专利名称：具有双轴承结构的纠偏电动执行器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机电一体化领域，尤其涉及一种具有双轴承结构的纠偏电动执行器。
背景技术：
70年前，美国人FIFE发明第一套卷材自动纠偏系统，应用在印刷机械上。由于卷材自动纠偏系统对生产效率和产品质量提升明显，在国内外许多领域，如标签和榨卷材行业，瓦楞纸加工行业，纸加工行业，印刷包装行业，塑料胶片业，无纺布加工行业，轮胎和橡胶行业，建筑材料业，带状金属加工业，纺织业，线缆制造业，塑料薄膜加工行业等行业之中得到广泛应用。目前在应用的国产纠偏电动执行器，一般采用单轴承的结构设计，例如2009年7 月四日公开的中国专利申请CN101494405公开了一种以直流有刷伺服电机或步进电机为执行元件的位置跟踪式纠偏伺服执行器，其结构如图1所示，该纠偏伺服执行器包括壳体 1，壳体1的后盖板2外侧固定设置有电机3，电机3的动力输出轴伸入壳体1内。壳体1内设置有滚珠丝杆4，滚珠丝杆4与电机3的动力输出轴同轴设置，并通过联轴器5连接，滚珠丝杆4与壳体1通过滚珠轴承6连接，丝杆螺母7与滚珠丝杆4螺纹连接，丝杆螺母7与直线导轨8配合活动连接，推杆9与丝杆螺母7固定连接并套在滚珠丝杆4外面。电机3的旋转运动带动滚珠丝杆4转动，丝杆螺母7与推杆9沿滚珠丝杆4做直线运动。纠偏电动执行器的位移精度，一般要求在0. Imm,采用合理导程的滚珠丝杆，通过控制电机的旋转角度，理论上是可以实现0. Imm位移精度。但是，滚珠丝杆通过一个轴承与壳体连接，滚珠丝杆在远离轴承的一端是悬空的， 当推杆运行到滚珠丝杆远端时，由于重量和速度的作用，会导致滚珠丝杆颤动，造成纠偏位移精度大幅下降，实际精度在Imm以上。
实用新型内容本实用新型主要解决的技术问题是提供一种具有双轴承结构的纠偏电动执行器， 解决目前的纠偏执行器实际位移精度达不到理论位移精度的问题。为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种具有双轴承结构的纠偏电动执行器，其特征在于，包括壳体、固定在所述壳体外侧的电机和设置在所述壳体内部的滚珠丝杆、丝杆螺母、推杆、两轴承，所述两轴承固定安装在壳体内部的一端，且所述两轴承的轴线重合，所述滚珠丝杆的一端穿过所述两个轴承固定在所述壳体内，且所述滚珠丝杆的该端与所述电机的动力输出轴连接，所述滚珠丝杆的另一端在壳体内部悬空；所述丝杆螺母套在所述滚珠丝杆外并与所述滚珠丝杆螺纹连接，所述推杆为中空结构， 套置在所述滚珠丝杆外，所述推杆一端与所述丝杆螺母固定连接，所述推杆另一端固定在壳体上。其中，所述两个轴承之间具有间隙，间隙宽度为轴承宽度的1/2 2倍。[0009]其中，所述动力输出轴与第一同步带轮固定连接，所述滚珠丝杆与第二同步带轮固定连接，所述第一同步带轮与所述第二同步带轮上环绕有同步带。其中，所述第一同步带轮与所述第二同步带轮的减速比为2 1。其中，所述电机为直流无刷电机。其中，所述壳体上设置有安装突耳。本实用新型的有益效果是区别于现有技术中纠偏执行器采用单轴承结构固定滚珠丝杆，滚珠丝杆远端存在颤动导致实际纠偏位移控制精度在Imm以上，本实用新型的纠偏电动执行器在壳体中采用两个轴承轴线重合布置，将滚珠丝杆一端由该两个轴承固定在壳体中，增大了壳体对滚珠丝杆的支撑作用，减小丝杆螺母和与其连接的推杆运行到滚珠丝杆远离轴承的一端时所造成的颤动，提高纠偏执行器的位移精度，有效控制纠偏执行器的位移精度在0. Imm内。两个轴承之间具有间隙，且该间隙控制在一个合理的范围内，使轴承对滚珠丝杆的实际支撑作用远大于两轴承并列布置时的效果，更为有效地减小滚珠丝杆远端的颤动。电机轴与滚珠丝杆通过皮带传动结构连接，力传动平稳，两带轮减速比为 2 1，提高电机转角1倍的分辨率。电机使用直流无刷电机，通过自带编码盘实现位置控制，相比采用直流伺服电机或步进电机的纠偏执行器，直流无刷电机具有安装方便，调试简单的优点，且直流无刷电机具有更长的寿命，无需经常更换。
图1是现有技术一种纠偏执行器的结构图；图2是本实用新型实施例的结构图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。请参阅图2，本实用新型提供一种具有双轴承结构的纠偏电动执行器，包括电机 3、壳体1、滚珠丝杆4、丝杆螺母7、推杆9、两个轴承6，其中图2所示的实施例中，壳体1由底座101、底座盖板103、外罩102以及定位板104组成，底座101与外罩102固定，两者内部空间连通，底座盖板103和定位板104分别在两端起到封闭和支撑壳体的作用，电机3固定在底座101外侧，且其动力输出轴伸入底座101与底座盖板103围成的空间内与第一同步带轮141固定；两个轴承6安装在底座101内，且两个轴承6的轴线重合，滚珠丝杆4的一端穿过所述两个轴承6固定在底座101内，并与第二同步带轮142通过一螺母144固定连接，同步带143环绕在第一同步带轮141和第二同步带轮142上形成一皮带传动装置，使电机3的旋转运动能传动到滚珠丝杆4。丝杆螺母7套在滚珠丝杆4外与滚珠丝杆4螺纹连接，推杆9为中空结构，套置在滚珠丝杆4外，推杆9 一端与丝杆螺母7固定连接，推杆9 及丝杆螺母7与外罩102的内壁之间留有空隙，推杆9和丝杆螺母7可一起沿滚珠丝杆4 做直线运动，推杆9的另一端通过轴套10固定在外罩102上，并通过一推杆螺母11与一关节轴承12连接。在该实用新型中，滚珠丝杆4通过两个轴承6固定在底座101内，相比现有技术中滚珠丝杆只采用一个轴承固定的结构，滚珠丝杆4在底座安装面的面积有至少一倍的提
4高，底座对滚珠丝杆的支撑力大幅提高，这样可以减小丝杆螺母和与其连接的推杆运行到滚珠丝杆远离轴承的一端时所造成的颤动，提高纠偏执行器的位移精度，有效控制纠偏执行器的位移精度在0. Imm内。在具体的实施例中，两个轴承6之间具有间隙，间隙宽度为轴承宽度的1/2 2 倍。这样两个轴承对滚珠丝杆的支撑面积虽然没有变化，但由于滚珠丝杆的轴具有一定刚度，轴承对滚珠丝杆的实际支撑力会增加，可以更有效地降低滚珠丝杆远端的颤动。因滚珠丝杆刚度的限制，两个轴承6之间的间隙控制在轴承宽度的1/2 2倍，可以取得最佳的支撑效果，使底座对滚珠丝杆的支撑力提高几百倍，把滚珠丝杆螺母和连接的推杆在运行到滚珠丝杆远端时所造成的颤动大幅降低。当然，在条件允许的情况下，轴承的数量还可增加至3个或4个或是更多，这样可可以起到相应的减小颤动的作用，但同时也可能导致成本增加，因此在实际使用时应合理布置轴承的数量及轴承之间的间距。电机3的动力输出轴与滚珠丝杆4连接，并带动滚珠丝杆4转动，连接方式可以有多种，例如通过一联轴器将电机3的动力输出轴与滚珠丝杆4连接，使用联轴器连接的方式比较常见，其连接方便，结构简单，例如在图1所示的现有技术中一纠偏执行器就是采用联轴器连接的方式。在本实用新型的一实施例中，电机3与滚珠丝杆4使用皮带传动方式连接，电机3的动力输出轴的运动通过第一同步带轮141、同步带143和第二同步带轮142传送至滚珠丝杆4使滚珠丝杆4旋转。皮带传动方式传动平稳，传动至滚珠丝杆时力比较均勻，这样当滚珠丝杆旋转时，可以减小其旋转颤动。在一实施例中，第一同步带轮141与第二同步带轮142的减速比为2 1，这样可以提高电机转角1倍的分辨率。保证纠偏执行器的位移精度。在一实施例中，电机3为直流无刷电机。直流无刷电机自带编码盘，纠偏执行器可借助电机自带的编码盘实现位置控制，相比采用直流伺服电机或步进电机的纠偏执行器， 直流无刷电机具有安装方便，调试简单的优点，且直流无刷电机具有更长的寿命，无需经常更换。在本实用新型的实施例中，壳体上还设置有安装突耳13，安装突耳13可与壳体1 一体成型或是通过螺接或卡接方式与壳体1固定，安装突耳13具有通孔，该通孔用于螺钉连接或用于吊接，安装突耳的设置便于纠偏电动执行器的安装。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种具有双轴承结构的纠偏电动执行器，其特征在于，包括壳体、固定在所述壳体外侧的电机和设置在所述壳体内部的滚珠丝杆、丝杆螺母、推杆、两轴承，所述两轴承固定安装在壳体内部的一端，且所述两轴承的轴线重合，所述滚珠丝杆的一端穿过所述两个轴承固定在所述壳体内，且所述滚珠丝杆的该端与所述电机的动力输出轴连接，所述滚珠丝杆的另一端在壳体内部悬空；所述丝杆螺母套在所述滚珠丝杆外并与所述滚珠丝杆螺纹连接，所述推杆为中空结构，套置在所述滚珠丝杆外，所述推杆一端与所述丝杆螺母固定连接，所述推杆另一端固定在壳体上。
2.根据权利要求1所述的具有双轴承结构的纠偏电动执行器，其特征在于所述两个轴承之间具有间隙，间隙宽度为轴承宽度的1/2 2倍。
3.根据权利要求1所述的具有双轴承结构的纠偏电动执行器，其特征在于所述动力输出轴与第一同步带轮固定连接，所述滚珠丝杆与第二同步带轮固定连接，所述第一同步带轮与所述第二同步带轮上环绕有同步带。
4.根据权利要求3所述的具有双轴承结构的纠偏电动执行器，其特征在于所述第一同步带轮与所述第二同步带轮的减速比为2 1。
5.根据权利要求1-4任一项所述的具有双轴承结构的纠偏电动执行器，其特征在于 所述电机为直流无刷电机。
6.根据权利要求5所述的具有双轴承结构的纠偏电动执行器，其特征在于所述壳体上设置有安装突耳。
专利摘要本实用新型公开了一种具有双轴承结构的纠偏电动执行器，包括壳体、固定在壳体外侧的电机和设置在壳体内部的滚珠丝杆、丝杆螺母、推杆、两轴承，两轴承固定安装在壳体内部的一端，且两轴承的轴线重合，滚珠丝杆的一端穿过两个轴承固定在壳体内，且滚珠丝杆的该端与电机的动力输出轴连接，滚珠丝杆的另一端在壳体内部悬空；丝杆螺母套在滚珠丝杆外并与滚珠丝杆螺纹连接，推杆为中空结构，套置在滚珠丝杆外，推杆一端与丝杆螺母固定连接，推杆另一端固定在壳体上。两轴承之间具有间隙，滚珠丝杆与电机动力输出轴通过皮带传动结构连接。本实用新型的纠偏电动执行器，可减小滚珠丝杆远端的颤动，实现纠偏电动执行器的0.1mm位移精度。
文档编号H02K7/10GK201961876SQ201120030170
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者丘洪波, 林勇, 苏明 申请人:深圳市爱博科技有限公司