一种带制动器的一体式工业电缸的制作方法

1.本发明涉及工业电动缸领域，特别涉及一种带制动器的一体式工业电缸。


背景技术：

2.电动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。现在大部分的都通过后置电机通过联轴器将电机输出轴与丝杆连接传动或者侧置电机通过同步带将电机输出轴与丝杆连接，导致传动机构占据了电缸内部大量的的空间，制约了电缸的结构尺寸。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种带制动器的一体式工业电缸，以解决上述问题。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种带制动器的一体式工业电缸，包括壳体、电机组件、电磁失电制动器、丝杠螺母、输出轴和丝杠螺母防转组件；电机组件设置在壳体内的一端，电机组件上设置有电磁失电制动器；电机组件的输出端连接丝杠螺母，和丝杠螺母形成一体化结构，丝杠螺母和壳体之间设置有丝杠螺母防转组件；丝杠螺母的外缘与输出轴相连接。
6.进一步的，电机组件包括转接套、定子、转子和转子丝杆轴；转接套通过胶粘剂粘接在壳体内侧，定子安装在转接套内，转子设置在定子内，转子通过键与转子丝杆轴同轴连接。
7.进一步的，转接套的内侧两端部均设置有角接触轴承，转子丝杆轴的两端通过角接触轴承支撑。
8.进一步的，电磁失电制动器安装在转子丝杆轴上，用于自动闭合锁死转子丝杆轴的转动。
9.进一步的，转子丝杆轴上还设置有旋转变压器，用于外接控制器。
10.进一步的，壳体的两端分别设置有前法兰和后法兰；前法兰上设置有直线轴承，输出轴与直线轴承配合；后法兰通过后法兰套筒连接在壳体端部。
11.进一步的，丝杠螺母防转组件包括防转套、防转块和防转键；壳体内侧壁嵌套有防转套，防转套上设置有键槽，通过防转键连接防转块；防转块固定设置在丝杠螺母上。
12.进一步的，防转块的一端固定有磁环，磁环通过磁环盖板压紧，壳体外部固定有磁性限位开关。
13.进一步的，转子丝杆轴的端部安装有聚四氟乙烯的导向套。
14.与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
15.本发明采用了电机输出轴与丝杆一体化处理直接驱动了丝杆螺母，经丝杆螺母传动后直接带动输出轴运动，减少了大部分的传动链，能量利用率高节约了电能消耗，同时由
于传动链的简化，传动尺寸大大的减小，与相同承载力的传统立柱相比，外形尺寸减小了30％以上，节约了成本，能够产生比较好的经济效益。
16.由于采用了直驱式的结构，电机输出轴只经过丝杆螺母直接将电机的旋转输出变为升降缸的直线运动，减速比很小，所以驱动电机能够以较低的转速获得较大的额定载重。
17.由于采用了电磁失电制动器锁死转子轴，大大提高了工业场合的安全性。
18.内部安装了旋转变压器，能够通过闭环的伺服控制，大大提高了工业电缸的控制精度。
附图说明
19.图1为本发明外形图；
20.图2为本发明剖面结构图；
21.图3为本发明局部放大图；
22.图4为本发明局部放大图。
具体实施方式
23.以下结合附图对本发明进一步说明：
24.本发明提供了一种工业伺服电缸，包括外置的壳体11以及安装在壳体前后两端的前法兰13及后法兰1，定子4安装在转接套17内，转接套17通过胶粘剂粘接在壳体11内。电机的转子通过键与转子丝杆轴6相连接，转子丝杆轴6的两端通过角接触轴承支撑，保证转子丝杆轴6能够自由的通过电机定子的驱动转动。
25.进一步的，转子丝杆轴6的后端安装有电磁失电制动器3，在系统断电后能够自动闭合锁死转子丝杆轴6的转动，保证工业使用场所的安全性。
26.进一步的，电磁失电制动器3的后部，旋转变压器19安装在转子丝杆轴上，控制器能够通过旋变变压器的输出确定转子丝杆轴的实时位置，从而实现对电机的闭环控制。
27.进一步的转子丝杆轴6的另一端加工有滚珠丝杆副的螺纹结构，使电机的转轴与滚珠丝杆的丝杆实现了一体化的设计，能够大大节省内部的安装空间。对应的转子丝杆轴6丝杆端与丝母16相配合，从而能够实现将电机的旋转运动转化成直线运动。
28.进一步的丝母16的外缘与输出轴10相连接，输出轴与安装在前法兰13上的直线轴承12配合，经过导向的输出轴10能够沿着丝母16和直线轴承12的方向进行直线运动。
29.进一步的转子丝杆轴端部安装有聚四氟乙烯的导向套，能够与输出轴的中空相配合防止转子丝杆轴在转动过程中发生的晃动。
30.进一步的，输出轴的底部外圆固定有与之配合的防转块，防转块两侧固定有一组对称分布的键，机壳内部嵌套有防转套，防转套上设置有键槽，通过键连接防转块可以沿着键槽做直线运动，防止了输出轴在做直线运动时的旋转自由度。
31.进一步的，防转块的一端固定有磁环，并通过磁环盖板压紧，机壳外部固定有磁性限位开关，通过调节磁性限位开关的位置，能够对输出轴的行程进行限位，防止发生碰撞。
32.本发明的电机专门为该电动缸设计生产，电气参数也专门用于该型号的电缸；
33.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技
术方案的保护范围内。


技术特征：
1.一种带制动器的一体式工业电缸，其特征在于，包括壳体(11)、电机组件、电磁失电制动器(3)、丝杠螺母(16)、输出轴(10)和丝杠螺母防转组件；电机组件设置在壳体(11)内的一端，电机组件上设置有电磁失电制动器(3)；电机组件的输出端连接丝杠螺母(16)，和丝杠螺母(16)形成一体化结构，丝杠螺母(16)和壳体(11)之间设置有丝杠螺母防转组件；丝杠螺母(16)的外缘与输出轴(10)相连接。2.根据权利要求1所述的一种带制动器的一体式工业电缸，其特征在于，电机组件包括转接套(17)、定子(4)、转子(5)和转子丝杆轴(6)；转接套(17)通过胶粘剂粘接在壳体(11)内侧，定子(4)安装在转接套(17)内，转子(5)设置在定子(4)内，转子(5)通过键与转子丝杆轴(6)同轴连接。3.根据权利要求2所述的一种带制动器的一体式工业电缸，其特征在于，转接套(17)的内侧两端部均设置有角接触轴承(18)，转子丝杆轴(6)的两端通过角接触轴承支撑。4.根据权利要求2所述的一种带制动器的一体式工业电缸，其特征在于，电磁失电制动器(3)安装在转子丝杆轴(6)上，用于自动闭合锁死转子丝杆轴(6)的转动。5.根据权利要求2所述的一种带制动器的一体式工业电缸，其特征在于，转子丝杆轴(6)上还设置有旋转变压器(19)，用于外接控制器。6.根据权利要求1所述的一种带制动器的一体式工业电缸，其特征在于，壳体(11)的两端分别设置有前法兰(13)和后法兰(1)；前法兰(13)上设置有直线轴承(12)，输出轴(10)与直线轴承(12)配合；后法兰(1)通过后法兰套筒(2)连接在壳体(11)端部。7.根据权利要求1所述的一种带制动器的一体式工业电缸，其特征在于，丝杠螺母防转组件包括防转套(9)、防转块(15)和防转键(14)；壳体(11)内侧壁嵌套有防转套(9)，防转套(9)上设置有键槽，通过防转键(14)连接防转块(15)；防转块(15)固定设置在丝杠螺母(16)上。8.根据权利要求7所述的一种带制动器的一体式工业电缸，其特征在于，防转块(15)的一端固定有磁环(8)，磁环(8)通过磁环盖板(20)压紧，壳体(11)外部固定有磁性限位开关(7)。9.根据权利要求2所述的一种带制动器的一体式工业电缸，其特征在于，转子丝杆轴(6)的端部安装有聚四氟乙烯的导向套(21)。

技术总结
一种带制动器的一体式工业电缸，包括壳体、电机组件、电磁失电制动器、丝杠螺母、输出轴和丝杠螺母防转组件；电机组件设置在壳体内的一端，电机组件上设置有电磁失电制动器；电机组件的输出端连接丝杠螺母，和丝杠螺母形成一体化结构，丝杠螺母和壳体之间设置有丝杠螺母防转组件；丝杠螺母的外缘与输出轴相连接。本发明采用了电机输出轴与丝杆一体化处理直接驱动了丝杆螺母，经丝杆螺母传动后直接带动输出轴运动，减少了大部分的传动链，能量利用率高节约了电能消耗，同时由于传动链的简化，传动尺寸大大的减小，与相同承载力的传统立柱相比，外形尺寸减小了30％以上，节约了成本，能够产生比较好的经济效益。够产生比较好的经济效益。够产生比较好的经济效益。


技术研发人员：段文浩 徐小景 王卫
受保护的技术使用者：厦门钨业股份有限公司
技术研发日：2021.10.11
技术公布日：2022/8/2