一种步进电动机制造技术

本发明专利技术提供了一种步进电动机，其包括：机壳；转子，被轴向限位在机壳上；定子，固定安装在机壳上并置于转子外围；丝杆，轴向贯穿机壳并与转子螺纹连接，所述转子周向转动可带动丝杆轴向位移；消隙结构，包括套设在丝杆外并置于机壳一侧的消隙螺母、用于固定消隙螺母和转子的固定环、连接在固定环和消隙螺母之间的弹簧，所述固定环通过定位销与消隙螺母限位，所述弹簧套设在丝杆外并置于消隙螺母内部。本步进电动机具有减少资源浪费、能提高定位精度和使用寿命的优点。

A stepper motor

The invention provides a stepping motor, which comprises a casing; the rotor is axial spacing in the casing; the stator is fixed on the casing and is arranged on the periphery of a rotor; a screw rod, a casing and is connected with the rotor axial through screw thread, the circumference of the rotor rotation can drive the screw rod to eliminate axial displacement; set gap structure, including anti backlash nut, screw in and placed on the side of the outer casing for fixing the backlash nut and the rotor fixed ring is connected between the fixed ring and anti backlash nut spring, the fixing ring through the positioning pin and the anti backlash nut limit, the spring is sheathed on the screw rod and the outer in the anti backlash nut inside. The stepper motor has the advantages of reducing the waste of resources, improving the positioning accuracy and service life.

【技术实现步骤摘要】
一种步进电动机
本专利技术属于机械
，涉及一种步进电动机。
技术介绍
现有技术中，医疗、机械手、3D打印机、航空航天等领域均应有气缸传动结构，气缸传动环节普遍存在定位精度不高和使用寿命短的问题，原先气缸传动必须备有气泵，也大大提高了生产成本；对此，本专利技术设计了一种用于直线传动、定位、传递动作位置的步进电动机结构以代替原先用气缸传动的环节。综上所述，需要设计一种能提高定位精度和使用寿命的步进电动机。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种减少资源浪费、能提高定位精度和使用寿命的步进电动机。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种步进电动机，包括：机壳；转子，被轴向限位在机壳上；定子，固定安装在机壳上并置于转子外围；丝杆，轴向贯穿机壳并与转子螺纹连接，所述转子周向转动可带动丝杆轴向位移；消隙结构，包括套设在丝杆外并置于机壳一侧的消隙螺母、用于固定消隙螺母和转子的固定环、连接在固定环和消隙螺母之间的弹簧，所述固定环通过定位销与消隙螺母限位，所述弹簧套设在丝杆外并置于消隙螺母内部。作为本专利技术的进一步改进，所述转子中部轴向插设有中空的连接轴，所述连接轴与转子对应位置内部设有与丝杆螺纹连接的内螺纹结构，所述连接轴一端被机壳轴向限位，另一端穿过机壳伸入消隙螺母并被轴向限位，所述固定环套设在连接轴对应位置，所述丝杆轴向贯穿连接轴。作为本专利技术的更进一步改进，所述连接轴上套设有分列转子两侧的轴承，所述连接轴通过所述轴承与机壳连接。作为本专利技术的更进一步改进，所述机壳由前端盖和后端盖扣合而成，所述定子与机壳结构适配并紧密连接在前端盖和后端盖之间，且三者固定在一起。作为本专利技术的更进一步改进，所述转子由两个叠压好的铁芯和夹持在两铁芯之间的磁性环组成。作为本专利技术的进一步改进，所述消隙螺母与机壳之间具有间隙。作为本专利技术的进一步改进，所述固定环完全没入消隙螺母内部，且定位销设置为对称分布的一对，所述定位销沿垂直于丝杆轴向方向穿过消隙螺母并插入固定环。基于上述技术方案，本专利技术实施例至少可以产生如下技术效果：本步进电动机整体结构可以代替原先机械手等场合用气缸传动环节，减少资源浪费，如电机工作能耗约5W，气缸传动能耗在200W，而且电机传动位置可以通过上位机实现多段多速度复杂运行，而气缸则不能；气缸的定位实用寿命一般在两年以内，电机的使用寿命一般在十年左右，高的使用寿命取决于本专利技术电机机械结构的优化，通过电机后部反向间隙消除，一方面可以提高定位精度，降低了运行噪音，另一方面可以大大提高使用寿命，具体的，本专利技术通过消隙螺母、弹簧及定位销消除丝杆与转子部位内螺纹的轴向间隙，从而达到消隙的原理；消隙螺母与转子对应固定部位通过固定环连接一体，这样又可以让消隙螺母充当微调手轮的功能，上述定位销用于对接和限位固定环、消隙螺母。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：图1是本专利技术一较佳实施例的结构示意图。图2是本专利技术一较佳实施例的剖视图。图3是本专利技术一较佳实施例的爆炸图。图4是本专利技术一较佳实施例另一视角的爆炸图。图中，10、机壳；11、前端盖；12、后端盖；20、转子；30、定子；40、丝杆；51、消隙螺母；52、固定环；53、弹簧；54、定位销；60、连接轴；70、轴承；80、螺钉。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。下面结合图1至图4对本专利技术提供的技术方案进行更为详细的阐述。如图1至图4所示，本步进电动机包括：机壳10；转子20，被轴向限位在机壳10上；定子30，固定安装在机壳10上并置于转子20外围；丝杆40，是一种长杆状螺杆结构，其轴向贯穿机壳10并与转子20螺纹连接，所述转子20周向转动可带动丝杆40轴向位移；即转子20部位具有内螺纹结构，丝杆40穿过转子20并与转子20螺纹连接；消隙结构，包括套设在丝杆40外并置于机壳10一侧的消隙螺母51、用于固定消隙螺母51和转子20的固定环52、连接在固定环52和消隙螺母51之间的弹簧53，所述固定环52通过定位销54与消隙螺母51限位，所述弹簧53套设在丝杆40外并置于消隙螺母51内部。本专利技术保护一种步进电动机，用于直线传动、定位、传递动作位置，可应用于机械手等场合中代替原先用气缸传动的环节，大大提高了定位精度，降低了运行噪音，因为电机传动只需要相应的控制板就能实现相对应的运行方式。在本案中，可以通过单片机控制放大电路控制电机。本步进电动机整体结构布局紧凑、合理，工作时，电机可以通过单片机及上位机或远程控制，简单实现丝杆40往返运动，通过转子20旋转，转子20内部带有内螺纹，将丝杆40一头固定在需要传动的部位，从而实现工件或部位的位移。本步进电动机结构可以代替原先用气缸传动环节，减少资源浪费，如电机工作能耗约5W，气缸传动能耗在200W，而且电机传动位置可以通过上位机实现多段多速度复杂运行，而气缸则不能。气缸的定位实用寿命一般在两年以内，电机的使用寿命一般在十年左右，高的使用寿命取决于本专利技术电机机械结构的优化，通过电机后部反向间隙消除，一方面可以提高定位精度，降低了运行噪音，另一方面可以大大提高使用寿命。具体的，本专利技术通过消隙螺母51、弹簧53及定位销54消除丝杆40与转子20部位内螺纹的轴向间隙，从而达到消隙的原理；消隙螺母51与转子20对应固定部位通过固定环52连接一体，这样又可以让消隙螺母51充当微调手轮的功能，上述定位销54用于对接和限位固定环52、消隙螺母51。在本专利技术中，消隙螺母51与机壳10之间具有间隙，避免部件干涉，也保证消隙螺母51调节时的可靠性。进一步的，为保证消隙结构与转子20的对接，丝杆40与转子20的连接，以及转子20的轴向限位效果。优选转子20中部轴向插设有中空的连接轴60，所述连接轴60与转子20对应位置内部设有与丝杆40螺纹连接的内螺纹结构，所述连接轴60一端被机壳10轴向限位，另一端穿过机壳10伸入消隙螺母51并被轴向限位，所述固定环52套设在连接轴60对应位置，所述丝杆40轴向贯穿连接轴60，转子转动时带动连接轴60转动进而带动丝杆轴向动作。更进一步的，优选连接轴60上套设有分列转子20两侧的轴承70，所述连接轴60通过所述轴承70与机壳10连接。本专利技术中的轴承70不仅保证连接轴60周向转动的可靠性，还与机壳10上对应限位结构配合，保证连接轴60及转子20轴向限位的可靠性，避免轴向窜动，转子20周向转动平稳。优选地，固定环52完全没入消隙螺母51内部，且定位销54设置为对称分布的一对，所述定位销54沿垂直于丝杆40轴向方向穿过消隙螺母51并插入固定环52，以保障限位效果和转子20部位内螺纹的轴向间隙消除，使得消隙螺母51作为微调手轮使用时更加可靠。为提高结构布局的紧凑性和空间布局的合理性，优选地，机壳10由前端盖11和后端盖12扣合而成，所述定子30与机壳10结构适配并紧密连接在前端盖11和后端盖12之间，且三者固定在一起。优选前端盖11、定子30和后端盖12通过螺钉80固定在一起并形成整体固定结构(即相对位置固定)，转子20位于定子30内，螺钉80依次穿过前端盖11、定子30和后端盖12。进一步的，上述前端盖11、后端盖1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种步进电动机，其特征在于：包括：机壳；转子，被轴向限位在机壳上；定子，固定安装在机壳上并置于转子外围；丝杆，轴向贯穿机壳并与转子螺纹连接，所述转子周向转动可带动丝杆轴向位移；消隙结构，包括套设在丝杆外并置于机壳一侧的消隙螺母、用于固定消隙螺母和转子的固定环、连接在固定环和消隙螺母之间的弹簧，所述固定环通过定位销与消隙螺母限位，所述弹簧套设在丝杆外并置于消隙螺母内部。

【技术特征摘要】
1.一种步进电动机，其特征在于：包括：机壳；转子，被轴向限位在机壳上；定子，固定安装在机壳上并置于转子外围；丝杆，轴向贯穿机壳并与转子螺纹连接，所述转子周向转动可带动丝杆轴向位移；消隙结构，包括套设在丝杆外并置于机壳一侧的消隙螺母、用于固定消隙螺母和转子的固定环、连接在固定环和消隙螺母之间的弹簧，所述固定环通过定位销与消隙螺母限位，所述弹簧套设在丝杆外并置于消隙螺母内部。2.根据权利要求1所述的一种步进电动机，其特征在于：所述转子中部轴向插设有中空的连接轴，所述连接轴与转子对应位置内部设有与丝杆螺纹连接的内螺纹结构，所述连接轴一端被机壳轴向限位，另一端穿过机壳伸入消隙螺母并被轴向限位，所述固定环套设在连接轴对应位置，所述丝杆轴向贯穿连接轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈寅，
申请(专利权)人：宁波鼎祥电器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33