新型双自由度机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型双自由度机构，包括壳体及设于壳体内的直线电机、旋转电机及传动装置。直线电机包括直线电机定子、直线电机动子和自润滑铜套，直线电机动子通过自润滑铜套与直线电机定子配合。旋转电机包括旋转电机定子和旋转电机动子。传动装置括安装结构、直线运动滚针排和预紧结构，安装结构连接旋转电机动子，直线运动滚针排连接于直线电机动子。本实用新型专利技术结构简单、实用，省去了中间传动环节，体积小，提高了精度和效率。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种新型双自由度机构，包括壳体及设于壳体内的直线电机、旋转电机及传动装置。直线电机包括直线电机定子、直线电机动子和自润滑铜套，直线电机动子通过自润滑铜套与直线电机定子配合。旋转电机包括旋转电机定子和旋转电机动子。传动装置括安装结构、直线运动滚针排和预紧结构，安装结构连接旋转电机动子，直线运动滚针排连接于直线电机动子。本技术结构简单、实用，省去了中间传动环节，体积小，提高了精度和效率。【专利说明】新型双自由度机构
本技术涉及精密仪器设备的传动
，特别是涉及一种新型双自由度机构。
技术介绍
旋转和直线两自由度运动的机构在机器人、SMT行业、半导体行业和科学研究领域占有极其重要的地位。双自由度机构的定位精度和行程直接影响生产精度和生产能力，同时机构的速度和加速度直接影响生产效率，成为判断系统好坏的重要指标。传统的两自由度运动机构是运用两个伺服电机、丝杆和同步轮等实现的。其中一个伺服电机通过丝杆实现直线运动，另一个伺服电机通过同步轮实现旋转运动。由于中间环节丝杠和同步轮有最大转速限制和反向间隙，且体积大、结构很复杂，安装不便，很难实现闻速闻精度定位。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术的缺点的问题，提供一种新型双自由度机构，结构简单、实用，省去了中间传动环节，体积小，提高了精度和效率。一种新型双自由度机构，包括壳体及设于所述壳体内的直线电机、旋转电机及传动装置；所述直线电机包括直线电机定子、直线电机动子和自润滑铜套，所述直线电机定子设于所述壳体内侧，所述直线电机动子通过自润滑铜套与直线电机定子配合；所述旋转电机包括旋转电机定子和旋转电机动子，所述旋转电机定子设于所述壳体内侧，所述旋转电机动子连接于所述传动装置；所述传动装置包括安装结构、直线运动滚针排和预紧结构，所述安装结构连接所述旋转电机动子，所述直线运动滚针排设于安装结构上，所述预紧结构设于直线运动滚针排外侧部，所述直线运动滚针排连接于所述直线电机动子。在其中一个实施例中，所述直线电机定子通过端盖固定在所述壳体上，所述直线电机定子上设有直线编码器，所述直线编码器与所述直线电机动子间隙配合；所述直线电机动子内设有永磁体。在其中一个实施例中，所述旋转电机定子的端部设有轴承座，所述轴承座将旋转电机定子固定于所述壳体上。在其中一个实施例中，所述预紧结构上设有轴承，所述轴承的端部设有用以固定所述轴承的轴承端盖。在其中一个实施例中，所述预紧结构连接有旋转编码器。上述新型双自由度机构，结构设计简单，利用直线运动滚针排对直线运动和旋转运动进行解耦，使得直线运动直接由直线电机提供，旋转运动直接由旋转电机提供，消除了中间环节同步轮和丝杆，减小了体积和质量，使整个机构的结构很紧凑，安装方便，提高了精度和加速度。【专利附图】【附图说明】图1为本技术剖视图及局部放大图。图2为本技术结构立体图。以下是本技术零部件符号标记说明:壳体10、端盖11、轴承座12、轴承13、轴承端盖14、直线电机定子20、直线电机动子21、自润滑铜套22、直线编码器23、旋转电机定子30、旋转电机动子31、旋转编码器32、安装结构40、直线运动滚针排41、预紧结构42。【具体实施方式】为能进一步了解本技术的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本技术的优点与精神，藉由以下结合附图与【具体实施方式】对本技术的详述得到进一步的了解。一种新型双自由度机构，包括壳体10及设于壳体10内的直线电机、旋转电机及传动装置。直线电机包括直线电机定子20、直线电机动子21和自润滑铜套22。直线电机定子20设于壳体10内侧，直线电机动子21通过自润滑铜套22与直线电机定子20配合。该自润滑铜套22起定位导向的作用，直线电机动子21在自润滑铜套22上来回直线运动。旋转电机包括旋转电机定子30和旋转电机动子31，旋转电机定子30设于壳体10内侧，旋转电机动子31连接于传动装置。传动装置包括安装结构40、直线运动滚针排41和预紧结构42。该安装结构40连接旋转电机动子31，直线运动滚针排41设于安装结构40上，预紧结构42设于直线运动滚针排41外侧部，直线运动滚针排41连接于直线电机动子21。该直线运动滚针排41既起直线导向作用，也可以将旋转电机动子31上的力矩传递到直线电机动子21，使直线电机动子21既可以来回直线运动又可以旋转运动，并且两种运动互不干扰。直线电机定子20通过端盖11固定在壳体10上，直线电机定子20上设有直线编码器23，直线编码器23与直线电机动子21间隙配合。直线电机动子21内设有永磁体。直线电机定子20通电后,永磁体产生的磁场和电流产生的磁场相互作用，产生推力，使直线电机动子21来回直线运动。旋转电机定子30的端部设有轴承座12，轴承座12将旋转电机定子30固定于壳体10上。预紧结构42上设有轴承13，轴承13的端部设有用以固定轴承13的轴承端盖14。预紧结构42连接有旋转编码器32。在使用本技术时，所述直线电机定子20通电后，所述直线动子由于本身永磁体产生的磁场与流产生的磁场的相互作用，产生推力，使直线电机动子21直线来回运动。所述旋转电机定子30通电后产生磁场与旋转电机动子31上永磁体产生的磁场相互作用，并推动旋转电机动子31旋转。旋转电机动子31通过直线运动滚针排41把力矩传递到直线电机动子21上，使其能够自由旋转。最终，直线电机动子21既可以来回直线运动又可以旋转运动，并且两种运动互不干扰。综上所述，上述新型双自由度机构，结构设计简单，利用直线运动滚针排41对直线运动和旋转运动进行解耦，使得直线运动直接由直线电机提供，旋转运动直接由旋转电机提供，消除了中间环节同步轮和丝杆，减小了体积和质量，使整个机构的结构很紧凑，安装方便，提高了精度和加速度。以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。【权利要求】1.一种新型双自由度机构，其特征在于，包括壳体及设于所述壳体内的直线电机、旋转电机及传动装置；所述直线电机包括直线电机定子、直线电机动子和自润滑铜套，所述直线电机定子设于所述壳体内侧，所述直线电机动子通过自润滑铜套与直线电机定子配合；所述旋转电机包括旋转电机定子和旋转电机动子，所述旋转电机定子设于所述壳体内侧，所述旋转电机动子连接于所述传动装置；所述传动装置包括安装结构、直线运动滚针排和预紧结构，所述安装结构连接所述旋转电机动子，所述直线运动滚针排设于安装结构上，所述预紧结构设于直线运动滚针排外侧部，所述直线运动滚针排连接于所述直线电机动子。2.根据权利要求1所述的新型双自由度机构，其特征在于，所述直线电机定子通过端盖固定在所述壳体上，所述直线电机定子上设有直线编码器，所述直线编码器与所述直线电机动子间隙配合；所述直线电机动子内设有永磁体。3.根据权利要求1所述的新型双自由度机构，其特征在于，所述旋转电机定子的端部设有轴承座，所述轴承座将旋转电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宏，禹新路，尹告民，
申请(专利权)人：东莞固高自动化技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：