精密伺服电缸的制作方法

1.本实用新型涉及电缸技术领域，特别是涉及精密伺服电缸。


背景技术：

2.伺服电缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，其速度为0.1
ˉ
2m/s。因为闭环伺服控制，所以控制精度较高。具有成本低，配置灵活等特点，是液压缸和气缸的最佳替代品，广泛应用于工业、军事、娱乐设施、汽车等行业。
3.但是在一些对精度要求极高的行业中，由于现有电缸结构设置的局限，其精度和平稳性仍然达不到要求。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本实用新型目的在于提供精密伺服电缸，通过在电缸上设置导向装置和在丝杆上设置导向部，提升了承载或推拉负载时承受径向力的稳定性，确保了电缸内部组件的同轴性，具有定位精确、控制精度高，运行稳定等特点。
5.为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
6.精密伺服电缸，包括缸体和伺服电机，其特征在于，所述缸体的上端设置有上盖板，下端依次设置有下盖板和连接座；所述缸体依次通过下盖板和连接座与伺服电机连接；
7.所述缸体内设置有驱动腔；所述驱动腔内转动安装有丝杆；所述驱动腔的内部中间设置有可沿缸体的轴线直线运动的导向装置；所述丝杆的其中一端依次与导向装置和活塞杆传动连接，另一端依次穿过下盖板和连接座和与伺服电机的驱动端传动连接；所述活塞杆的其中一端贯穿上盖板后至缸体外侧，另一端位于缸体内部与导向装置固定连接；
8.所述驱动腔的内壁四周开设有导向槽；所述导向槽沿缸体的轴线向两端延伸。
9.优选的，所述导向装置包括滑动座和导向组件；所述滑动座上设置有螺纹通孔；所述滑动座远靠近上盖板的一侧与活塞杆固定连接；所述丝杆与导向装置传动连接的一端穿过螺纹通孔后与滑动座螺接，并延伸至活塞杆的内部；
10.所述导向组件设置有四个，均匀分布固定于滑动座的外侧四周；所述导向组件与导向槽对应设置，且与导向槽滑动连接。
11.优选的，所述导向槽的底部中间设置有圆弧凹槽；
12.所述导向组件包括导向座和导向珠；所述导向座远离滑动座的一端可活动的设置在导向槽内；所述导向珠设置有若干个，轴向均匀分布于导向座与圆弧凹槽之间；所述导向珠的一半可滚动的安装在导向座内，另一半可滚动的设置在圆弧凹槽内；
13.所述导向座在导向珠的作用下，可带动滑动座和活塞杆沿着导向槽和圆弧凹槽相对缸体上下滑动。
14.优选的，所述丝杆延伸至活塞杆内的一端设置有导向部；所述导向部与活塞杆的内腔螺纹连接。
15.优选的，所述滑动座与活塞杆连接的表面设置有激光发射头；所述激光发射头位
于丝杆与活塞杆内部之间；所述导向部朝向激光发射头的表面设置有激光反射板。
16.优选的，所述活塞杆位于缸体外侧的一端设置有塞柱；所述塞柱位于活塞杆内侧的表面设置有压力传感器。
17.优选的，所述下盖板内设置有深沟球轴承；所述连接座内设置有联轴器；所述连接座与伺服电机连接处设置有推力轴承；所述丝杆远离导向装置的一端穿过深沟球轴承后通过联轴器与伺服电机的驱动端传动连接；所述推力轴承套设在伺服电机的驱动端上。
18.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
19.1、该实用新型采用由导向座和导向珠组成的导向组件，通过使导向珠与圆弧凹槽滑动连接，减少了滑动产生的滑动磨损，提升了移动精度；并通过使导向座在导向槽内上下滑动连接，不仅提升导向珠在圆弧凹槽内滑动的稳定性，而且起到在承载或推拉时限制滑动座相对缸体圆周转动；从而提升了电缸承载或推拉负载时的控制精度以及性能的稳定可靠。
20.2、通过在丝杆延伸至活塞杆内的一端设置有导向部，并使导向部与活塞杆的内腔螺纹连接，从而使活塞杆与滑动座的螺接面积以及导向部与活塞杆的螺接面积均保持不变，并且丝杆与活塞杆之间形成了上下分布的两个支撑点；该结构设置相比现有技术，提升了丝杆和活塞杆整体以及丝杆与活塞杆连接处承受径向力时的稳定性，使该电缸实现推力和速度的精密控制。
21.3、通过上述结构的设置，提升了承载或推拉负载时承受径向力的稳定性，确保了电缸内部组件的同轴性，具有定位精确、控制精度高，运行稳定等特点。
附图说明
22.图1为本实用新型的立体图；
23.图2为本实用新型的仰视图；
24.图3为图2中a-a剖面结构示意图；
25.图4为本实用新型的主视图；
26.图5为图4中b-b剖面结构示意图；
27.其中：缸体1、伺服电机2、上盖板3、下盖板4、连接座5、丝杆6、导向装置7、活塞杆8、激光发射头9、激光反射板10、塞柱11、压力传感器12、深沟球轴承13、推力轴承14、联轴器15、导向部61、滑动座71、导向组件72、驱动腔100、导向槽101、圆弧凹槽102、螺纹通孔710、导向座721、导向珠722。
具体实施方式
28.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
29.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”以及类似的表述只是为了说明的目的。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
31.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：
32.精密伺服电缸，包括缸体1和伺服电机2，其特征在于，所述缸体1的上端设置有上盖板3，下端依次设置有下盖板4和连接座5；所述缸体1依次通过下盖板4和连接座5与伺服电机2连接；
33.所述缸体1内设置有驱动腔100；所述驱动腔100内转动安装有丝杆6；所述驱动腔100的内部中间设置有可沿缸体1的轴线直线运动的导向装置7；所述丝杆6的其中一端依次与导向装置7和活塞杆8传动连接，另一端依次穿过下盖板4和连接座5和与伺服电机2的驱动端传动连接；所述活塞杆8的其中一端贯穿上盖板3后至缸体1外侧，另一端位于缸体1内部与导向装置7固定连接；
34.所述驱动腔100的内壁四周开设有导向槽101；所述导向槽101沿缸体1的轴线向两端延伸。
35.进一步的，所述导向装置7包括滑动座71和导向组件72；所述滑动座71上设置有螺纹通孔710；所述滑动座71远靠近上盖板3的一侧与活塞杆8固定连接；所述丝杆6与导向装置7传动连接的一端穿过螺纹通孔710后与滑动座71螺接，并延伸至活塞杆8的内部；
36.所述导向组件72设置有四个，均匀分布固定于滑动座71的外侧四周；所述导向组件72与导向槽101对应设置，且与导向槽101滑动连接。
37.在该实施例中，通过在驱动腔100的内壁四周设置导向槽101与导向装置7滑动连接，从四周限制导向装置7相对缸体1上下滑动时左右前后移动，确保了电缸承载或推拉负载时丝杆6、活塞杆8和导向装置7与缸体1的同轴性，从而稳定输出，提升精度。
38.进一步的，所述导向槽101的底部中间设置有圆弧凹槽102；
39.所述导向组件72包括导向座721和导向珠722；所述导向座721远离滑动座71的一端可活动的设置在导向槽101内；所述导向珠722设置有若干个，轴向均匀分布于导向座721与圆弧凹槽102之间；所述导向珠722的一半可滚动的安装在导向座721内，另一半可滚动的设置在圆弧凹槽102内；
40.所述导向座721在导向珠722的作用下，可带动滑动座71和活塞杆8沿着导向槽101和圆弧凹槽102相对缸体1上下滑动。
41.在该实施例中，采用由导向座721和导向珠722组成的导向组件72，通过使导向珠722与圆弧凹槽102滑动连接，减少了滑动产生的滑动磨损，提升了移动精度；并通过使导向座721在导向槽101上下滑动连接，不仅提升导向珠722在圆弧凹槽102内滑动的稳定性，而且起到在承载或推拉时限制滑动座71相对缸体1圆周转动；从而提升了电缸承载或推拉负载时的控制精度以及性能的稳定可靠。
42.进一步的，所述丝杆6延伸至活塞杆8内的一端设置有导向部61；所述导向部61与活塞杆8的内腔螺纹连接。
43.在该实施例中，在活塞杆8推拉过程中，活塞杆8与滑动座71的螺接面积以及导向
部61与活塞杆8的螺接面积均保持不变，并且使丝杆6与活塞杆8之间形成了上下分布的两个支撑点；该结构设置相比现有技术，提升了丝杆6和活塞杆8整体以及丝杆6与活塞杆8连接处承受径向力时的稳定性，有效避免了丝杆6和活塞杆8整体以及丝杆6与活塞杆8连接处承载或推拉时发生抖动的情况。
44.进一步的，所述滑动座71与活塞杆8连接的表面设置有激光发射头9；所述激光发射头9位于丝杆6与活塞杆8内部之间；所述导向部61朝向激光发射头9的表面设置有激光反射板10。
45.在该实施例中，通过激光反射板10反射激光发射头9发出的激光来测定丝杆6的位移距离，实现精密定位。
46.同时，所述激光发射头9与伺服电机2电性连接，通过激光发射头9来测定导向部61与滑动座71的距离，当监测的距离小于设定距离时，则控制伺服电机2关闭，从而防止导向部61超行程撞击滑动座71。
47.进一步的，所述活塞杆8位于缸体1外侧的一端设置有塞柱11；所述塞柱11位于活塞杆8内侧的表面设置有压力传感器12。
48.在该实施例中，所述压力传感器12与伺服电机2电性连接；通过压力传感器12监测导向部61给压力传感器12的压力，控制伺服电机2的启动或关闭，从而防止导向部61超行程撞击塞柱11。
49.进一步的，所述下盖板4内设置有深沟球轴承13；所述连接座5内设置有联轴器15；所述连接座5与伺服电机2连接处设置有推力轴承14；所述丝杆6远离导向装置7的一端穿过深沟球轴承13后通过联轴器15与伺服电机2的驱动端传动连接；所述推力轴承14套设在伺服电机2的驱动端上。
50.在该实施例中，所述推力轴承14用于承受丝杆6在运行中的轴向推力，确保丝杆6与缸体1间的轴向相互位置，提升承受轴向力时的稳定性；所述深沟球轴承13用于确保丝杆6的工作位置和旋转精度，确保丝杆6与缸体1和活塞杆8的同轴性。
51.对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型专利权利要求的保护范围之内。