专利名称：一种具有直线导向的伸缩机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种伸縮机构，更特别地说，是指一种具有大行程、高精度、高 直线度的伸缩机构，可保证伸縮杆在伸缩运动中的髙运动精度、高直线度。
背景技术：
伸缩机构一般实现的是直线运动，目前多采用电动缸来实现。电动缸由伺服电机 和丝杠螺母副的精度来保证其定位精度和重复性。由于丝杠不能作为导向机构用来保 证直线运动的直线度，故电动缸一般无直线度指标，并且电动缸行程范围较小。在并 联机构中，动平台的平移和旋转运动由各支链的直线运动来驱动实现，因此各支链的 行程、直线度和运动精度制约着并联机构动平台的工作空间大小和运动精度。采用髙 精度、高直线度和大行程的伸缩机构有利于提高并联机构支链的性能，从而提高并联 机构的整机性能。 发明 内容
本实用新型的目的是提供一种具有大行程、高精度、高直线度的具有直线导向的
伸缩机构，该伸缩机构包括有A基座9、 B基座5、电机IO、滑鞍l、丝杠7、左 导轨2、右导轨3、螺母6、伸縮杆4;伸縮杆4的直线运动是通过电机10驱动丝 杠7与螺母6组成的运动副来实现；与螺母6固联的滑鞍1在左导轨2、右导轨3 上沿导轨运动，保证了伸缩杆运动的直线度。本实用新型伸縮机构可保证伸缩杆4 在直线运动中的大行程、高运动精度、高直线度。
本实用新型是一种具有直线导向的伸縮机构，该伸缩机构的A基座9的中心设 有A孔，电机10的输出轴与丝杠7通过联轴器8相连，且穿过A基座9的A孔； B基座5的中心有B孔，B孔内安装有直线轴承11; A基座9与B基座5相对放 置，A基座9的A孔与与B基座5的B孔同心，且A基座9与B基座5之间平行 装有左导轨2、右导轨3，左导轨2与右导轨3镜像安装；左导轨2与右导轨3之 间卡合有滑鞍1 ，左导轨2卡合在滑鞍1的左滑槽102内，右导轨3卡合在滑鞍1
的右滑槽103内，滑鞍1的底端面101与螺母6的一端固联，螺母6另一端与伸缩 杆4固联，伸缩杆4为中空的筒状结构；滑鞍1的中心设有丝杠孔104，丝杠7末 端穿过丝杠孔104，伸入筒状的伸缩杆4内部，伸缩杆4的另一端穿过直线轴承， 伸出B基座。本实用新型伸缩机构可保证伸縮杆在直线运动中的大行程、高运动精 度、高直线度。
本实用新型伸缩机构的优点在于(1)通过定制丝杠和直线导轨的长度可实现 任意长的直线行程。(2)可以选用高精度与大量程的编码器与伺服电机组成半闭环 控制系统使伸缩机构满足高精度要求。(3)采用对称的结构设计优化了机构的受力 性能，提高了机构的承载力，增加了机构的刚度。(4)构件简单，可制造性好。
图1是本实用新型伸缩机构的结构图。
图2是本实用新型伸缩机构的滑块的结构图。
图中 l.滑鞍 101.底端面
104.丝杠孔 105.安装孔
2.左导轨 3.右导轨 4.伸缩杆 5.B基座
7.丝杠 8.联轴器 9.A基座 10.电机
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
参见见图1、图2所示，本实用新型的一种具有直线导向的伸缩机构，包括有A 基座9、 B基座5、电机IO、滑鞍l、丝杠7、左导轨2、右导轨3、螺母6、伸缩 杆4; A基座9的中心设有A孔，电机10的输出轴与丝杠7通过联轴器8相连，且 穿过A基座9的A孔；B基座5的中心有B孔，B孔内安装有直线轴承11; A基 座9与B基座5相对放置，A基座9的A孔与与B基座5的B孔同心，且A基座 9与B基座5之间平行装有左导轨2、右导轨3，左导轨2与右导轨3镜像安装； 左导轨2与右导轨3之间卡合有滑鞍1 ，左导轨2卡合在滑鞍1的左滑槽102内， 右导轨3卡合在滑鞍1的右滑槽103内，滑鞍1的底端面101与螺母6的一端固 联，螺母6另一端与伸缩杆4固联，伸缩杆4为中空的筒状结构；螺母6与丝杠7 组成丝杠螺母运动副；滑鞍1的中心设有丝杠孔104,丝杠7末端穿过丝杠孔104， 伸入筒状的伸縮杆4内部，伸缩杆4的另一端穿过直线轴承11，伸出基座5。
102.左滑槽 103.右滑槽
6.螺母 ll.直线轴承
参见图2所示，滑鞍1为"U"形状，在其两翼分别设有左滑槽102、右滑 槽103 (该左滑槽102、右滑槽103配合左导轨2、右导轨3，用于滑鞍l在左导 轨2、右导轨3上沿导轨运动)，其中心位置设有丝杠孔104 (该丝杠孔104用于丝 杠7通过)，且在丝杠孔104的外缘开有安装孔105 (该安装孔105用于通过螺钉 将螺母6的一端连接在滑鞍1的底端面101上)。
在本实用新型中，丝杠7与螺母6组成丝杠螺母副。该丝杠螺母副把电机10 输出轴的旋转运动转换为直线运动。
在本实用新型中，滑鞍1上的左滑槽102、右滑槽103与左导轨2、右导轨3 配合保证了运动的高直线度。
在本实用新型中，丝杠7、左导轨2、右导轨3的长度可以定制，实现了伸縮机 构的大行程。
在本实用新型中，电机10选取高精度、大量程的编码器与伺服电机组成半闭环 运动控制系统，实现伸缩机构的高精度运动。
本实用新型的伸缩机构适用于具有高承载力、髙直线度、高速高精度要求的大 行程直线运动场合，尤其适用于并联机构，有助于增大机构的工作空间。并联机构 动平台的平移和旋转运动由各支链的直线运动驱动实现，直线运动行程的大小影响 并联机构动平台的平移和旋转范围，从而影响并联机构的工作空间，而直线运动的 直线度影响并联机构动平台的运动精度，而并联机构各支链的承载力是决定整机承 载力的主要因素。并联机构具有刚度比重大，运动精度高等优点，但其工作空间小， 且动平台的运动精度与各支链的性能密切相关。并联机构常用滚珠丝杠螺母副来实 现支链的直线运动，支链的运动精度和刚度受丝杠螺母副运动精度与直线度的制约， 动平台的姿态空间也受丝杠螺母副行程的影响，因此本实用新型的伸缩机构有利于 提高并联机构的性能。
权利要求1、一种具有直线导向的伸缩机构，其特征在于该伸缩机构包括有A基座(9)、B基座(5)、电机(10)、滑鞍(1)、丝杠(7)、左导轨(2)、右导轨(3)、螺母(6)、伸缩杆(4)；A基座(9)的中心设有A孔，电机(10)的输出轴与丝杠(7)通过联轴器(8)相连，且穿过A基座(9)的A孔；B基座(5)的中心有B孔，B孔内安装有直线轴承(11)；A基座(9)与B基座(5)相对放置，A基座(9)的A孔与B基座(5)的B孔同心，且A基座(9)与B基座(5)之间平行装有左导轨(2)、右导轨(3)，左导轨(2)与右导轨(3)镜像安装；左导轨(2)与右导轨(3)之间卡合有滑鞍(1)，左导轨(2)卡合在滑鞍(1)的左滑槽(102)内，右导轨(3)卡合在滑鞍(1)的右滑槽(103)内，滑鞍(1)的底端面(101)与螺母(6)的一端固联，螺母(6)另一端与伸缩杆(4)固联，伸缩杆(4)为中空的筒状结构；滑鞍(1)的中心设有丝杠孔(104)，丝杠(7)末端穿过丝杠孔(104)，伸入筒状的伸缩杆(4)内部，伸缩杆(4)的另一端穿过直线轴承(11)，伸出B基座(5)。
2、 根据权利要求1所述的具有直线导向的伸縮机构，其特征在于丝杠(7)与螺 母(6)构成丝杠螺母副。
3、 根据权利要求1所述的具有直线导向的伸縮机构，其特征在于滑鞍(1)上的 左滑槽(102)、右滑槽(103)与左导轨(2)、右导轨(3)配合保证了运动的高直线度。
4、 根据权利要求1所述的具有直线导向的伸縮机构，其特征在于电机(10)选取 高精度、大量程编码器与伺服电机组成半闭环控制系统，保证机构的高运动精度。
专利摘要本实用新型公开了一种具有直线导向的伸缩机构，该伸缩机构的A基座的中心设有A孔，电机的输出轴与丝杠通过联轴器相连，且穿过A基座的A孔；B基座的中心有B孔，B孔内安装有直线轴承；A基座与B基座相对放置，A基座的A孔与与B基座的B孔同心，且A基座与B基座之间平行装有左导轨、右导轨，左导轨与右导轨镜像安装；左导轨与右导轨之间卡合有滑鞍，左导轨卡合在滑鞍的左滑槽内，右导轨卡合在滑鞍的右滑槽内，滑鞍的底端面与螺母的一端固联，螺母另一端与伸缩杆固联，伸缩杆为中空的筒状结构；滑鞍的中心设有丝杠孔，丝杠末端穿过丝杠孔，伸入筒状的伸缩杆内部，伸缩杆的另一端穿过直线轴承，伸出B基座。本实用新型伸缩机构可保证伸缩杆在直线运动中的大行程、高运动精度、高直线度。
文档编号H02K7/10GK201184400SQ200820080118
公开日2009年1月21日 申请日期2008年4月22日 优先权日2008年4月22日
发明者崔学良, 陈五一, 韩先国 申请人:北京航空航天大学