互为支撑的多自由度直线驱动模组制造技术

本发明专利技术公开互为支撑的多自由度直线驱动模组，包括驱动基座(101)、第一联轴器(102a)、第二联轴器(102b)、第一直线导轨(103a)、第二直线导轨(103b)、第一驱动丝杠(104a)、第二驱动丝杠(104b)、第一驱动滑板模块(105a)、第二驱动滑板模块(105b)、第一伺服电机(106a)、第二伺服电机(106b)、丝杠支撑座(109)；本发明专利技术可以满足模组在运行过程中实现双滑板驱动的工作条件，节省了驱动模组安装空间，可以使滑板实现不同运动。本发明专利技术的驱动丝杠间互为支撑的设计，保证丝杠在运行过程中不会因速度过大或载荷过大等原因出现安全隐患，提高了驱动模组运动的安装与稳定性。运动的安装与稳定性。运动的安装与稳定性。

【技术实现步骤摘要】
互为支撑的多自由度直线驱动模组


[0001]本专利技术涉及驱动领域，具体是互为支撑的多自由度直线驱动模组。

技术介绍

[0002]直线驱动方式具有结构简单、制造容易、工作可靠、传动距离较远、传动比恒定、传递载荷较大、运动平稳、噪声低等优势。现有的传动方法主要有近似直线运动机构(如波塞利耶
‑
利普金直线运动机构、霍肯直线机构)、齿轮齿条传动机构、凸轮机构、同步带型直线模组、丝杠型直线模组、电动缸型直线模组、直线电机型模组等多种类型直线驱动方法。
[0003]现有的这类直线运动设计方法在运动和使用时存在其不足之处，包括机械构件繁多安装复杂、使用条件受限、空间占用大、难以实现高速驱动、运动负载有限。
[0004]可见，传统的驱动模组受到空间、负载、运行效率等条件的制约，无法有效地适用于不同场景，在特定情况下还需对项目进行特地定制直线驱动模组，成本高，工序复杂，面对不同地运动条件时需要多个直线模组或是不同种类地直线模组相互配合，以达到对实现平台、工件等运动设计。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供互为支撑的多自由度直线驱动模组，包括驱动基座、第一联轴器、第二联轴器、第一直线导轨、第二直线导轨、第一驱动丝杠、第二驱动丝杠、第一驱动滑板模块、第二驱动滑板模块、第一伺服电机、第二伺服电机、丝杠支撑座。
[0006]所述第一联轴器的一端和第一伺服电机连接，另一端和第一驱动丝杠连接。
[0007]所述第二联轴器的一端和第二伺服电机连接，另一端和第二驱动丝杠连接。
[0008]所述第一直线导轨、第二直线导轨安装在驱动基座上。
[0009]所述第一驱动丝杠用于驱动第一驱动滑板模块沿第一直线导轨运动。
[0010]所述第二驱动丝杠用于驱动第二驱动滑板模块沿第二直线导轨运动。
[0011]所述第一驱动滑板模块和第二驱动滑板模块结构相同，均包括驱动滑板、滑块、丝杠螺母安装座、空套螺母安装座、丝杠螺母、空套螺母。
[0012]所述滑块与导轨配合，滑块可沿导轨运动；
[0013]所述驱动滑板安装在直线导轨上，且可在直线导轨上滑动；
[0014]所述滑块、丝杠螺母安装座、空套螺母安装座布置在驱动滑板上。
[0015]所述丝杠螺母通过螺栓安装在丝杠螺母安装座上。
[0016]所述丝杠螺母和驱动丝杠配合，驱动所述驱动滑板运动。
[0017]所述空套螺母通过螺栓安装在空套螺母安装座上。
[0018]空套螺母与模组中另一条支链间隙配合，用于支撑该支链中丝杠运行；
[0019]所述第一伺服电机和第二伺服电机搭载在驱动基座上。
[0020]所述第一伺服电机通过第一联轴器驱动第一驱动丝杠运动。
[0021]所述第二伺服电机通过第二联轴器驱动第二驱动丝杠运动。
[0022]所述丝杠支撑座安装在驱动基座上，用于支撑第一驱动丝杠和第二驱动丝杠。
[0023]进一步，还包括第一机械挡块和第二机械挡块。
[0024]所述第一机械挡块和第二机械挡块安装在驱动基座上，用于限制驱动滑板的运动极限位置。
[0025]进一步，还包括第一限位开关、第二限位开关。
[0026]所述第一限位开关、第二限位开关安装在驱动基座上，用于限制驱动滑板的运动极限位置。
[0027]进一步，还包括减速机。
[0028]所述减速机安装在驱动基座上。
[0029]所述减速机与伺服电机连接，降低伺服电机的输出，进而降低第一驱动滑板模块、第二驱动滑板模块的运动速度。
[0030]进一步，第一驱动丝杠、第二驱动丝杠的有效行程d如下所示：
[0031]d＝L
‑
2l(1)
[0032]式中，L为驱动丝杠的行程；l为驱动滑板到丝杠轴线的直线距离。
[0033]进一步，多自由度直线驱动模组的挫曲载荷如下所示：
[0034][0035]式中，P1为挫曲载荷；l
a
为安装间距；E为杨氏模量；为丝杠的最小断面二次矩；d1为丝杠轴螺纹小径；η1、η
w
为安装方法系数。
[0036]进一步，多自由度直线驱动模组的容许拉伸压缩负荷如下所示：
[0037]式中，P2为容许拉伸压缩负荷；σ为容许拉伸压缩应力；d1为丝杠轴螺纹小径。
[0038]进一步，所述第一联轴器、第一驱动丝杠、第一伺服电机组成第一驱动模组；
[0039]所述第二联轴器、第二驱动丝杠、第二伺服电机组成第二驱动模组；
[0040]所述第一驱动模组和第二驱动模组互为支撑；
[0041]所述第一驱动模组驱动第一驱动滑板模块运动；
[0042]所述第二驱动模组驱动第二驱动滑板模块运动。
[0043]本专利技术的技术效果是毋庸置疑的，本专利技术可以满足模组在运行过程中实现双滑板驱动的工作条件，节省了驱动模组安装空间，可以使滑板实现不同运动。本专利技术的驱动丝杠间互为支撑的设计，保证丝杠在运行过程中不会因速度过大或载荷过大等原因出现安全隐患，提高了驱动模组运动的安装与稳定性。
附图说明
[0044]图1是互为支撑直线驱动模组的整体构造图。
[0045]图2a、图2b是本专利技术的驱动滑板整体结构图；
[0046]图3是本专利技术中驱动磨具备三轴运动时整体构造图I；
[0047]图4是本专利技术中驱动磨具备三轴运动时整体构造图II；
[0048]图中，驱动基座101、第一联轴器102a、第二联轴器102b、第一直线导轨103a、第二直线导轨103b、第一驱动丝杠104a、第二驱动丝杠104b、第一驱动滑板模块105a、第二驱动滑板模块105b、第一伺服电机106a、第二伺服电机106b、丝杠支撑座109、驱动滑板201、滑块202、丝杠螺母安装座203、空套螺母安装座204、空套螺母205、丝杠螺母206。
具体实施方式
[0049]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但不应该理解为本专利技术上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的保护范围内。
[0050]实施例1：
[0051]参见图1至图4，互为支撑的多自由度直线驱动模组，包括驱动基座101、第一联轴器102a、第二联轴器102b、第一直线导轨103a、第二直线导轨103b、第一驱动丝杠104a、第二驱动丝杠104b、第一驱动滑板模块105a、第二驱动滑板模块105b、第一伺服电机106a、第二伺服电机106b、丝杠支撑座109。
[0052]所述第一联轴器102a的一端和第一伺服电机106a连接，另一端和第一驱动丝杠104a连接。
[0053]所述第二联轴器102b的一端和第二伺服电机106b连接，另一端和第二驱动丝杠104b连接。
[0054]所述第一直线导轨103a、第二直线导轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.互为支撑的多自由度直线驱动模组，其特征在于：包括驱动基座(101)、所述第一联轴器(102a)、第二联轴器(102b)、第一直线导轨(103a)、第二直线导轨(103b)、第一驱动丝杠(104a)、第二驱动丝杠(104b)、第一驱动滑板模块(105a)、第二驱动滑板模块(105b)、第一伺服电机(106a)、第二伺服电机(106b)、丝杠支撑座(109)。所述第一联轴器(102a)的一端和第一伺服电机(106a)连接，另一端和第一驱动丝杠(104a)连接；所述第二联轴器(102b)的一端和第二伺服电机(106b)连接，另一端和第二驱动丝杠(104b)连接；所述第一直线导轨(103a)、第二直线导轨(103b)安装在驱动基座(101)上；所述第一驱动丝杠(104a)用于驱动第一驱动滑板模块(105a)沿第一直线导轨(103a)运动；所述第二驱动丝杠(104b)用于驱动第二驱动滑板模块(105b)沿第二直线导轨(103b)运动；所述第一驱动滑板模块(105a)和第二驱动滑板模块(105b)结构相同，均包括驱动滑板(201)、滑块(202)、丝杠螺母(206)安装座(203)、空套螺母(205)安装座(204)、丝杠螺母(206)、空套螺母(205)；所述驱动滑板(201)作为机构主要运动部件，安装在直线导轨上，且可在直线导轨上滑动；所述滑块(202)、丝杠螺母(206)安装座(203)、空套螺母(205)安装座(204)布置在驱动滑板(201)上；所述滑块(202)与导轨(103)配合，滑块可沿导轨运动；所述丝杠螺母(206)通过螺栓安装在丝杠螺母(206)安装座(203)上；所述丝杠螺母(206)和驱动丝杠配合，驱动所述驱动滑板(201)运动；所述空套螺母(205)通过螺栓安装在空套螺母(205)安装座(204)上；空套螺母(205)与模组中另一条支链间隙配合，用于支撑该支链中丝杠运行；所述第一伺服电机(106a)和第二伺服电机(106b)搭载在驱动基座(101)上；所述第一伺服电机(106a)通过第一联轴器(102a)驱动第一驱动丝杠(104a)运动；所述第二伺服电机(106b)通过第二联轴器(102b)驱动第二驱动丝杠(104b)运动；所述丝杠支撑座(109)安装在驱动基座(101)上，用于支撑第一驱动丝杠...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志江，谢章，宋宁策，叶秋，陆野，钟昕昉，李笑梅，游悠，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：