伺服电机式电动丝杆的制作方法

1.本实用新型涉及一种伺服电机式电动丝杆，应用在激光切割机技术领域。


背景技术：

2.随着三维五轴切割的应用越来越广泛，切割精度和效率显著提升，对激光实时自动调焦的响应性要求非常高，对应的调焦运动轴需要追求极致的加速度和响应频率，以便快速完成调焦动作从而实现目标。传统的激光切割机调焦运动轴是采用普通伺服电机、联轴器、丝杆螺母机构、导向装置、丝杆两端均有轴承座支撑。
3.传动的丝杆运动轴的机械结构复杂，体积大，造成运动轴的惯量大，难以实现高的加速度和响应频率，同时会加大伺服电机的规格，造成物料成本过高。


技术实现要素：

4.本实用新型提供的伺服电机式电动丝杆，将丝杆螺母副与输出轴组合，简化丝杆的传动结构，降低负载惯量，实现高加速及高频的丝杆直线运动，适用于较短行程的高加速度、高频响应的应用场景，运用于激光切割机调焦运动中可有效提高调焦运动轴的加速度和响应频率，快速完成调焦动作，提升切割精度和效率。
5.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.伺服电机式电动丝杆，包括壳体、装在壳体中的伺服电机，其特征在于：还包括丝杆螺母副，丝杆螺母副装在伺服电机的输出轴上，并从壳体中伸出，丝杆螺母副中的丝杆随输出轴的转动而沿轴向向外伸出或向内回缩。
7.优选的，输出轴为中空结构，丝杆螺母副中的螺母与输出轴同轴固定并伸入至输出轴的中腔腔中，丝杆与输出轴的中空腔间隙配合并伸出壳体。
8.优选的，所述的螺母呈t字型，与输出轴的上端面固定，螺母的上端面与壳体的内壁隔开不接触。
9.优选的，所述的输出轴的外壁上具有环形台阶面一，输出轴上套装角接触轴承，角接触轴承下端面抵在环形台阶面一上，上端面被壳体内壁压紧。
10.优选的，所述的输出轴的下端套装编码器轴套，编码器轴套上配装与伺服电机信号连接的编码器。
11.优选的，所述的壳体内设置定位盖，定位盖套于输出轴外且与编码器同轴固定，定位盖与输出轴之间压装深沟球轴承。
12.优选的，所述的输出轴的外壁上具有位于编码器轴套上方的环形台阶面二，深沟球轴承的内圈夹在环定位面二和编码器轴套的上端面之间，深沟球轴承的外圈下端面抵在定位盖上。
13.优选的，所述的定位盖与壳体内壁形成轴向和径向定位配合。
14.本实用新型的有益效果是：
15.1.本实用新型的伺服电机式电动丝杆，丝杆螺母副装在伺服电机的输出轴上，伺
服电机输出转矩带动丝杆螺母副运动，传动结构简单，将伺服电机输出的转矩直接作用在丝杆螺母副上，转换为丝杆的直线运动，输出轴即是丝杆螺母副的传动结构，也是丝杆螺丝母副的安装结构，将丝杆螺母副与输出轴组合，简化丝杆的传动结构，降低负载惯量，实现高加速及高频的丝杆直线运动，适用于较短行程的高加速度、高频响应的应用场景，运用于激光切割机调焦运动中可有效提高调焦运动轴的加速度和响应频率，快速完成调焦动作，提升切割精度和效率。
16.2.在输出轴上套装角接触轴承，角接触轴承随输出轴的转动而转动，承载输出轴的周向受力，角接触轴承轴向定位在环形台阶面一和壳体内壁之间，承载输出轴的轴向受力，保证输出轴的转动顺畅性和轴向稳定性，在输出轴和定位盖之间压装深沟球轴承，深沟球轴承对输出轴进行径向定位，防止丝杆转动过程中输出轴摆动，提高结构可靠性和稳定性，降低运行过程中整个装置的振动和噪音，提升运行的稳定性。
附图说明
17.图1为具体实施方式中的伺服电机式电动丝杆的结构示意图。
具体实施方式
18.下面结合图1对本实用新型的实施例做详细说明。
19.伺服电机式电动丝杆，包括壳体1、装在壳体中的伺服电机2，其特征在于：还包括丝杆螺母副3，丝杆螺母副3装在伺服电机2的输出轴4上，并从壳体1中伸出，丝杆螺母副3中的丝杆31随输出轴4的转动而沿轴向向外伸出或向内回缩。
20.以上所述的伺服电机式电动丝杆，丝杆螺母副3装在伺服电机2的输出轴4上，伺服电机2输出转矩带动丝杆螺母副3运动，传动结构简单，将伺服电机2输出的转矩直接作用在丝杆螺母副3上，转换为丝杆31的直线运动，输出轴4即是丝杆螺母副3的传动结构，也是丝杆螺丝母副3的安装结构，将丝杆螺母副3与输出轴4组合，简化丝杆的传动结构，降低负载惯量，实现高加速及高频的丝杆直线运动，适用于较短行程的高加速度、高频响应的应用场景，运用于激光切割机调焦运动中可有效提高调焦运动轴的加速度和响应频率，快速完成调焦动作，提升切割精度和效率。
21.其中，输出轴4为中空结构，丝杆螺母副3中的螺母32与输出轴4同轴固定并伸入至输出轴4的中腔腔中，丝杆31与输出轴4的中空腔间隙配合并伸出壳体1。螺母32与输出轴4同步转动，输出轴4只能转动不能轴向移动，使丝杆31在螺母32转动时沿轴向运动，向外伸出或向内回缩。
22.其中，所述的螺母32呈t字型，与输出轴4的上端面固定，螺母32的上端面与壳体1的内壁隔开不接触。t字型的螺母32便于与输出轴4同轴固定，螺母丝杆副3与输出轴4的组合结构简单，螺母32随输出轴4在壳体1内转动。
23.其中，所述的输出轴4的外壁上具有环形台阶面一41，输出轴4上套装角接触轴承5，角接触轴承4下端面抵在环形台阶面一41上，上端面被壳体1内壁压紧。在输出轴4上套装角接触轴承5，角接触轴承5随输出轴4的转动而转动，承载输出轴的周向受力，角接触轴承5轴向定位在环形台阶面一41和壳体1内壁之间，承载输出轴4的轴向受力，保证输出轴4的转动顺畅性和轴向稳定性.
24.其中，所述的输出轴4的下端套装编码器轴套6，编码器轴套6上配装与伺服电机2信号连接的编码器7，通过编码器7控制何服电机2的输出转速和启停，实现对伺服电机的高精度控制。
25.其中，所述的壳体1内设置定位盖8，定位盖8套于输出轴4外且与编码器7同轴固定，定位盖8与输出轴4之间压装深沟球轴承9。在输出轴4和定位盖8之间压装深沟球轴承9，深沟球轴承9对输出轴4进行径向定位，防止丝杆31转动过程中输出轴4摆动，提高结构可靠性和稳定性，降低运行过程中整个装置的振动和噪音，提升运行的稳定性。
26.其中，所述的输出轴4的外壁上具有位于编码器轴套6上方的环形台阶面二42，深沟球轴承9的内圈夹在环定位面二42和编码器轴套6的上端面之间，深沟球轴承9的外圈下端面抵在定位盖8上，对深沟球轴承9进行轴向定位，提高结构稳定性。
27.优选的，所述的定位盖8与壳体1内壁形成轴向和径向定位配合。定位盖8被壳体内壁轴向和径向定位，深沟球轴承9压装在定位盖8和输出轴4之间，且内圈夹在环定位面二42和编码器轴套6的上端面之间，外圈下端面抵在定位盖8上，使深沟球轴承9被轴向和径向定位在壳体4内，结构稳定性高，有效防止输出轴4的摆动，降低运行时壳体内部的振动和噪音，提高结构稳定性和可靠性。
28.以上结合附图对本实用新型的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。