一种可轴向直线运动和周向旋转运动多自由度输出的电机的制作方法

本实用新型涉及控制技术领域，具体涉及一种可轴向直线运动和周向旋转运动多自由度输出的电机。

背景技术：

应用领域因空间限制，急需一种电机能够输出轴向直线运动和周向旋转运动。轴向直线运动到特定位置时，电机输出由沿轴向的直线运动转变为绕电机轴的旋转运动。现有的电机仅有直线运动或者旋转运动的单一功能。常规电机多为输出旋转运动，直线电机可输出直线运动。

参看说明书附图3，直线电机是一种轴向直线运动执行机构。该机构将电机与丝杠螺母集成一体。主要结构为：定子(1)、转子(2)、丝杆(3)、前端盖(4)及后端盖(5)。

该直线电机工作原理为：通电后，定子(1)中的电枢产生旋转磁场，作用于转子(2)形成磁电动力旋转扭矩，驱动转子(2)旋转，转子(2)与丝杆螺母集成一体，带动丝杆螺母做旋转运动，丝杆(3)因前端盖(4)旋转限位，将轴向旋转运动转换为轴向直线运动。

但是该直线电机仅能实现轴向直线运动，但无法输出旋转运动。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可轴向直线运动和周向旋转运动多自由度输出的电机，在直线电机能实现轴向直线运动的基础上，增加周向旋转运动的输出结构，且需实现轴向直线运动到特定位置时，具有转换为周向旋转运动的功能。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种可轴向直线运动和周向旋转运动多自由度输出的电机，包括壳体、定子组件、转子组件和丝杆，所述壳体内安装有定子组件、转子组件和丝杆，所述定子组件包括定子电枢，所述定子电枢固定安装于所述壳体的内壁上；所述定子组件的内环上设有与定子电枢相匹配的转子组件，所述转子组件内环与所述丝杆相匹配，所述丝杆的末端设有弹性件，所述转子组件的末端设有销孔，所述弹性件和销孔相匹配。

进一步，所述转子组件包括丝杆螺母轴、磁钢、限位堵头和轴承，所述丝杆螺母轴的外部设有磁钢，所述磁钢与所述定子电枢相对应，所述丝杆螺母轴的前部设有限位堵头，所述丝杆螺母轴的两侧设有轴承。

进一步，所述丝杆螺母轴与所述丝杆之间通过螺纹连接。

进一步，所述壳体的前部设有前端盖，所述前端盖的中间设有腰型通孔。

进一步，所述壳体的后部设有后端盖。

进一步，所述弹性件包括弹簧和销轴，所述弹簧设置在丝杆末端的凹槽内，所述弹簧连接有销轴，所述销轴与所述销孔相匹配。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型为一种可轴向直线运动和周向旋转运动多自由度输出的电机，该电机结构简单、科学便利、针对性强、使用方便，成本低廉。

该电机将轴向直线运动及周向旋转运动集成一体，且轴向直线运动到特定位置时，可转换为周向旋转运动。不但简化了结构，减小了空间，而且实现了两个自由度运动的转换。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型中一种可轴向直线运动和周向旋转运动多自由度输出的电机的结构示意图；

图2为本实用新型中一种可轴向直线运动和周向旋转运动多自由度输出的电机的运动状态示意图；

图3为现有技术的中直线电机的结构示意图。

本实用新型附图标记：1-定子组件；2-转子组件；3-丝杆；4-前端盖；5-弹簧；6-销轴；7-后端盖；8-壳体；9-定子电枢；10-销孔；11-丝杆螺母轴；12-磁钢；13-限位堵头；14-轴承；15-螺纹；16-腰型通孔。

现有技术附图标记：1-定子；2-转子；3-丝杆；4-前端盖；5-后端盖。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1至图2所示，一种可轴向直线运动和周向旋转运动多自由度输出的电机，包括壳体8、定子组件1、转子组件2和丝杆3，所述壳体8内安装有定子组件1、转子组件2和丝杆3，所述定子组件1包括定子电枢9，所述定子电枢9固定安装于所述壳体8的内壁上；所述定子组件1的内环上设有与定子电枢9相匹配的转子组件2，所述转子组件2内环与所述丝杆3相匹配，所述丝杆3的末端设有弹性件，所述转子组件2的末端设有销孔10，所述弹性件和销孔10相匹配。

具体的，壳体8主要起固定作用，定子包括定子电枢9，定子电枢9通电后可产生旋转磁场。

具体的，丝杆3为该电机的主要运动执行件。

具体地，在本实施例中，所述转子组件2包括丝杆螺母轴11、磁钢12、限位堵头13和轴承14，所述丝杆螺母轴11的外部设有磁钢12，所述磁钢12与所述定子电枢9相对应，所述丝杆螺母轴11的前部设有限位堵头13，所述丝杆螺母轴11的两侧设有轴承14。转子组件2为周向旋转运动的执行件。

具体地，在本实施例中，所述丝杆螺母轴11与所述丝杆3之间通过螺纹15连接。

具体地，在本实施例中，所述壳体8的前部设有前端盖4，所述前端盖4的中间设有腰型通孔16。前端盖4中间通孔为腰型通孔16，起固定作用的同时，限制丝杆3旋转。

具体地，在本实施例中，所述壳体8的后部设有后端盖7，后端盖7起固定作用。

具体地，在本实施例中，所述弹性件包括弹簧5和销轴6，所述弹簧5设置在丝杆3末端的凹槽内，所述弹簧5连接有销轴6，所述销轴6与所述销孔10相匹配。弹簧5为销轴6提供推力，销轴6插入到销孔10内，可以将转子和丝杆3转为刚性连接。

本实用新型的工作原理：该电机工作原理为：通电后，定子组件1产生旋转磁场，作用与转子组件2产生磁电动力旋转扭矩，可产生电势能，驱动转子组件2做周向旋转运动，转子组件2的丝杆螺母轴11与丝杆3之间螺纹15连接，丝杆3因前端盖4的腰型通孔16的旋转限位，将周向旋转运动转换为轴向直线运动。丝杆3运动到附图2的位置时，丝杆3的限位轴段与前端盖4的腰型通孔16脱离，丝杆3上的销轴6与转子组件2末端的销孔10对齐，弹簧5将销轴6推入转子组件2的销孔10内，销轴6将转子组件2和丝杆3销死，转子组件2与丝杆3转换为刚性连接，一起做周向旋转运动。这样在直线电机能实现轴向直线运动的基础上，增加周向旋转运动的输出结构，且需实现轴向直线运动到特定位置时，具有转换为周向旋转运动的功能。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。