本發(fā)明屬于數(shù)控自動化技術領域，特別涉及一種采用絲杠絲母傳動的機械手長直線運動裝置。

背景技術：

在數(shù)控自動化加工領域，物料的輸送通常通過機械手在長橫梁的直線運動來實現(xiàn)，目前機械手在長橫梁的直線運動大多采用齒輪齒條或同步帶傳動方式，雖然可以實現(xiàn)較快的響應速度，但由于這兩種結構的傳動精度較低，方向上回程存在較大間隙，很難達到高精度的傳動要求；并且這兩種傳動方式都采用伺服電機驅動控制，需要為伺服電機預留較大的安裝空間，空間利用率較低，不能適應設備占用空間的發(fā)展要求；另外，這兩種傳動方式在嚙合過程中易產生較大磨損，從而影響使用壽命。

直線運動的另一種傳動方式是絲杠絲母傳動，可以實現(xiàn)精確的微進給，并且具有摩擦損失小、傳動效率高、傳動精度高的特點，在一定程度上能夠滿足高精度傳動要求，但是現(xiàn)有的絲杠絲母傳動結構中主要采用伺服電機或減速機通過聯(lián)軸節(jié)驅動絲杠轉動，其伺服電機和減速機占用空間較大，成本較高，聯(lián)軸節(jié)傳動過程中也會存在一定的精度損失，絲杠如果較長，安裝調整非常困難，并且絲杠的精度和剛性也難于保證。而隨著自動化生產線的發(fā)展，對機械手直線運動的長度要求越來越高，現(xiàn)有絲杠絲母的傳動方式顯然無法滿足機械手的長直線運動傳動要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構緊湊、空間占用小、加工制造方便、精度高、響應速度快、成本低的絲杠絲母傳動的機械手長直線運動裝置，既能夠實現(xiàn)機械手較長的直線運動，又能夠保證較高的直線運動精度。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：一種采用絲杠絲母傳動的機械手長直線運動裝置，由機械手、長橫梁、絲杠、絲母、直驅電機以及直線導軌組成，絲杠兩端固定安裝于長橫梁上；兩組直線導軌平行分布于絲杠兩側，并固定于長橫梁上；絲母與直驅電機的輸出端聯(lián)接，并螺旋于絲杠上；機械手固定安裝于直驅電機上，并通過滑動裝置分別與兩組直線導軌滑動聯(lián)接。

上述一種采用絲杠絲母傳動的機械手長直線運動裝置，所述直驅電機由電機定子、轉子軸、軸承、軸承隔圈、軸承座、軸承壓蓋、鎖緊螺母、編碼器、電機外殼、電機后蓋、骨架油封以及潤滑注油板組成，轉子軸通過兩組軸承固定于軸承座上，兩組軸承之間設置有軸承隔圈，兩組軸承分別通過軸承前端的軸承壓蓋、軸承座以及軸承后端的鎖緊螺母在轉子軸軸向固定，軸承壓蓋安裝于軸承座上，鎖緊螺母螺旋于轉子軸上，軸承壓蓋和轉子軸軸端形成迷宮密封；所述軸承座與電機外殼固定聯(lián)接；電機定子位于電機外殼內部，并與轉子軸上的磁瓦相互作用，帶動轉子軸轉動；轉子軸的后端固定聯(lián)接有編碼器；電機后蓋設置在轉子軸尾端，電機后蓋的端部中心處設置有骨架油封；潤滑注油板安裝于電機后蓋上。

上述一種采用絲杠絲母傳動的機械手長直線運動裝置，所述轉子軸為中空結構，絲母通過螺釘與轉子軸聯(lián)接。

上述一種采用絲杠絲母傳動的機械手長直線運動裝置，所述軸承座的外側設置有安裝孔，機械手通過螺釘安裝于安裝孔上，將機械手與軸承座聯(lián)接在一起。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明結構簡單、加工制造方便、成本低，采用直驅電機直接驅動絲母繞絲杠轉動，一方面絲杠固定不動，絲杠長度不影響絲杠絲母驅動精度，并且絲杠安裝調整方便，安裝時也無需預留伺服電機、聯(lián)軸節(jié)等裝置的安裝位置，空間利用率高；另一方面直驅電機驅動，省去了聯(lián)軸節(jié)等中間連接件，減小了聯(lián)軸節(jié)等裝置傳動帶來的精度誤差，響應更加迅速，大大提高了絲杠絲母的傳動精度，保證機械手實現(xiàn)高精度直線運動。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結構示意圖。

圖2是本發(fā)明直驅電機內部聯(lián)接結構示意圖。

圖3是本發(fā)明直驅電機外部聯(lián)接結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述。

結合圖1至圖3所示，本發(fā)明的一種采用絲杠絲母傳動的機械手長直線運動裝置，由長橫梁1、機械手2、直驅電機3、絲杠4、絲母5以及直線導軌6組成。

其中，直驅電機3包括轉子軸301、軸承302、軸承隔圈303、軸承座304、軸承壓蓋305、鎖緊螺母306、電機定子307、電機外殼308、編碼器309、電機后蓋310、骨架油封311以及潤滑注油板312，如圖2所示，轉子軸301為中空結構，并通過兩組軸承302固定于軸承座304上，兩組軸承302之間設置有軸承隔圈303，軸承隔圈303的內圈與軸承302內圈相對應，隨軸承302內圈一起轉動，軸承隔圈303的外圈與軸承302外圈相對應。軸承302分別通過軸承前端的軸承壓蓋305、軸承座304以及軸承后端的鎖緊螺母306在轉子軸301軸向固定，軸承壓蓋305安裝于軸承座304上，并與轉子軸301軸端形成迷宮密封，防止切削液等進入直驅電機內部；鎖緊螺母306螺旋于轉子軸301上。軸承座304與電機外殼308固定聯(lián)接；電機定子307位于電機外殼308內部，并與轉子軸301上的磁瓦相互作用，帶動轉子軸301轉動。轉子軸301的后端通過螺釘聯(lián)接有編碼器309，編碼器309隨轉子軸一起轉動，可通過編碼器讀數(shù)頭識別編碼器309轉動角度，并反饋給控制系統(tǒng)進行補償，保證轉子軸301可以完成高精度轉動。電機后蓋310與電機外殼308相對應，并位于轉子軸301尾端，電機后蓋310的端部中心處還設置有骨架油封311，將直驅電機內部形成有效密封。潤滑注油板312安裝于電機后蓋310上。

絲杠4兩端固定安裝于長橫梁1上；直線導軌6平行分布于絲杠4的兩側，并固定于長橫梁1上。絲母5通過螺釘與轉子軸301聯(lián)接，絲母5螺旋于絲杠4上，并使絲杠4貫穿于轉子軸301的中心孔。軸承座304上設置有螺釘安裝孔341，如圖3所示；機械手2通過螺釘及螺釘安裝孔341與軸承座304聯(lián)接；同時，機械手2通過滑動裝置分別與直線導軌6滑動聯(lián)接。

工作時，直驅電機3的轉子軸301帶動絲母5繞絲杠4的軸線轉動，絲杠1兩端固定不動，從而實現(xiàn)絲母5在絲杠4上的平滑移動，進而帶動直驅電機3以及機械手2隨絲母5一起平滑移動，并配合直線導軌6實現(xiàn)機械手2的高精度直線運動。

盡管上文對本發(fā)明進行了詳細說明，但是本發(fā)明不限于此，本領域技術人員可以根據本發(fā)明的原理進行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應當理解為落入本發(fā)明的保護范圍。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明屬于數(shù)控自動化技術領域，特別涉及一種采用絲杠絲母傳動的機械手長直線運動裝置，由機械手、長橫梁、絲杠、絲母、直驅電機以及直線導軌組成，絲杠兩端固定安裝于長橫梁上；兩組直線導軌平行分布于絲杠兩側，并固定于長橫梁上；絲母與直驅電機的輸出端聯(lián)接，并螺旋于絲杠上；機械手固定安裝于直驅電機上，并通過滑動裝置分別與兩組直線導軌滑動聯(lián)接。本發(fā)明結構緊湊、空間占用小、加工制造方便、精度高、響應速度快、成本低，既能夠實現(xiàn)機械手較長的直線運動，又能夠保證較高的直線運動精度。

技術研發(fā)人員：王岱;韓銀平;魏志軍
受保護的技術使用者：北京精雕科技集團有限公司
技術研發(fā)日：2017.06.07
技術公布日：2017.07.25