一种直线执行机构的制作方法

本实用新型涉及直线执行机构的技术领域，尤其涉及一种直线执行机构。

背景技术：

直线执行机构通常指将旋转运动转换为直线运动的机构。在加工制造业，随着人工成本的增加和科学技术的进步，自动化加工设备越来越受到人们的青睐，但自动化设备的推广必然涉及自动化设备的投入制造成本和维护检修成本。直线执行机构是自动化生产设备的重要部件，其结构稳定性、运行精度和制造成本也直接影响到自动化生产设备稳定性和加工精度。市面上现有的直线往返运动机构一般直接采用线性模组结构，具体为同步带、同步轮配合步进电机或丝杠螺母配合步进电机，或更直接地使用气缸来实现直线往返驱动。目前的直线执行机构往往结构复杂、制作成本高、不能在较短行程内很好地输出直线方向的往复运动。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种直线执行机构，可以在较短行程内输出直线往复运动。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种直线执行机构，包括手轮，转动式安装的丝杠，套装在丝杠上的蜗轮，与蜗轮相啮合的蜗杆，安装在丝杠端部的支撑架，伺服电机，安装在伺服电机输出端上的减速机，安装在减速机输出端上的转轴，套装在转轴上的凸轮；减速机固定在支撑架上，手轮的手轮轴与蜗杆连接在一起，丝杠的端部转动式安装在支撑架上，蜗杆的轴线与丝杠的轴线相垂直。直线执行机构可以实现较短行程范围内的直线运动。

进一步的是：直线执行机构还包括基架、轴承座和固定在轴承座上的带座轴承；轴承座固定在基架上，带座轴承套装在手轮轴上，手轮轴通过联轴器与蜗杆连接在一起。轴承座和带座轴承可以用来支撑手轮，手轮通过联轴器可以带动蜗杆旋转。

进一步的是：直线执行机构还包括基架、固定在基架上的基座；水平设置的蜗杆贯穿基座，蜗杆转动式安装在基座上，蜗轮置于基座的内部，蜗轮的内壁设有与丝杠相配合的内螺纹，竖直设置的丝杠贯穿基座。基座用来安装蜗杆蜗轮和丝杆，使蜗杆蜗轮和丝杆配合好。

进一步的是：丝杠的上端设有球面体，支撑架的下端设有连接块，连接块上设有与球面体相适应的球形凹面，球面体嵌入连接块内并与连接块的球形凹面球面接触。丝杆通过球面体可以带动整个支撑架上下移动。

进一步的是：支撑架包括水平设置的底板，竖直固定在底板上的第一平板和第二平板，连接第一平板和第二平板的连接板；连接块固定在底板的下端面，减速机固定在第二平板上，转轴转动式地安装在第一平板和第二平板上，第一平板和第二平板上均设有深沟球轴承，转轴穿过深沟球轴承。支撑架的结构简单，可以用来安装减速机、转轴和目标物体。

进一步的是：直线执行机构还包括隔套，转轴上设有轴肩，轴肩的端部紧靠着凸轮，隔套的一端紧靠着凸轮，隔套的另一端紧靠着第一平板处的深沟球轴承。隔套和轴肩可以用来对凸轮进行轴向定位。

进一步的是：直线执行机构还包括基架，基架包括相互固定在一起的基板和架板，基板水平设置，架板竖直设置，架板上设有导轨，第一平板上设有在导轨上滑动的滑块。基架结构简单，可以用来固定安装导轨和基座等，同时导轨可以对支撑架进行直线导向的作用。

进一步的是：架板和底板之间设有筋板。

进一步的是：手轮为波纹手轮。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

本直线执行机构结构紧凑，可以在较短行程内输出直线往复运动，而且有两个输出端。蜗轮蜗杆和丝杠可以将水平方向的转动变化为竖直方向的转动和竖直方向的升降；丝杆通过球面体可以带动整个支撑架上下移动；支撑架的结构简单，可以用来安装减速机、转轴和目标物体；凸轮是直线执行机构的另一个输出端，凸轮在摆动时就会带动目标物体上下运动。

附图说明

图1是本直线执行机构第一方向的立体图。

图2是本直线执行机构第二方向的立体图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记，现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下：

1为手轮，2为轴承座，3为带座轴承，4为联轴器，5为蜗杆，6为丝杠，7为基座，8为基板，9为架板，10为筋板，11为连接块，12为底板，13为第一平板，14为第二平板，15为连接板，16为伺服电机，17为减速机，18为转轴的轴肩，19为隔套，20为凸轮，21为导轨，22为滑块。

结合图1和图2所示，一种直线执行机构，包括手轮，基架，转动式安装的丝杠，套装在丝杠上的蜗轮，与蜗轮相啮合的蜗杆，安装在丝杠端部的支撑架，伺服电机，安装在伺服电机输出端上的减速机，安装在减速机输出端上的转轴，套装在转轴上的凸轮。本直线执行机构既可以输出竖直方向的直线往复运动，也可以输出水平方向的直线往复运动，下面以输出竖直方向的直线往复运动为例进行介绍，即整个直线执行机构是竖直方向放置的。手轮为波纹手轮，手轮上设有手轮轴，手轮轴是固定在手轮上的，手轮的手轮轴与蜗杆连接在一起，丝杠的上端部转动式安装在支撑架上，支撑架包括底板、第一平板、第二平板、连接板。减速机固定在支撑架上，蜗杆的轴线与丝杠的轴线相垂直，蜗杆的轴线是水平方向的，丝杠的轴线是竖直方向的。

结合图1和图2所示，直线执行机构还包括基架，基架包括相互固定在一起的基板和架板，基板水平设置，架板竖直设置，架板和底板之间设有筋板，筋板可以加强架板和底板之间的连接。直线执行机构还包括轴承座和固定在轴承座上的带座轴承。轴承座固定在基架的基板上，带座轴承套装在手轮轴上，手轮轴穿过带座轴承，手轮轴通过联轴器与蜗杆连接在一起。

结合图1和图2所示，直线执行机构还包括固定在基架上的基座，基座固定在基板上。水平设置的蜗杆贯穿基座，蜗杆转动式安装在基座上，蜗轮置于基座的内部，蜗轮的内壁设有与丝杠相配合的内螺纹，蜗轮的内壁与丝杠螺纹配合，竖直设置的丝杠贯穿基座，丝杠可以相对基座旋转。

结合图1和图2所示，丝杠的上端设有球面体，球面体与丝杠是一体的结构、一体形成的。支撑架的下端设有连接块，连接块固定在支撑架的底板上，连接块上设有与球面体相适应的球形凹面，连接块由分体的两部分组成，例如连接块由两块铁块固定在一起组成，连接块的一部分设有半个球形凹面，连接块的另一部分设有半个球形凹面，连接块的两部分固定在一起则形成完整的球形凹面，先将球面体放入半个球形凹面内，然后将两个半球形凹面拼接起来，则可以将球面体嵌入连接块内。球面体嵌入连接块内并与连接块的球形凹面球面接触，丝杠与连接块是球头接触，即球面体位于连接块的球形凹面内，这样可以实现丝杠相对连接块转动，同时丝杠上下运动可以带动连接块上下运动。球面体的形状为大于1/2的半球形。

结合图1和图2所示，支撑架包括水平设置的底板，竖直固定在底板上的第一平板和第二平板，连接第一平板和第二平板的连接板。连接块固定在底板的下端面，减速机固定在第二平板上，转轴转动式地安装在第一平板和第二平板上，第一平板和第二平板上均设有深沟球轴承，即有两个深沟球轴承，分别安装在第一平板和第二平板上，然后转轴穿过两个深沟球轴承。支撑架的结构简单、制作成本低，转轴可相对第一平板和第二平板转动，实现转动式安装。架板上设有两条导轨，第一平板上设有在导轨上滑动的滑块，滑块固定在第一平板上。导轨和滑块可以起到直线导向的作用，保证直线执行机构直线运动的准确性和稳定性。

结合图1和图2所示，直线执行机构还包括隔套，转轴上设有轴肩，轴肩的端部紧靠着凸轮，隔套的一端紧靠着凸轮，隔套的另一端紧靠着第一平板处的深沟球轴承，凸轮的两边分别与隔套和轴肩紧靠着，这样可以实现凸轮的轴向定位。转轴可以通过键或者联轴器连接在减速机的输出端上，转轴旋转时，带动凸轮和隔套一起旋转。

本直线执行机构可以在较短行程内输出直线往复运动，而且有两个输出端，下面以输出竖直方向的直线往复运动为例进行介绍：用手转动手轮，手轮通过联轴器带动蜗杆旋转，蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮与丝杠螺纹配合，蜗轮带动竖直放置的丝杠旋转，同时使得丝杠上升或下降，即丝杠在旋转的同时上升或下降，丝杠通过球面体带动支撑架上升或下降，支撑架是直线执行机构的一个输出端，只要将目标物体放置在支撑架上，支撑架的升降就可以带动目标物体升降；伺服电机经减速机减速后，减速机带动转轴旋转，凸轮是直线执行机构的另一个输出端，只要将目标物体放置在凸轮上，目标物体(例如平板)与凸轮接触，凸轮在摆动时就会带动目标物体上下运动。从而本直线执行机构有两个输出端，都可以输出直线往复运动。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。