專利名稱：一種具有直線導(dǎo)向的伸縮機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種伸縮機(jī)構(gòu)，更特別地說，是指一種具有大行程、高精度、高 直線度的伸縮機(jī)構(gòu)，可保證伸縮桿在伸縮運(yùn)動中的髙運(yùn)動精度、高直線度。
背景技術(shù)：
伸縮機(jī)構(gòu)一般實(shí)現(xiàn)的是直線運(yùn)動，目前多采用電動缸來實(shí)現(xiàn)。電動缸由伺服電機(jī) 和絲杠螺母副的精度來保證其定位精度和重復(fù)性。由于絲杠不能作為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來保 證直線運(yùn)動的直線度，故電動缸一般無直線度指標(biāo)，并且電動缸行程范圍較小。在并 聯(lián)機(jī)構(gòu)中，動平臺的平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動由各支鏈的直線運(yùn)動來驅(qū)動實(shí)現(xiàn)，因此各支鏈的 行程、直線度和運(yùn)動精度制約著并聯(lián)機(jī)構(gòu)動平臺的工作空間大小和運(yùn)動精度。采用髙 精度、高直線度和大行程的伸縮機(jī)構(gòu)有利于提高并聯(lián)機(jī)構(gòu)支鏈的性能，從而提高并聯(lián) 機(jī)構(gòu)的整機(jī)性能。 發(fā)明 內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有大行程、高精度、高直線度的具有直線導(dǎo)向的
伸縮機(jī)構(gòu)，該伸縮機(jī)構(gòu)包括有A基座9、 B基座5、電機(jī)IO、滑鞍l(fā)、絲杠7、左 導(dǎo)軌2、右導(dǎo)軌3、螺母6、伸縮桿4;伸縮桿4的直線運(yùn)動是通過電機(jī)10驅(qū)動絲 杠7與螺母6組成的運(yùn)動副來實(shí)現(xiàn)；與螺母6固聯(lián)的滑鞍1在左導(dǎo)軌2、右導(dǎo)軌3 上沿導(dǎo)軌運(yùn)動，保證了伸縮桿運(yùn)動的直線度。本實(shí)用新型伸縮機(jī)構(gòu)可保證伸縮桿4 在直線運(yùn)動中的大行程、高運(yùn)動精度、高直線度。
本實(shí)用新型是一種具有直線導(dǎo)向的伸縮機(jī)構(gòu)，該伸縮機(jī)構(gòu)的A基座9的中心設(shè) 有A孔，電機(jī)10的輸出軸與絲杠7通過聯(lián)軸器8相連，且穿過A基座9的A孔； B基座5的中心有B孔，B孔內(nèi)安裝有直線軸承11; A基座9與B基座5相對放 置，A基座9的A孔與與B基座5的B孔同心，且A基座9與B基座5之間平行 裝有左導(dǎo)軌2、右導(dǎo)軌3，左導(dǎo)軌2與右導(dǎo)軌3鏡像安裝；左導(dǎo)軌2與右導(dǎo)軌3之 間卡合有滑鞍1 ，左導(dǎo)軌2卡合在滑鞍1的左滑槽102內(nèi)，右導(dǎo)軌3卡合在滑鞍1
的右滑槽103內(nèi)，滑鞍1的底端面101與螺母6的一端固聯(lián)，螺母6另一端與伸縮 桿4固聯(lián)，伸縮桿4為中空的筒狀結(jié)構(gòu)；滑鞍1的中心設(shè)有絲杠孔104，絲杠7末 端穿過絲杠孔104，伸入筒狀的伸縮桿4內(nèi)部，伸縮桿4的另一端穿過直線軸承， 伸出B基座。本實(shí)用新型伸縮機(jī)構(gòu)可保證伸縮桿在直線運(yùn)動中的大行程、高運(yùn)動精 度、高直線度。
本實(shí)用新型伸縮機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于(1)通過定制絲杠和直線導(dǎo)軌的長度可實(shí)現(xiàn) 任意長的直線行程。(2)可以選用高精度與大量程的編碼器與伺服電機(jī)組成半閉環(huán) 控制系統(tǒng)使伸縮機(jī)構(gòu)滿足高精度要求。(3)采用對稱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化了機(jī)構(gòu)的受力 性能，提高了機(jī)構(gòu)的承載力，增加了機(jī)構(gòu)的剛度。(4)構(gòu)件簡單，可制造性好。

圖1是本實(shí)用新型伸縮機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本實(shí)用新型伸縮機(jī)構(gòu)的滑塊的結(jié)構(gòu)圖。
圖中 l.滑鞍 101.底端面
104.絲杠孔 105.安裝孔
2.左導(dǎo)軌 3.右導(dǎo)軌 4.伸縮桿 5.B基座
7.絲杠 8.聯(lián)軸器 9.A基座 10.電機(jī)
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
參見見圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的一種具有直線導(dǎo)向的伸縮機(jī)構(gòu)，包括有A 基座9、 B基座5、電機(jī)IO、滑鞍l(fā)、絲杠7、左導(dǎo)軌2、右導(dǎo)軌3、螺母6、伸縮 桿4; A基座9的中心設(shè)有A孔，電機(jī)10的輸出軸與絲杠7通過聯(lián)軸器8相連，且 穿過A基座9的A孔；B基座5的中心有B孔，B孔內(nèi)安裝有直線軸承11; A基 座9與B基座5相對放置，A基座9的A孔與與B基座5的B孔同心，且A基座 9與B基座5之間平行裝有左導(dǎo)軌2、右導(dǎo)軌3，左導(dǎo)軌2與右導(dǎo)軌3鏡像安裝； 左導(dǎo)軌2與右導(dǎo)軌3之間卡合有滑鞍1 ，左導(dǎo)軌2卡合在滑鞍1的左滑槽102內(nèi)， 右導(dǎo)軌3卡合在滑鞍1的右滑槽103內(nèi)，滑鞍1的底端面101與螺母6的一端固 聯(lián)，螺母6另一端與伸縮桿4固聯(lián)，伸縮桿4為中空的筒狀結(jié)構(gòu)；螺母6與絲杠7 組成絲杠螺母運(yùn)動副；滑鞍1的中心設(shè)有絲杠孔104,絲杠7末端穿過絲杠孔104， 伸入筒狀的伸縮桿4內(nèi)部，伸縮桿4的另一端穿過直線軸承11，伸出基座5。
102.左滑槽 103.右滑槽
6.螺母 ll.直線軸承
參見圖2所示，滑鞍1為"U"形狀，在其兩翼分別設(shè)有左滑槽102、右滑 槽103 (該左滑槽102、右滑槽103配合左導(dǎo)軌2、右導(dǎo)軌3，用于滑鞍l(fā)在左導(dǎo) 軌2、右導(dǎo)軌3上沿導(dǎo)軌運(yùn)動)，其中心位置設(shè)有絲杠孔104 (該絲杠孔104用于絲 杠7通過)，且在絲杠孔104的外緣開有安裝孔105 (該安裝孔105用于通過螺釘 將螺母6的一端連接在滑鞍1的底端面101上)。
在本實(shí)用新型中，絲杠7與螺母6組成絲杠螺母副。該絲杠螺母副把電機(jī)10 輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動。
在本實(shí)用新型中，滑鞍1上的左滑槽102、右滑槽103與左導(dǎo)軌2、右導(dǎo)軌3 配合保證了運(yùn)動的高直線度。
在本實(shí)用新型中，絲杠7、左導(dǎo)軌2、右導(dǎo)軌3的長度可以定制，實(shí)現(xiàn)了伸縮機(jī) 構(gòu)的大行程。
在本實(shí)用新型中，電機(jī)10選取高精度、大量程的編碼器與伺服電機(jī)組成半閉環(huán) 運(yùn)動控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)伸縮機(jī)構(gòu)的高精度運(yùn)動。
本實(shí)用新型的伸縮機(jī)構(gòu)適用于具有高承載力、髙直線度、高速高精度要求的大 行程直線運(yùn)動場合，尤其適用于并聯(lián)機(jī)構(gòu)，有助于增大機(jī)構(gòu)的工作空間。并聯(lián)機(jī)構(gòu) 動平臺的平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動由各支鏈的直線運(yùn)動驅(qū)動實(shí)現(xiàn)，直線運(yùn)動行程的大小影響 并聯(lián)機(jī)構(gòu)動平臺的平移和旋轉(zhuǎn)范圍，從而影響并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間，而直線運(yùn)動的 直線度影響并聯(lián)機(jī)構(gòu)動平臺的運(yùn)動精度，而并聯(lián)機(jī)構(gòu)各支鏈的承載力是決定整機(jī)承 載力的主要因素。并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有剛度比重大，運(yùn)動精度高等優(yōu)點(diǎn)，但其工作空間小， 且動平臺的運(yùn)動精度與各支鏈的性能密切相關(guān)。并聯(lián)機(jī)構(gòu)常用滾珠絲杠螺母副來實(shí) 現(xiàn)支鏈的直線運(yùn)動，支鏈的運(yùn)動精度和剛度受絲杠螺母副運(yùn)動精度與直線度的制約， 動平臺的姿態(tài)空間也受絲杠螺母副行程的影響，因此本實(shí)用新型的伸縮機(jī)構(gòu)有利于 提高并聯(lián)機(jī)構(gòu)的性能。
權(quán)利要求1、一種具有直線導(dǎo)向的伸縮機(jī)構(gòu)，其特征在于該伸縮機(jī)構(gòu)包括有A基座(9)、B基座(5)、電機(jī)(10)、滑鞍(1)、絲杠(7)、左導(dǎo)軌(2)、右導(dǎo)軌(3)、螺母(6)、伸縮桿(4)；A基座(9)的中心設(shè)有A孔，電機(jī)(10)的輸出軸與絲杠(7)通過聯(lián)軸器(8)相連，且穿過A基座(9)的A孔；B基座(5)的中心有B孔，B孔內(nèi)安裝有直線軸承(11)；A基座(9)與B基座(5)相對放置，A基座(9)的A孔與B基座(5)的B孔同心，且A基座(9)與B基座(5)之間平行裝有左導(dǎo)軌(2)、右導(dǎo)軌(3)，左導(dǎo)軌(2)與右導(dǎo)軌(3)鏡像安裝；左導(dǎo)軌(2)與右導(dǎo)軌(3)之間卡合有滑鞍(1)，左導(dǎo)軌(2)卡合在滑鞍(1)的左滑槽(102)內(nèi)，右導(dǎo)軌(3)卡合在滑鞍(1)的右滑槽(103)內(nèi)，滑鞍(1)的底端面(101)與螺母(6)的一端固聯(lián)，螺母(6)另一端與伸縮桿(4)固聯(lián)，伸縮桿(4)為中空的筒狀結(jié)構(gòu)；滑鞍(1)的中心設(shè)有絲杠孔(104)，絲杠(7)末端穿過絲杠孔(104)，伸入筒狀的伸縮桿(4)內(nèi)部，伸縮桿(4)的另一端穿過直線軸承(11)，伸出B基座(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有直線導(dǎo)向的伸縮機(jī)構(gòu)，其特征在于絲杠(7)與螺 母(6)構(gòu)成絲杠螺母副。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有直線導(dǎo)向的伸縮機(jī)構(gòu)，其特征在于滑鞍(1)上的 左滑槽(102)、右滑槽(103)與左導(dǎo)軌(2)、右導(dǎo)軌(3)配合保證了運(yùn)動的高直線度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有直線導(dǎo)向的伸縮機(jī)構(gòu)，其特征在于電機(jī)(10)選取 高精度、大量程編碼器與伺服電機(jī)組成半閉環(huán)控制系統(tǒng)，保證機(jī)構(gòu)的高運(yùn)動精度。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有直線導(dǎo)向的伸縮機(jī)構(gòu)，該伸縮機(jī)構(gòu)的A基座的中心設(shè)有A孔，電機(jī)的輸出軸與絲杠通過聯(lián)軸器相連，且穿過A基座的A孔；B基座的中心有B孔，B孔內(nèi)安裝有直線軸承；A基座與B基座相對放置，A基座的A孔與與B基座的B孔同心，且A基座與B基座之間平行裝有左導(dǎo)軌、右導(dǎo)軌，左導(dǎo)軌與右導(dǎo)軌鏡像安裝；左導(dǎo)軌與右導(dǎo)軌之間卡合有滑鞍，左導(dǎo)軌卡合在滑鞍的左滑槽內(nèi)，右導(dǎo)軌卡合在滑鞍的右滑槽內(nèi)，滑鞍的底端面與螺母的一端固聯(lián)，螺母另一端與伸縮桿固聯(lián)，伸縮桿為中空的筒狀結(jié)構(gòu)；滑鞍的中心設(shè)有絲杠孔，絲杠末端穿過絲杠孔，伸入筒狀的伸縮桿內(nèi)部，伸縮桿的另一端穿過直線軸承，伸出B基座。本實(shí)用新型伸縮機(jī)構(gòu)可保證伸縮桿在直線運(yùn)動中的大行程、高運(yùn)動精度、高直線度。
文檔編號H02K7/10GK201184400SQ200820080118
公開日2009年1月21日 申請日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者崔學(xué)良, 陳五一, 韓先國 申請人:北京航空航天大學(xué)