震固定件8，减震固定件8包括有固定螺栓81、减震环82和固定螺母83，本实施例较佳的设置减震环82为采用橡胶材质的减震环82，减震环82固定连接在固定螺栓81的外周面上，固定螺栓81和减震环82穿设在第一固定耳212、减震板52和固定环板5内，固定螺栓81背离环形套壳21的一端穿出固定环板5并与固定螺母83螺纹连接。减震板52的柔性材质设置，可以在转轴14发生振动时通过形变来减少环形套壳21与固定环板5之间的振动传动，从而减少了固定环板5将振动传动给外壳11的振动量，减震环82的设计使得环形套壳21与固定环板5之间的刚性连接部分转变为弹性连接，从而使得当环形套壳21的周向发生振动时，减震环82可以通过产生弹性形变来吸收环形套壳21通过固定螺栓81传递给固定环板5的振动能量，从而减少了外壳11传递给绣花机针头的振动量。

参照图1和图5，固定环板5靠近前端盖15的一侧设置有多个缓冲弹簧53，缓冲弹簧53的一端与固定环板5固定连接，缓冲弹簧53的另一端与前端盖15固定连接，固定环板5靠近前端盖15的一侧设置有连接杆51，本实施例较佳的设置缓冲弹簧53有两个，连接杆51有两个，缓冲弹簧53和连接杆51间隔均匀设置，连接杆51包括有套杆511和伸缩杆512，套杆511呈中空壳体结构且套杆511背离固定环板5的一端呈开口设置，伸缩杆512插入到套杆511内部与伸缩杆512滑动连接，伸缩杆512背离固定环板5的一端与前端盖15固定连接。当转轴14产生轴向的振动传递给固定环板5时，固定环板5通过缓冲弹簧53产生形变可以吸收掉部分的振动能量，且在缓冲弹簧53产生形变的过程中，套杆511和伸缩杆512之间可以发生相对的滑动来适应缓冲弹簧53之间产生形变带来的固定环板5与前端盖15之间的相对距离，且连接杆51的设置可以增大固定环板5竖直方向的刚性，提高固定环板5在转轴14上的固定稳定性。

参照图2和图6，外壳11在平行于转轴14转动轴线的一侧设置有万向减震装置4，万向减震装置4包括有万向板41和固定板42，万向板41包括有连接板411和移动板412，连接板411与外壳11固定连接，移动板412与连接板411背离外壳11的一端垂直固定连接，固定板42靠近万向板41的一侧上开设有第一活动槽421，第一活动槽421的内壁在垂直于转轴14转动轴线的侧面上开设有第二活动槽422，第二活动槽422与第一活动槽421连通，移动板412与第二活动槽422滑动配合，滑动方向为竖直或水平，移动板412在平行于转轴14转动轴线的两侧和顶端均设置有抵接板44，抵接板44与移动板412平行于转轴14转动轴线的两侧抵接，抵接板44在背离移动板412一侧固定设置有减震弹簧45，减震弹簧45与第二活动槽422的内壁固定连接，移动板412的底端设置有弹性板43，本实施例较佳的设置弹性板43材质为橡胶材质。当电机运转过程中产生振动通过壳体传导给连接板411时，连接板411会将振动的能量传递给移动板412，移动板412会发生振动，抵接板44和减震弹簧45的设计可以在移动板412发生振动时，对移动板412竖直方向的振动能量通过减震弹簧45的形变来吸收，从而减少了壳体传导给绣花机针头的振动能量，提高了绣花机针头的刺绣精度。因为电机的转轴14水平设置，所以移动板412会在重力的作用下长期的都会产生一个竖直向下的力，弹性板43采用弹性材质的设置在即满足通过形变来吸收振动能量的要求，又相较于弹簧的设置，增大了弹性板43的使用寿命，间接的增大了步进电机的使用寿命。

参照图1和图2，固定板42背离万向板41的一侧设置有绣花机固连板6，固定板42与绣花机固连板6之间设置有减震片7，本实施例较佳的设置减震片7材质为橡胶材质制成，固定板42的相对两侧靠近绣花机固连板6的位置均固定连接有第二固定耳423，第二固定耳423处设置有螺栓，螺栓依次贯穿过第二固定耳423、减震片7和绣花机固连板6以将第二固耳与绣花机固连板6之间固定连接起来。步进电机传导给固定板42的振动能量在平行于固定板42的方向上可以被固定板42进行吸收，但垂直于固定板42方向上的振动能量无法被固定板42吸收，减震片7的设置可以通过产生弹性形变来吸收掉大部分由固定板42传导给绣花机固连板6的在垂直方向的振动能量。

本申请实施例一种绣花机专用减震外壳的混合式步进电机的实施原理为：混合式步进电机在运行的过程中会产生振动，振动的能量通过外壳11传导给绣花机的针头上，周向减震装置2的设置可以对转轴14的周向振动能量进行一定的吸收消能，轴向减震装置3的设置对转轴14的轴向振动能量进行一定的吸收消能，从而能够对步进电机源头上的振动能量进行的一定的消除；万向减震装置4的设计可以使得步进电机传导在外壳11上的振动能量进行一定的消能吸收，从而在步进电机传导给绣花机的这一步骤中对振动的能量进行吸收消能，综上所述，本申请在绣花机上的混合式步进电机中对混合式步进电机的振动消能进行了多次多方向的消能处理，大大的减少了步进电机传导给绣花机的振动能量，从而减少了绣花机针头受到的振动影响，从而提高了绣花机针头的刺绣的精准度。

以上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，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。