一种带位置反馈的驱动机构的制作方法

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种带位置反馈的驱动机构。

背景技术：

在自动化生产行业中，通常须要一种可对原材料进行定位纠偏的设备，而这种可对原材料进行定位纠偏的设备须要一种驱动机构来推动其旋转支架动作。而这种驱动机构一般是一种可以产生直线推力的机构，这种机构在运行时两端都会有极限位置，向任何一边运行到极限位置时都要停止驱动。

目前，行业中针对小功率的执行机构一般是直接机械限位，限制执行机构的运行范围。而针对大功率的执行机构则一般另外增加限位的装置，比如限位开关、接近开关等。

然而，采用直接机械限位，由于机械本身的结构限制，容易出现卡死的情况；同时，由于机械部件的撞击，容易出现机构疲劳，而导致机械部件损坏。另外，在机械限位的瞬间，驱动电机是处于堵转状态，即便驱动电路有过流检测可实现即时停止驱动输入，经过长时间的使用还是会对驱动电机、驱动电路的寿命存在一定的影响。而采用限位开关的方法，需要增加设备体积，导致生产成本居高不下，同时也不方便调试。

技术实现要素：

本发明提供一种运作顺畅，而且使用寿命长，有效降低生产成本的带位置反馈的驱动机构。

本发明采用的技术方案为：一种带位置反馈的驱动机构，其包括：主控系统、安装座、驱动组件以及位置检测组件；所述驱动组件与所述位置检测组件均通信连接至所述主控系统；

所述驱动组件包括电机、主动轮、从动轮、同步带、螺杆、驱动头以及驱动轴；所述电机安装于所述安装座，所述安装座设有两端开口的安装腔，所述电机的输出轴伸入所述安装腔内，所述主动轮安装于所述电机的输出轴；所述螺杆位于所述安装腔内，且所述螺杆的一端安装有双列滚珠轴承，所述双列滚珠轴承收容在所述安装腔内；所述从动轮与所述双列滚珠轴承机械连接，所述同步带套设在所述主动轮和所述从动轮上；

所述螺杆上活动安装有丝杆螺母，所述丝杆螺母连接有连接螺母，所述驱动头的一端通过所述连接螺母与所述丝杆螺母机械连接，另一端伸出所述安装腔外，所述驱动轴与所述驱动头的另一端活动连接；

所述位置检测组件包括两条滑动轴、滑动块以及电阻板；两条所述滑动轴平行地安装于所述安装腔内，所述滑动块嵌套在两条所述滑动轴上，所述连接螺母与所述滑动块机械连接；所述电阻板安装于所述安装腔内，且所述电阻板位于所述滑动块的上方；所述滑动块上安装有导电接触片，所述导电接触片的两端均设有接触端，所述电阻板的下表面对应两个所述接触端的位置涂布有碳质材料涂层，两个所述接触端分别与相应的所述碳质材料涂层接触。

进一步地，所述第一角支轴承由内套和外套组成，且所述内套和所述外套呈球面配合。

进一步地，所述驱动头的内部设有收容槽，所述螺杆至少部分收容在所述收容槽内。

进一步地，所述滑动块包括第一滑块和第二滑块；所述第一滑块和所述第二滑块均设有凸块，两所述凸块之间形凹槽，所述导电接触片安装于所述凹槽内。

进一步地，所述电阻板呈“u”形，包括连接部以及两接触部；两所述接触部分别连接在所述连接部的两端，且两所述接触部的下表面均涂布有碳质材料涂层；所述连接部以及两所述接触部围合形成滑槽，两所述凸块伸入所述滑槽内，使得所述导电接触片的两端分别与两所述碳质材料涂层接触。

进一步地，所述连接螺母设有凸环，所述凸环至少部分伸入所述凹槽内。

进一步地，所述连接螺母与所述滑动块螺纹连接、卡接或磁性连接。

进一步地，所述安装座设有前盖和后盖，所述前盖密封所述安装腔的前端开口，所述后盖密封所述安装腔的后端开口；所述驱动头安装有所述驱动轴的一端穿出所述后盖。

进一步地，所述前盖安装有安装块，所述安装块上活动安装有安装轴。

进一步地，所述安装轴通过第二角支轴承与所述安装块活动连接，且所述第二角支轴承的结构与所述第一角支轴承的结构相同。

相较于现有技术，本发明的带位置反馈的驱动机构通过设置安装轴与定位纠偏设备的固定部件机械连接，驱动轴与定位纠偏设备的活动部件机械连接，从而实现对定位纠偏设备的驱动控制，达到定位纠偏的目的；而且运作顺畅，使用寿命长，有效降低生产成本。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不应构成对本发明的限制。在附图中，

图1：本发明带位置反馈的驱动机构的安装状态示意图；

图2：本发明带位置反馈的驱动机构的立体分解图；

图3：本发明带位置反馈的驱动机构的仰视图；

图4：图3沿a-a线的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图2和图3所示，本发明的新型带位置反馈的驱动机构包括主控系统、安装座、驱动组件以及位置检测组件；其中，驱动组件和位置检测组件均安装于安装座，驱动组件与位置检测组件机械连接，且驱动组件与位置检测组件均通信连接至主控系统。

如图1、图2和图4所示，安装座包括前座1以及与前座1连接的后座2；其中，前座1设有第一安装腔101，且第一安装腔101贯穿前座1；后座2设有第二安装腔102，第二安装腔102贯穿后座2，且第一安装腔101和第二安装腔102连通形成一个两端开口的安装腔。

驱动组件包括电机3、主动轮4、从动轮5、同步带6、螺杆7、驱动头8以及驱动轴9；其中，电机3安装于前座1的其中一侧面，且电机3的输出轴伸入第一安装腔101内，主动轮4安装于电机3的输出轴，收容在第一安装腔101内。螺杆7位于第二安装腔102内，且螺杆7靠近第一安装腔101的一端安装有双列滚珠轴承11；双列滚珠轴承11收容在第一安装腔101内，从动轮5与双列滚珠轴承11机械连接；同步带6套设在主动轮4和从动轮5上。

进一步，螺杆7上活动安装有丝杆螺母12，螺杆7的表面以轴向设置有螺纹槽，丝杆螺母12的内部设有三圈可循环的滚珠；当螺杆7旋转时，螺纹槽与滚珠紧密配合，使得螺杆7驱动丝杆螺母12产生轴向的推拉作用力。丝杆螺母12连接有连接螺母10，驱动头8的一端通过连接螺母10与丝杆螺母12机械连接，另一端伸出第二安装腔102外，驱动轴9通过第一角支轴承13与驱动头8的另一端活动连接；驱动轴9用以与定位纠偏设备的活动部件a机械连接。其中，第一角支轴承13由内套和外套组成，且内套和外套呈球面配合，使得驱动轴9可相对驱动头8进行旋转和摆动，使得驱动轴9的轴心线与驱动轴9的轴心线之间的夹角的角度可变。

此外，驱动头8的内部设有收容槽14，螺杆7至少部分收容在收容槽14内，有效减小驱动机构的整体体积。前座1上设有前盖15，用以密封第一安装腔101；后座2上设有后盖16，用以密封第二安装腔102，且驱动头8安装驱动轴9的一端穿出后盖16。通过设置前盖15和后盖16将第一安装腔101和第二安装腔102进行密封，起到很好的密封、防尘和保护的作用。

除此外，前盖15还安装有安装块17，安装块17上活动安装有安装轴18；安装轴18用以与定位纠偏设备的固定部件b机械连接。具体为：安装轴18通过第二角支轴承19与安装块17活动连接，使得安装块17可以相对安装轴18进行旋转，且安装块17的上平面与安装轴18的轴心线之间的夹角的角度可变。其中，第二角支轴承19的结构与第一角支轴承13的结构相同，在此不再赘述。

位置检测组件包括两条滑动轴20、滑动块21以及电阻板22；其中，两条滑动轴20的两端均通过固定块23平行地安装于第二安装腔102内，滑动块21嵌套在两条滑动轴20上，使得滑动块21可以沿两条滑动轴20来回滑动。电阻板22安装于第二安装腔102内，位于两固定块23之间，且电阻板22位于滑动块21的上方。进一步，滑动块21上安装有导电接触片24，导电接触片24的两端均设有接触端，电阻板22的下表面对应两个接触端的位置涂布有碳质材料涂层，两个接触端分别与相应的碳质材料涂层接触。

本实施例中，滑动块21包括第一滑块210和第二滑块211；其中，第一滑块210和第二滑块211均设有凸块212，两凸块212之间形凹槽213，导电接触片24安装于凹槽213内。电阻板22呈“u”形，包括连接部220以及两接触部221，两接触部221分别连接在连接部的两端；两接触部221的下表面均涂布有碳质材料涂层。连接部220以及两接触部221围合形成滑槽222，两凸块212伸入滑槽222内，使得导电接触片24的两端分别与两碳质材料涂层接触。

此外，连接螺母10设有凸环25，凸环25至少部分伸入凹槽213内，当连接螺母10产生位移时，通过凸环25推动滑动块21沿两条滑动轴20滑动，带动导电接触片24产生相应的位移。可以理解的，其它实施例中，连接螺母10还可以与滑动块21进行螺纹连接、卡接或磁性连接；导电接触片24为金属接触片、导电橡胶或导电塑料，并不以此为限。

本发明的带位置反馈的驱动机构的工作原理如下：

在其中一碳质材料涂层的一端输入固定电压，另一碳质材料涂层一端输出反馈信号，固定电压和反馈信号通过两碳质材料涂层和接触片形成信号回路；

通过电机3驱动主动轮4旋转，带动同步带6传动，使得从动轮5旋转，从而带动螺杆7旋转，使得螺杆7驱动丝杆螺母12产生轴向的推拉作用力，推动连接螺母10产生位移；当连接螺母10产生位移时，通过凸环25推动滑动块21沿两条滑动轴20滑动，带动导电接触片24产生相应的位移，得到相应变化的模拟量信号；

主控系统通过实时监测该模拟量信号，实现对丝杆螺母12相对于螺杆7的位置信息进行实时监控，达到对驱动组件的极限位置的限制。

综上，本发明的新型带位置反馈的驱动机构具有以下优点：

1、通过设置安装轴18与定位纠偏设备的固定部件b机械连接，驱动轴9与定位纠偏设备的活动部件a机械连接，从而实现对定位纠偏设备的驱动控制，达到定位纠偏的目的；而且运作顺畅，使用寿命长，有效降低生产成本。

2、通过设置位置检测组件与驱动组件机械连接，当电机3驱动螺杆7旋转，使得螺杆7驱动丝杆螺母12推动连接螺母10产生位移；当连接螺母10产生位移时，通过凸环25推动滑块沿两条滑动轴20滑动，带动导电接触片24产生相应的位移，得到相应变化的模拟量信号；主控系统通过实时监测该模拟量信号，实现对丝杆螺母12相对于螺杆7的位置信息进行实时监控，从而达到对驱动组件的极限位置的限制。

只要不违背本发明创造的思想，对本发明的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本发明公开的内容；在本发明的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本发明创造的思想的任意组合，均应在本发明的保护范围之内。