CN218243230U - 集成一体式电缸 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了集成一体式电缸，包括壳体，所述壳体的内部设有呈环形设置的空心编码器，所述壳体的底端内部设有减速空腔，所述减速空腔的侧壁上开设有呈环形设在的电机槽，所述电机槽内固定连接有呈环形设置的空心伺服电机，所述空心伺服电机与空心编码器之间电连接，所述空心伺服电机的内圈动子端固定连接有连接圈。本发明设计合理，构思巧妙，通过采用环形的空心编码器和空心伺服电机安装在壳体的内部，可使得电缸呈集成一体式设计，降低了电缸的体积和重量，并且通过通过第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮的配合，使得伸缩活塞杆的推力更大。
Description
技术领域
本发明涉及电缸技术领域，尤其涉及集成一体式电缸。
背景技术
电缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，同时将伺服电机最佳优点-精确转速控制，精确转数控制，精确扭矩控制转变成-精确速度控制，精确位置控制，精确推力控制；实现高精度直线运动系列的全新革命性产品。
但现有技术中，现有的电缸整体体积和质量都较大，不仅会占据较大的空间，而且会搬运移动都较为不便。
发明内容
本发明提供了集成一体式电缸，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
集成一体式电缸，包括壳体，所述壳体的内部设有呈环形设置的空心编码器，所述壳体的底端内部设有减速空腔，所述减速空腔的侧壁上开设有呈环形设在的电机槽，所述电机槽内固定连接有呈环形设置的空心伺服电机，所述空心伺服电机与空心编码器之间电连接，所述空心伺服电机的内圈动子端固定连接有连接圈，所述连接圈通过减速齿轮装置连接有滚珠丝杆，所述壳体的侧壁上开设有伸缩槽，所述滚珠丝杆转动连接在伸缩槽内，所述滚珠丝杆上通过伸缩装置连接有伸缩活塞杆，所述伸缩活塞杆的一端通过防护装置连接有接头。
作为本技术方案的进一步改进方案：所述减速齿轮装置包括隔板和第四齿轮，所述隔板固定连接在减速空腔的侧壁上，所述第四齿轮的中央侧壁上开设有贯穿设置的空心槽，所述第四齿轮固定连接在连接圈的侧壁上，所述第四齿轮的侧壁上啮合连接有多个第一齿轮，每个所述第一齿轮的侧壁上固定连接有转动轴，每个所述转动轴转动连接在隔板上，每个所述转动轴的一端固定连接有第二齿轮，多个所述第二齿轮之间啮合连接有第三齿轮，所述滚珠丝杆的底端依次贯穿伸缩槽的底侧壁和隔板侧壁并固定连接在第三齿轮的侧壁上。
作为本技术方案的进一步改进方案：多个所述第一齿轮的数量为三个。
作为本技术方案的进一步改进方案：所述第三齿轮的半径大于第二齿轮的半径。
作为本技术方案的进一步改进方案：所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮均采用耐磨钢材质。
作为本技术方案的进一步改进方案：所述伸缩装置包括滚珠丝杆螺母，所述滚珠丝杆螺母转动连接在滚珠丝杆上，所述伸缩槽的底侧壁上固定连接有两个限位杆，每个所述限位杆均贯穿滚珠丝杆螺母的侧壁，所述滚珠丝杆螺母滑动连接在限位杆上，所述滚珠丝杆螺母的侧壁固定连接在伸缩活塞杆呈空心筒状设置的内侧壁上。
作为本技术方案的进一步改进方案：所述滚珠丝杆的表面设有特氟龙涂层。
作为本技术方案的进一步改进方案：所述壳体的表面侧壁上喷涂有防氧化涂层。
作为本技术方案的进一步改进方案：所述防护装置包括多个三角块，多个所述三角块分别固定连接在接头和伸缩活塞杆的侧壁上，所述接头侧壁上每个三角块的斜侧壁与伸缩活塞杆上每个三角块的斜侧壁相互抵接，每个所述三角块的斜侧壁上开设有连接孔，每个所述连接孔的底端开设有圆盘槽，每两个所述三角块斜侧壁上的连接孔相互对齐，每相互对齐的两个连接孔内设有铸铁柱，每个所述铸铁柱的两端均固定连接有圆盘，每个所述圆盘位于圆盘槽内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过空心编码器可控制空心伺服电机的内圈进行正反转动，空心伺服电机的内圈动子端再带动第四齿轮转动，第四齿轮转动可带动侧壁上多个第一齿轮同时转动，每个第一齿轮再通过转动轴带动第二齿轮转动，多个第二齿轮可通过啮合作用带动第三齿轮转动，因为第三齿轮的半径大于第二齿轮的半径，所以通过第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮的转动，最后第三齿轮可将空心伺服电机的转动角速度会降低，转动扭矩增大，第三齿轮再带动滚珠丝杆旋转，使得滚珠丝杆螺母可在滚珠丝杆上进行前后移动，进而滚珠丝杆螺母可带动伸缩活塞杆进行前后伸缩，该装置设计合理，构思巧妙，通过采用环形的空心编码器和空心伺服电机安装在壳体的内部，可使得电缸呈集成一体式设计，降低了电缸的体积和重量，并且通过通过第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮的配合，使得伸缩活塞杆的推力更大，并且当接头受到的拉力或推力等于或接近空心伺服电机产生的最大扭力时，接头会与伸缩活塞杆的一端产生分离，进而保护电缸内部的零部件不受损伤。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明提出的集成一体式电缸的正面剖视结构示意图；
图2为本发明提出的集成一体式电缸的立体结构示意图；
图3为本发明提出的集成一体式电缸中多个第一齿轮和第四齿轮的立体连接结构示意图；
图4为本发明提出的集成一体式电缸中多个第二齿轮和第三齿轮的连接结构示意图；
图5为本发明提出的集成一体式电缸中多个第一齿轮和第四齿轮的连接结构示意图；
图6为图1中A的局部放大结构示意图；
图7为本发明提出的集成一体式电缸中铸铁柱与三角块的连接结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1壳体、2空心编码器、3空心伺服电机、4第一齿轮、5隔板、6第二齿轮、7第三齿轮、8转动轴、9减速空腔、10滚珠丝杆螺母、11电机槽、12限位杆、13滚珠丝杆、14伸缩活塞杆、15接头、16伸缩槽、17第四齿轮、18连接圈、19三角块、20铸铁柱、21圆盘、22圆盘槽、23连接孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。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。
请参阅图1～7，本发明实施例中，集成一体式电缸，包括壳体1，壳体1的内部设有呈环形设置的空心编码器2，壳体1的底端内部设有减速空腔9，减速空腔9的侧壁上开设有呈环形设在的电机槽11，电机槽11内固定连接有呈环形设置的空心伺服电机3，空心伺服电机3与空心编码器2之间电连接，空心伺服电机3的内圈动子端固定连接有连接圈18，连接圈通过减速齿轮装置连接有滚珠丝杆13，壳体1的侧壁上开设有伸缩槽16，滚珠丝杆13转动连接在伸缩槽16内，滚珠丝杆13上通过伸缩装置连接有伸缩活塞杆14，伸缩活塞杆14的一端通过防护装置连接有接头15。
具体的，减速齿轮装置包括隔板5和第四齿轮17，隔板5固定连接在减速空腔9的侧壁上，第四齿轮17的中央侧壁上开设有贯穿设置的空心槽，第四齿轮17固定连接在连接圈18的侧壁上，第四齿轮17的侧壁上啮合连接有多个第一齿轮4，多个第一齿轮4的数量为三个，每个第一齿轮4的侧壁上固定连接有转动轴8，每个转动轴8转动连接在隔板5上，每个转动轴8的一端固定连接有第二齿轮6，多个第二齿轮6之间啮合连接有第三齿轮7，滚珠丝杆13的底端依次贯穿伸缩槽16的底侧壁和隔板5侧壁并固定连接在第三齿轮7的侧壁上，第三齿轮7的半径大于第二齿轮6的半径。
具体的，第一齿轮4、第二齿轮6、第三齿轮7和第四齿轮17均采用耐磨钢材质。
具体的，伸缩装置包括滚珠丝杆螺母10，滚珠丝杆螺母10转动连接在滚珠丝杆13上，伸缩槽16的底侧壁上固定连接有两个限位杆12，每个限位杆12均贯穿滚珠丝杆螺母10的侧壁，滚珠丝杆螺母10滑动连接在限位杆12上，滚珠丝杆螺母10的侧壁固定连接在伸缩活塞杆14呈空心筒状设置的内侧壁上，第三齿轮7可带动滚珠丝杆13旋转，使得滚珠丝杆螺母10可在滚珠丝杆13上进行前后移动，进而滚珠丝杆螺母10可带动伸缩活塞杆14进行前后伸缩。
具体的，滚珠丝杆13的表面设有特氟龙涂层，特氟龙涂层可降低滚珠丝杆13的表面摩擦力。
具体的，壳体1的表面侧壁上喷涂有防氧化涂层，防氧化涂层可增加壳体的防氧化性能。
具体的，防护装置包括多个三角块19，多个三角块19分别固定连接在接头15和伸缩活塞杆14的侧壁上，接头15侧壁上每个三角块19的斜侧壁与伸缩活塞杆14上每个三角块19的斜侧壁相互抵接，每个三角块19的斜侧壁上开设有连接孔23，每个连接孔23的底端开设有圆盘槽22，每两个三角块19斜侧壁上的连接孔23相互对齐，每相互对齐的两个连接孔23内设有铸铁柱20，每个铸铁柱20的两端均固定连接有圆盘21，每个圆盘21位于圆盘槽22内，平时接头15受到作用力会通过多个两个斜侧壁相抵的的三角块19传递到铸铁柱20上，因为铸铁柱20具有较大的脆性，所以两个三角块19对铸铁柱20的作用力超过铸铁柱20受力极限后，会产生崩断，故当接头15受到的拉力或推力等于或接近空心伺服电机3产生的最大扭力时，此时多个铸铁柱20会产生崩断，接头15会与伸缩活塞杆14的一端产生分离，进而保护电缸内部的零部件不受损伤。
本发明的工作原理是：
通过空心编码器2可控制空心伺服电机3的内圈进行正反转动，空心伺服电机3的内圈动子端再带动第四齿轮17转动，第四齿轮17转动可带动侧壁上多个第一齿轮4同时转动，每个第一齿轮4再通过转动轴8带动第二齿轮6转动，多个第二齿轮6可通过啮合作用带动第三齿轮7转动，因为第三齿轮7的半径大于第二齿轮6的半径，所以通过第一齿轮4、第二齿轮6、第三齿轮7和第四齿轮17的转动，最后第三齿轮7可将空心伺服电机3的转动角速度会降低，转动扭矩增大，第三齿轮7再带动滚珠丝杆13旋转，使得滚珠丝杆螺母10可在滚珠丝杆13上进行前后移动，进而滚珠丝杆螺母10可带动伸缩活塞杆14进行前后伸缩，并且采用环形的空心编码器2和空心伺服电机3安装在壳体1的内部，可使得电缸呈集成一体式设计，降低了电缸的体积和重量。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (9)
1.集成一体式电缸，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)的内部设有呈环形设置的空心编码器(2)，所述壳体(1)的底端内部设有减速空腔(9)，所述减速空腔(9)的侧壁上开设有呈环形设在的电机槽(11)，所述电机槽(11)内固定连接有呈环形设置的空心伺服电机(3)，所述空心伺服电机(3)与空心编码器(2)之间电连接，所述空心伺服电机(3)的内圈动子端固定连接有连接圈(18)，所述连接圈通过减速齿轮装置连接有滚珠丝杆(13)，所述壳体(1)的侧壁上开设有伸缩槽(16)，所述滚珠丝杆(13)转动连接在伸缩槽(16)内，所述滚珠丝杆(13)上通过伸缩装置连接有伸缩活塞杆(14)，所述伸缩活塞杆(14)的一端通过防护装置连接有接头(15)。
2.根据权利要求1所述的集成一体式电缸，其特征在于，所述减速齿轮装置包括隔板(5)和第四齿轮(17)，所述隔板(5)固定连接在减速空腔(9)的侧壁上，所述第四齿轮(17)的中央侧壁上开设有贯穿设置的空心槽，所述第四齿轮(17)固定连接在连接圈(18)的侧壁上，所述第四齿轮(17)的侧壁上啮合连接有多个第一齿轮(4)，每个所述第一齿轮(4)的侧壁上固定连接有转动轴(8)，每个所述转动轴(8)转动连接在隔板(5)上，每个所述转动轴(8)的一端固定连接有第二齿轮(6)，多个所述第二齿轮(6)之间啮合连接有第三齿轮(7)，所述滚珠丝杆(13)的底端依次贯穿伸缩槽(16)的底侧壁和隔板(5)侧壁并固定连接在第三齿轮(7)的侧壁上。
3.根据权利要求2所述的集成一体式电缸，其特征在于，多个所述第一齿轮(4)的数量为三个。
4.根据权利要求2所述的集成一体式电缸，其特征在于，所述第三齿轮(7)的半径大于第二齿轮(6)的半径。
5.根据权利要求2所述的集成一体式电缸，其特征在于，所述第一齿轮(4)、第二齿轮(6)、第三齿轮(7)和第四齿轮(17)均采用耐磨钢材质。
6.根据权利要求1所述的集成一体式电缸，其特征在于，所述伸缩装置包括滚珠丝杆螺母(10)，所述滚珠丝杆螺母(10)转动连接在滚珠丝杆(13)上，所述伸缩槽(16)的底侧壁上固定连接有两个限位杆(12)，每个所述限位杆(12)均贯穿滚珠丝杆螺母(10)的侧壁，所述滚珠丝杆螺母(10)滑动连接在限位杆(12)上，所述滚珠丝杆螺母(10)的侧壁固定连接在伸缩活塞杆(14)呈空心筒状设置的内侧壁上。
7.根据权利要求1所述的集成一体式电缸，其特征在于，所述滚珠丝杆(13)的表面设有特氟龙涂层。
8.根据权利要求1所述的集成一体式电缸，其特征在于，所述壳体(1)的表面侧壁上喷涂有防氧化涂层。
9.根据权利要求1所述的集成一体式电缸，其特征在于，所述防护装置包括多个三角块(19)，多个所述三角块(19)分别固定连接在接头(15)和伸缩活塞杆(14)的侧壁上，所述接头(15)侧壁上每个三角块(19)的斜侧壁与伸缩活塞杆(14)上每个三角块(19)的斜侧壁相互抵接，每个所述三角块(19)的斜侧壁上开设有连接孔(23)，每个所述连接孔(23)的底端开设有圆盘槽(22)，每两个所述三角块(19)斜侧壁上的连接孔(23)相互对齐，每相互对齐的两个连接孔(23)内设有铸铁柱(20)，每个所述铸铁柱(20)的两端均固定连接有圆盘(21)，每个所述圆盘(21)位于圆盘槽(22)内。
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