本实用新型专利技术公开了一种高精密组合传动装置，包括机构本体(9)、与所述机构本体(9)固定连接的直机电机定子(4)、安装于所述直机电机定子(4)的直孔内的直线电机动子(1)、与所述直线电机动子(1)的连接端固定连接的花键轴(12)、套装于所述花键轴(12)上且能够在所述花键轴(12)上滑动的滚珠花键(6)、套装于所述滚珠花键(6)上且相对固定的直驱旋转电机转子(7)、设置于所述直驱旋转电机转子(7)外周且固定于所述机构本体(9)内的直驱旋转电机定子(8)。该高精密组合传动装置将直线直驱电机和旋转直驱电机机构集成，结构紧凑、效率更高、节约成本、性能优越。
【技术实现步骤摘要】
一种高精密组合传动装置
本技术涉及传动设备
，特别是涉及一种高精密组合传动装置。
技术介绍
现有技术中，实现旋转和上下直线运行通过2套伺服电机加减速机，然后通过2组皮带轮分别单独驱动滚珠丝杆和螺母丝杆实现旋转和上下传动。请参考图1，图1为现有技术中一种典型的传动装置的示意图。上下运行伺服电机7通过皮带5带动螺母4、滚珠丝杆3，再带动花键轴1实现上下运行。旋转运行伺服电机8、减速器6通过皮带轮2带动花键轴1实现旋转运行。但是，现有传动装置中的滚珠丝杆和伺服电机成本昂贵，制造要求高、成本高；结构件较多，运动机构相对复杂，整体成本相对增加；由于多种机构动件组合后累积的精度较差，在传动过中种种精度不足，刚性不好；装配精度累积皮带传动、客户使用场景受限、装配空间较大；包括皮带等属于损耗件的摩擦，磨损较大，无防护设计，需要经常检修护理，寿命方面存在一些局限性。综上所述，如何有效地解决传统传动装置在传动过中种种精度不足，刚性不好，以及摩擦损耗、寿命问题，以及成本高等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高精密组合传动装置，该高精密组合传动装置将直线直驱电机和旋转直驱电机机构集成，结构紧凑、效率更高、节约成本、性能优越。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种高精密组合传动装置，包括机构本体、与所述机构本体固定连接的直机电机定子、安装于所述直机电机定子的直孔内的直线电机动子、与所述直线电机动子的连接端固定连接的花键轴、套装于所述花键轴上且能够在所述花键轴上滑动的滚珠花键、套装于所述滚珠花键上且相对固定的直驱旋转电机转子、设置于所述直驱旋转电机转子外周且固定于所述机构本体内的直驱旋转电机定子。优选地，还包括位置传感器和编码器，所述位置传感器内嵌于所述直机电机定子上，用于检测和反馈所述直线电机动子的位置；所述编码器的活动部分固定在所述直驱旋转电机转子上，固定部分固定在所述机构本体上，用于控制所述直驱旋转电机转子的运动参数。优选地，所述位置传感器为正弦/余弦信号传感器，所述直线电机动子包括多个交替的动子磁极。优选地，所述花键轴和滚珠花键之间通过旋转轴承连接，所述机构本体的末端设置有轴承壳体，所述旋转轴承通过轴承壳体固定。优选地，所述轴承壳体的末端设置有密封护罩，所述编码器在密封护罩内。优选地，所述密封护罩与所述花键轴之间设置有旋转骨架油封；所述直机电机定子的直孔末端与所述直线电机动子之间设置有骨架式密封油封。优选地，所述直机电机定子的直孔和所述直线电机动子之间设置有滑动轴承；所述直机电机定子的直孔和花键轴之间设置有减振环。优选地，所述直线电机动子的连接端和花键轴通过螺纹连接。优选地，所述花键轴上有用于限制行程的凹槽，所述滚珠花键的滚珠设置于所述凹槽内。优选地，所述直线电机动子为中空直线动子，所述花键轴为中空花键轴。本技术所提供的高精密组合传动装置，将直线直驱电机和旋转直驱电机集成，直机电机定子、直线电机动子构成直线直驱电机，花键轴、滚珠花键、直驱旋转电机转子以及直驱旋转电机定子构成旋转直驱电机。高精密组合传动装置通过安装架可实现水平或多角度安装，竖立方向安装时，可搭配磁力弹簧等来完成。直机电机定子与机构本体固定连接，直机电机定子的轴线处具有直孔，直线电机动子安装于直孔内。直机电机定子为线圈，直线电机动子为磁体，直线电机动子能够在直孔内线性移动。花键轴与直线电机动子的连接端固定连接，实现花键轴线性移动。直驱旋转电机定子固定于机构本体内，直驱旋转电机定子设置于直驱旋转电机转子的外周，直驱旋转电机转子实现旋转运动。直驱旋转电机转子套装于滚珠花键上，直驱旋转电机转子与滚珠花键相对固定，滚珠花键套装于花键轴上，以此直驱旋转电机转子旋转带动滚珠花键和花键轴旋转。滚珠花键能够在花键轴上滑动，滚珠花键在直驱旋转电机转子电磁力作用下实现正反精密旋转，同时花键轴在直线电机动子驱动下实现上下直驱运行，可同时实现精密旋转定位和高加速动态响应的直线运动，达到高速、高效率抓取移动物品实现位移及定位。本技术提供的传动装置，集成直线直驱电机和旋转直驱电机，也就是上下运动线性马达和伺服直驱力矩马达，旋转运动和直线运动可以同时进行，并且完全相互独立。这两个部分可相互协作运动，旋转直驱电机直接受电磁力，采用直驱，无需结合机械齿轮箱的磨损和皮带轮，线性上下也是直接运行，部件减少，可获得较长的使用寿命，累积误差减少，响应快，节约成本，可实现高速、高效、高精度；结构紧凑，满足客户更多的使用场合，同时也节省客户安装空间；这两个电机是完全相互独立的单位，可以完全独立控制对方；由于轻质化的负载质量，可以减少振动，减少机械载荷，依次执行旋转和直线运动，使负载对电源更均匀，从而获得更大的能源效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中一种典型的传动装置的示意图；图2为本技术中一种具体实施方式所提供的高精密组合传动装置的结构示意图；图3为高精密组合传动装置中直线电机动子和花键轴为实心的剖视图；图4为高精密组合传动装置中直线电机动子和花键轴为中空的剖视图；图5为图4的应用图；图6为磁敏传感器检测动子上磁极的磁场信号的双路正交余弦电压信号图；图7为高精密组合传动装置水平安装的示意图；图8为高精密组合传动装置竖直安装的示意图。附图中标记如下：直线电机动子1，滑动轴承2，位置传感器3，直机电机定子4，减振环5，滚珠花键6，直驱旋转电机转子7，直驱旋转电机定子8，机构本体9，旋转轴承10，轴承壳体11，花键轴12，编码器13，密封护罩14，骨架式密封油封15，旋转骨架油封16，气体17，磁体18，旋转直驱电机19，直线直驱电机20，安装架21。具体实施方式本技术的核心是提供一种高精密组合传动装置，该高精密组合传动装置将直线直驱电机和旋转直驱电机机构集成，结构紧凑、效率更高、节约成本、性能优越。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参考图2至图8，图2为本技术中一种具体实施方式所提供的高精密组合传动装置的结构示意图；图3为高精密组合传动装置中直线电机动子和花键轴为实心的剖视图；图4为高精密组合传动装置中直线电机动子和花键轴为中空的剖视图；图5为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高精密组合传动装置，其特征在于，包括机构本体(9)、与所述机构本体(9)固定连接的直机电机定子(4)、安装于所述直机电机定子(4)的直孔内的直线电机动子(1)、与所述直线电机动子(1)的连接端固定连接的花键轴(12)、套装于所述花键轴(12)上且能够在所述花键轴(12)上滑动的滚珠花键(6)、套装于所述滚珠花键(6)上且相对固定的直驱旋转电机转子(7)、设置于所述直驱旋转电机转子(7)外周且固定于所述机构本体(9)内的直驱旋转电机定子(8)。/n
【技术特征摘要】
1.一种高精密组合传动装置，其特征在于，包括机构本体(9)、与所述机构本体(9)固定连接的直机电机定子(4)、安装于所述直机电机定子(4)的直孔内的直线电机动子(1)、与所述直线电机动子(1)的连接端固定连接的花键轴(12)、套装于所述花键轴(12)上且能够在所述花键轴(12)上滑动的滚珠花键(6)、套装于所述滚珠花键(6)上且相对固定的直驱旋转电机转子(7)、设置于所述直驱旋转电机转子(7)外周且固定于所述机构本体(9)内的直驱旋转电机定子(8)。
2.根据权利要求1所述的高精密组合传动装置，其特征在于，还包括位置传感器(3)和编码器(13)，
所述位置传感器(3)内嵌于所述直机电机定子(4)上，用于检测和反馈所述直线电机动子(1)的位置；
所述编码器(13)的活动部分固定在所述直驱旋转电机转子(7)上，固定部分固定在所述机构本体(9)上，用于控制所述直驱旋转电机转子(7)的运动参数。
3.根据权利要求2所述的高精密组合传动装置，其特征在于，所述位置传感器(3)为正弦/余弦信号传感器，所述直线电机动子(1)包括多个交替的动子磁极。
4.根据权利要求2所述的高精密组合传动装置，其特征在于，所述花键轴(12)和滚珠花键(6)之间通过旋转轴承(10)连接，所述机构本体(9)的末端设置有...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱海军，
申请(专利权)人：浙江禾川科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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