本發(fā)明涉及直線驅(qū)動(dòng)裝置領(lǐng)域，具體而言，涉及一種壓力反饋式控制單向作用電缸。

背景技術(shù)：

直線驅(qū)動(dòng)裝置可以實(shí)現(xiàn)擠壓定位動(dòng)作，在工業(yè)生產(chǎn)中是不可或缺的裝置，傳統(tǒng)直線驅(qū)動(dòng)裝置大致分為兩類，一類是液壓驅(qū)動(dòng)裝置，例如液壓缸；另一類是氣壓驅(qū)動(dòng)裝置，例如氣缸。由于傳統(tǒng)直線驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、噪音大、無(wú)法實(shí)現(xiàn)多行程進(jìn)給且有污染性等等缺陷，促使人們必須提出一種全新的直線驅(qū)動(dòng)方案。閉環(huán)控制的伺服電機(jī)的成熟應(yīng)用，促使了電缸的誕生，其原理是通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將伺服電機(jī)精準(zhǔn)定量的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給絲桿，通過(guò)絲桿螺母將絲桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成推桿的直線運(yùn)動(dòng)。雖然電缸與傳統(tǒng)直線驅(qū)動(dòng)裝置相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪音小、干凈以及可實(shí)現(xiàn)高精度的多行程定位功能，但實(shí)際應(yīng)用中仍有不完美之處，比如電缸在推移動(dòng)作時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)被推移物體因某些原因而卡死未抵達(dá)預(yù)定位置，而電缸仍繼續(xù)輸出，最終導(dǎo)致電缸或被推移物品的損壞；再比如在裝配擠壓動(dòng)作中，由于被組裝零件加工誤差的存在，可能會(huì)出現(xiàn)被組裝零件間配合還未到位，而電缸已完成了指定進(jìn)給位移并停止了進(jìn)給，最終導(dǎo)致殘次品，又或者可能會(huì)出現(xiàn)被組裝零件間配合已到位，而電缸還未完成指定進(jìn)給位移并繼續(xù)進(jìn)給，最終導(dǎo)致電缸或被組裝零件損壞。為解決上述問(wèn)題，我們需要為電缸添加壓力監(jiān)測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)根據(jù)壓力傳感器反饋的實(shí)時(shí)壓力值數(shù)據(jù)控制電缸的運(yùn)作或停止。

CN 204808084U 為2015年11月25日公告的一款伺服電缸，其通過(guò)同步帶、同步帶輪連接伺服電機(jī)與絲杠，其在筒體上設(shè)計(jì)有長(zhǎng)形導(dǎo)向槽，出力軸頂出端設(shè)置有壓力傳感器。

上述專利中所述電缸，配置壓力傳感器進(jìn)行輸出壓力的監(jiān)測(cè)，并采用了同步帶將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞至絲桿，其不足之處在于將壓力傳感器設(shè)置在了出力軸頂出端，頻繁的往復(fù)運(yùn)動(dòng)不利于布線且不利于傳感器的使用壽命，甚至可能對(duì)壓裝動(dòng)作的執(zhí)行產(chǎn)生干涉。同步帶式的傳動(dòng)方式不宜于傳遞過(guò)大的扭矩，且不耐磨損，并需要額外設(shè)置張緊機(jī)構(gòu)，使整體裝置復(fù)雜化。其筒體為防止推桿旋轉(zhuǎn)而設(shè)置的長(zhǎng)槽使筒體容易出現(xiàn)因受力不均導(dǎo)致變形的故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有電缸技術(shù)中存在的壓力傳感器不宜布線、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不宜傳遞大扭矩、止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)裝置殼體強(qiáng)度具有不良影響這些缺陷，本發(fā)明提供了一種壓力反饋式控制單向作用電缸，方便了壓力傳感器的布線，提高了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)大扭矩的可傳遞性，避免了止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)裝置殼體強(qiáng)度的影響。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種壓力反饋式控制單向作用電缸，包括后端蓋、傳動(dòng)箱體、止推定位環(huán)、軸承部殼體、殼體銜接件、推桿部殼體、前端環(huán)蓋、伺服電機(jī)、主動(dòng)齒輪、中繼齒輪、從動(dòng)齒輪、絲桿、絲桿螺母、圓環(huán)壓力傳感器、平面軸承、滾針軸承組、浮動(dòng)推環(huán)、彈簧、推桿、滑動(dòng)軸承、止推環(huán)、防塵圈。所述后端蓋、所述傳動(dòng)箱體、所述軸承部殼體、所述殼體銜接件、所述推桿部殼體和所述前端環(huán)蓋依次連接，構(gòu)成所述一種壓力反饋式控制單向作用電缸的殼體。

所述伺服電機(jī)通過(guò)所述主動(dòng)齒輪、所述中繼齒輪、所述從動(dòng)齒輪與所述絲桿連接，所述絲桿通過(guò)滾針軸承與所述軸承部殼體組裝，所述絲桿與所述絲桿螺母配合，所述絲桿軸線與所述推桿軸線重合，所述絲桿螺紋端從所述推桿帶法蘭端插入所述推桿孔內(nèi)，所述絲桿螺母與所述推桿以法蘭方式連接，所述推桿的另一端安裝有壓頭安裝座，以便換裝各型壓頭。

所述絲桿具有臺(tái)階軸的一端安裝有所述平面軸承，所述平面軸承的另一面接觸圓環(huán)壓力傳感器，所述圓環(huán)壓力傳感器另一面接觸所述后端蓋。所述絲桿在所述殼體銜接件與所述滾針軸承組之間設(shè)置有一臺(tái)階，在所述臺(tái)階處安裝有所述浮動(dòng)推環(huán)，所述浮動(dòng)推環(huán)與所述殼體銜接件之間安裝有所述彈簧，所述彈簧通過(guò)所述浮動(dòng)推環(huán)給所述絲桿恒定預(yù)緊力，使所述絲桿通過(guò)所述平面軸承時(shí)刻與所述圓環(huán)壓力傳感器接觸。所述推桿部殼體在可使推桿伸出的一端的內(nèi)孔鑲嵌有所述滑動(dòng)軸承，所述推桿部殼體在可使推桿伸出的一端的端面安裝有所述前端環(huán)蓋，所述滑動(dòng)軸承與所述前端環(huán)蓋間裝有所述防塵圈，以確保所述絲桿與所述絲桿螺母處于相對(duì)干凈的空間。所述推桿外圓柱面設(shè)置有若干凹槽，所述前端環(huán)蓋設(shè)置有若干凸塊，所述若干凹槽與所述若干凸塊配合滑動(dòng)，以阻止所述推桿相對(duì)所述推桿部殼體轉(zhuǎn)動(dòng)。

此技術(shù)方案利用了滾針軸承在軸向不限位的特點(diǎn)，將所述推桿給所述絲桿的反作用力通過(guò)所述平面軸承完全傳遞給所述圓環(huán)壓力傳感器，避免了所述反作用力被接觸絲桿的其它零件吸收，從而在實(shí)現(xiàn)了壓力傳感器后置式布局，確保了實(shí)時(shí)壓力值的可測(cè)性、真實(shí)性。

本發(fā)明的有益效果是，方便了壓力傳感器的布線，避免了因壓力傳感器隨運(yùn)動(dòng)件運(yùn)動(dòng)造成壓力傳感器使用壽命縮減，可實(shí)現(xiàn)較高的推力輸出，電缸殼體強(qiáng)度不受止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的影響。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種壓力反饋式控制單向作用電缸的一個(gè)實(shí)施例的軸測(cè)圖。

圖2是本發(fā)明一種壓力反饋式控制單向作用電缸的一個(gè)實(shí)施例的整體剖視圖。

圖3是圖2的B-B剖視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖3所示，為具備本發(fā)明特征的一個(gè)實(shí)施例壓力反饋式控制單向作用電缸100。

如圖2所示，壓力反饋式控制單向作用電缸100包括伺服電機(jī)1、后端蓋2、傳動(dòng)箱體3、軸承部殼體4、殼體銜接件5、推桿部殼體6、前端環(huán)蓋7、主動(dòng)齒輪8、中繼齒輪9、從動(dòng)齒輪10、鎖緊螺母11、球軸承12、中繼齒輪軸13、圓環(huán)壓力傳感器14、平面軸承15、止推定位環(huán)16、軸套17、卡簧18、滾針軸承組19、浮動(dòng)推環(huán)20、彈簧21、絲桿22、絲桿螺母23、推桿24、滑動(dòng)軸承25、止推環(huán)26、防塵圈27、壓頭安裝座28。

伺服電機(jī)1通過(guò)自身安裝面的凸臺(tái)與傳動(dòng)箱體3進(jìn)行軸孔配合定位，并通過(guò)螺栓將伺服電機(jī)1、傳動(dòng)箱體3和后端蓋2貫穿緊固連接。伺服電機(jī)1與主動(dòng)齒輪8鍵連接，并通過(guò)鎖緊螺母11軸向定位。中繼齒輪軸13通過(guò)球軸承12與傳動(dòng)箱體3連接，并通過(guò)中繼齒輪軸13自身臺(tái)階進(jìn)行軸向定位，中繼齒輪9與中繼齒輪軸13鍵連接，并通過(guò)軸套給予軸向定位。從動(dòng)齒輪10與絲桿22鍵連接，并通過(guò)絲桿22自身臺(tái)階、軸套進(jìn)行軸向定位。主動(dòng)齒輪8、中繼齒輪9及從動(dòng)齒輪10依次咬合傳動(dòng)，伺服電機(jī)1的定量旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到了絲桿22。

絲桿22通過(guò)滾針軸承組19與軸承部殼體4配合連接，滾針軸承組19在靠近推桿24一端通過(guò)臺(tái)階、軸套分別定位滾針軸承組19外圈及內(nèi)圈和滾針，另一端通過(guò)止推定位環(huán)16、軸套17和卡黃18分別軸向定位滾針軸承組19外圈及內(nèi)圈和滾針。軸承部殼體4通過(guò)止推定位環(huán)16與傳動(dòng)箱體3軸孔配合定位。

后端蓋2圓環(huán)凹槽內(nèi)裝有圓環(huán)壓力傳感器14，絲桿22在臺(tái)階軸端安裝有平面軸承15，平面軸承15與圓環(huán)壓力傳感器14接觸，此設(shè)置使推桿24經(jīng)由絲桿螺母23給予絲桿22的軸向擠壓作用力完全傳遞給圓環(huán)壓力傳感器14。

軸承部殼體4的另一端通過(guò)殼體銜接件5與推桿部殼體6軸孔配合定位，后端蓋2、傳動(dòng)箱體3、軸承部殼體4、殼體銜接件5及推桿部殼體6通過(guò)加長(zhǎng)型螺栓連接緊固。絲桿22在殼體銜接件5與滾針軸承組19之間設(shè)置有臺(tái)階，所述臺(tái)階處安裝有浮動(dòng)推環(huán)20，浮動(dòng)推環(huán)20與殼體銜接件5之間設(shè)置有彈簧21，彈簧21通過(guò)對(duì)絲桿22的作用，使平面軸承15各零件間保持正常接觸狀態(tài)。

絲桿22螺紋處配合安裝絲桿螺母23，絲桿螺母23與推桿24軸孔配合定位，且以法蘭螺栓緊固連接，推桿部殼體6在可使推桿24伸出的一端的孔內(nèi)鑲嵌有滑動(dòng)軸承25，且推桿部殼體6在可使推桿24伸出的一端端面采用螺釘緊固方式安裝有前端環(huán)蓋7，滑動(dòng)軸承25由推桿部殼體6自身的臺(tái)階和止推環(huán)26給予軸向定位，止推環(huán)26與前端環(huán)蓋7間設(shè)置有防塵圈27.推桿24外圓柱面設(shè)置有凹槽與前端環(huán)蓋7內(nèi)孔處設(shè)置的凸塊相配合，以防止推桿24相對(duì)推桿部殼體6旋轉(zhuǎn)。推桿24伸出端與壓頭安裝座28軸孔配合定位，且采用焊接方式固定，根據(jù)生產(chǎn)工藝的需求，壓頭安裝支座28上可以以螺紋安裝方式安裝各種不同直徑、形狀的壓頭。