滚珠丝杠结构和机械臂的制作方法

本技术涉及机械传动，尤其涉及一种滚珠丝杠结构和机械臂。

背景技术：

1、如图1所示，腹腔镜手术机器人包含驱动盒1、升降臂2、工具臂3、调整臂4和器械5等，其中升降臂2、工具臂3和调整臂4为机械臂部分。

2、升降臂2靠近腹腔镜手术机器人机械臂的末端，其长度和重量会对机械臂的操作空间和刚性产生较大的影响，而且升降臂2的长度直接影响了其重量。

3、现有技术中，升降臂2采用的传动方式是通过电机驱动滚珠丝杠运行，带动驱动盒1实现上下运行，升降臂2运行位置的定位，则通过旋转编码器监测电机运行角度或直线编码器监测导轨上滑块的移动距离。除此之外，升降臂2上还可能存在制动器及增量编码器等组件，用于升降机构的制动和电机运行的反馈。

4、常规的滚珠丝杠结构其两侧有标准的基座用于支撑滚珠丝杠，固定支撑座上安装有预紧轴承使用的防松螺母，并通过联轴器将丝杠与电机连接。同样的，抱闸以及编码器也通过联轴器与滚珠丝杠连接在一起。而联轴器的使用，会导致整个升降臂2长度的增加，升降臂2的重量也会增加，导致机械臂的操作空间和刚性下降。

5、因此，需要一种滚珠丝杠结构和机械臂来解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种滚珠丝杠结构和机械臂，能够缩短长度，从而降低升降臂的重量，保证机械臂的操作空间和刚性。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、滚珠丝杠结构，包括：

4、驱动组件，所述驱动组件包括第一外壳和电机，所述第一外壳具有安装腔；所述电机包括转子组件和定子，所述定子固定设置在所述安装腔中，所述转子组件穿设在所述定子中；

5、丝杠，所述丝杠的一端固定插设在所述转子组件中，所述丝杠上设置有丝母；

6、增量编码器，设置在所述第一外壳的一侧，所述增量编码器的转轴固定套设在所述丝杠上；

7、制动组件，所述制动组件包括第二外壳，所述丝杠的另一端设置在所述第二外壳中，且能够相对所述第二外壳转动。

8、进一步地，所述转子组件包括封装件和转子，所述转子设置在所述封装件上，所述封装件穿设在所述定子中，且所述封装件固定套设在所述丝杠上。

9、进一步地，所述封装件上开设有止动螺纹孔，所述丝杠的一端具有外螺纹，所述丝杠与所述止动螺纹孔螺接。

10、进一步地，所述第一外壳包括第一支撑座本体、第一端盖和第二端盖，所述电机设置在所述第一支撑座本体中，所述第一端盖和所述第二端盖设置在所述第一支撑座本体的两端上，所述增量编码器设置在所述第二端盖上。

11、进一步地，所述安装腔内固定设置有第一支撑轴承，所述丝杠固定穿设在所述第一支撑轴承的内圈中，所述封装件的一端与所述第一支撑轴承的内圈抵接。

12、进一步地，还包括抱闸组件，所述抱闸组件包括抱闸线圈和连接轴，所述抱闸线圈固定设置在所述第二外壳中，所述连接轴穿设在所述抱闸线圈中，且与所述丝杠同轴线连接，所述连接轴上设置有衔铁，绝对值编码器的转轴通过所述连接轴与所述丝杠同轴线连接。

13、进一步地，所述丝杠远离所述驱动组件的一端开设有连接孔，所述连接轴的一端固定穿设在所述连接孔中。

14、进一步地，还包括绝对值编码器，设置在所述第二外壳远离所述第一外壳的一侧，且所述绝对值编码器的转轴与所述丝杠连接。

15、进一步地，所述绝对值编码器的转轴为中空轴，所述绝对值编码器的转轴固定套设在所述连接轴的一端上。

16、机械臂，包括执行件和如上所述的滚珠丝杠结构，所述执行件与丝杠上螺纹连接的丝母固定连接，所述丝杠转动能够驱动所述丝母带动所述执行件沿所述丝杠的轴向往复移动

17、本实用新型的有益效果：

18、本实用新型所提供的一种滚珠丝杠结构，在第一外壳的安装腔中设置有电机，电机的定子固定设置在第一外壳中，电机的转子组件穿设在定子中，丝杠的一端与转子组件固定连接，增量编码器固定设置在第一外壳上，且增量编码器的转轴与丝杠的一端固定连接，丝杠的另一端转动设置在第二外壳中，绝对值编码器与丝杠连接。通过将丝杠与转子组件直接连接，取消了丝杠与电机之间的联轴器，取消了增量编码器与丝杠之间的联轴器，取消了滚珠丝杠固定座的防松螺母，从而缩短了滚珠丝杠结构的长度，降低使用滚珠丝杠结构的升降臂的重量，保证机械臂的操作空间和刚性。

19、本实用新型所提供的一种机械臂，包括如上所述的滚珠丝杠结构，能够缩短长度，从而降低升降臂的重量，保证机械臂的操作空间和刚性。

技术特征：

1.滚珠丝杠结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠结构，其特征在于，所述转子组件包括封装件和转子，所述转子设置在所述封装件上，所述封装件穿设在所述定子中，且所述封装件固定套设在所述丝杠上。

3.根据权利要求2所述的滚珠丝杠结构，其特征在于，所述封装件上开设有止动螺纹孔，所述丝杠的一端具有外螺纹，所述丝杠与所述止动螺纹孔螺接。

4.根据权利要求1所述的滚珠丝杠结构，其特征在于，所述第一外壳包括第一支撑座本体、第一端盖和第二端盖，所述电机设置在所述第一支撑座本体中，所述第一端盖和所述第二端盖设置在所述第一支撑座本体的两端上，所述增量编码器设置在所述第二端盖上。

5.根据权利要求3所述的滚珠丝杠结构，其特征在于，所述安装腔内固定设置有第一支撑轴承，所述丝杠固定穿设在所述第一支撑轴承的内圈中，所述封装件的一端与所述第一支撑轴承的内圈抵接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的滚珠丝杠结构，其特征在于，还包括抱闸组件，所述抱闸组件包括抱闸线圈和连接轴，所述抱闸线圈固定设置在所述第二外壳中，所述连接轴穿设在所述抱闸线圈中，且与所述丝杠同轴线连接，所述连接轴上设置有衔铁，绝对值编码器的转轴通过所述连接轴与所述丝杠同轴线连接。

7.根据权利要求6所述的滚珠丝杠结构，其特征在于，所述丝杠远离所述驱动组件的一端开设有连接孔，所述连接轴的一端固定穿设在所述连接孔中。

8.根据权利要求6所述的滚珠丝杠结构，其特征在于，还包括绝对值编码器，设置在所述第二外壳远离所述第一外壳的一侧，且所述绝对值编码器的转轴与所述丝杠连接。

9.根据权利要求8所述的滚珠丝杠结构，其特征在于，所述绝对值编码器的转轴为中空轴，所述绝对值编码器的转轴固定套设在所述连接轴的一端上。

10.机械臂，其特征在于，包括执行件和如权利要求1-9任一项所述的滚珠丝杠结构，所述执行件与丝杠上螺纹连接的丝母固定连接，所述丝杠转动能够驱动所述丝母带动所述执行件沿所述丝杠的轴向往复移动。

技术总结
本技术涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种滚珠丝杠结构和机械臂，滚珠丝杠结构包括驱动组件，所述驱动组件包括第一外壳和电机，所述第一外壳具有安装腔；电机，包括转子组件和定子，所述定子固定设置在所述安装腔中，所述转子组件穿设在所述定子中；丝杠，所述丝杠的一端固定插设在所述转子组件中，所述丝杠上设置有丝母；增量编码器，设置在所述第一外壳的一侧，所述增量编码器的转轴固定套设在所述丝杠上；制动组件，包括第二外壳，所述丝杠的另一端设置在所述第二外壳中，且能够相对所述第二外壳转动。本技术能够缩短长度，从而降低升降臂的重量，保证机械臂的操作空间和刚性。

技术研发人员：苏志强
受保护的技术使用者：瑞龙诺赋（上海）医疗科技有限公司
技术研发日：20230605
技术公布日：2024/1/25