本发明涉及直线驱动,尤其涉及一种直线驱动机构。
背景技术:
1、目前人工智能和机器人行业的快速发展,人形机器人的手指是其实现动作完成任务的重要部分。由于空间、节能性等的要求对直线执行器提出更严格的要求,直线执行器向着高集成化、体积更小、承载能力更高、响应更快的方向发展。直线驱动机构是直线执行器的一种,采用丝杆为主动件,推杆做直线输出,也即推杆不转动但沿轴线方向做伸缩运行,丝杆转动的方式运行。
2、相关技术的直线驱动机构中,机壳与推杆之间组配塑料滑轨,机壳与齿轮组之间组配塑料齿圈,然而由于现有的直线驱动机构中多零件组配导致较长的尺寸链关系,这对零件加工、组装效率、传动性能都造成了不利的影响。
3、因此,有必要提供一种新的直线驱动机构来解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种将传动组件零件数量减少,从而提升组装效率和精度的直线驱动机构。
2、为了达到上述目的,本发明提供了一种直线驱动机构,包括相互固定连接的驱动组件和传动组件;
3、所述驱动组件包括第一机壳,设置于所述第一机壳内的定子组件以及设置于所述定子组件内的转子组件,所述转子组件贯穿所述第一机壳靠近所述传动组件的一端,所述定子组件驱动所述转子组件转动;
4、所述传动组件包括第二机壳、固定于所述第二机壳远离所述驱动组件一端的第一盖板、安装于所述第二机壳内靠近所述驱动组件一端的齿轮组件、固定于所述第二机壳内并位于所述齿轮组件远离所述驱动组件一侧的丝杆、设置于所述第二机壳内并位于所述丝杆远离所述驱动组件的一侧的推杆、以及位于所述齿轮组件靠近所述驱动组件一端且与所述齿轮组件形成转动连接的连接件;所述连接件靠近所述驱动组件的一端与所述转子组件的输出端固定连接,所述推杆贯穿所述第一盖板并与所述第一盖板形成滑动连接,所述丝杆与所述推杆形成直线传动连接;
5、所述第二机壳包括呈中空状的机壳本体、由所述机壳本体靠近所述驱动组件的一端向远离所述驱动组件的一端凹陷形成的齿圈以及由所述机壳本体的内周侧凹陷形成的滑轨,所述滑轨由所述机壳本体远离所述驱动组件的一端向靠近所述驱动组件的一端延伸;所述齿轮组件支撑于所述齿圈靠近所述驱动组件的一侧并与所述齿圈啮合,所述推杆与所述滑轨形成滑动连接。
6、优选地,所述第二机壳采用塑料粒子一体注塑成型。
7、优选地,所述塑料粒子在23~30℃环境下,屈服强度大于等于475mpa,拉伸强度大于等于330mpa。
8、优选地,所述塑料粒子为peek基材,以质量百分计,所述塑料粒子中包括至少40%的碳纤。
9、优选地,所述推杆远离所述驱动组件的一端设有沿所述推杆的径向贯穿形成的销孔。
10、优选地,所述传动组件还包括与所述丝杆同轴设置且焊接固定于所述丝杆靠近所述驱动组件一端的轴承,所述轴承的外周侧固定于所述第二机壳的内周侧。
11、优选地,所述机壳本体还包括固定于所述轴承的外周侧并沿所述轴承轴向分布的多个螺丝孔柱,多个螺丝分别穿过多个所述螺丝孔柱以将所述轴承固定于所述第二机壳内。
12、优选地,所述连接件包括与所述转子组件的输出端固定连接的连接件本体以及由所述连接件本体向靠近所述丝杆方向延伸形成的传动部,所述传动部与所述齿轮组件啮合。
13、优选地,所述齿轮组件包括固定于所述丝杆靠近所述驱动组件一端的固定支架、由所述固定支架向靠近所述驱动组件方向延伸形成的多个固定柱以及分别套设于所述固定柱并与所述固定柱形成转动连接的多个齿轮,多个所述齿轮依次啮合且与所述齿圈啮合,其中一个所述齿轮的与所述传动部啮齿。
14、优选地,所述齿轮包括相三个且外径相异,三个所述齿轮从小到大依次啮合。
15、优选地,所述滑轨包括由所述机壳本体远离所述驱动组件的一端向靠近所述驱动组件的一端凹陷形成的侧壁,以及由所述侧壁沿所述推杆的径向方向延伸形成的多个限位壁,多个所述限位壁相互间隔,且与所述推杆相切。
16、优选地,所述转子组件包括支撑于所述第一机壳并形成转动连接的转轴、套设固定于所述转轴的铁芯、套设固定于所述铁芯的永磁体,所述永磁体与所述定子组件相互间隔,所述转轴贯穿所述第一机壳与所述连接件固定连接。
17、与现有技术相比,本发明通过将滑轨、齿圈、机壳进行一体化形成第二机壳,有利于提升直线驱动机构的组装效率和精度,第二机壳采用高强度塑料粒子通过模具注塑成型,利于批量生产,且尺寸更加稳定。第二机壳中的齿圈部分与齿轮组件配合实现传动组件的减速功能,同时由于齿轮组件的空间进一步释放,便于设计更大减速比和更高强度的齿轮组件。第二机壳中的滑轨部分与推杆配合实现传动组件的换向功能,即将推杆的旋转运动转换成需求的直线运动,滑轨区域的直边可以限位推杆的四个自由度,同丝杆一起实现控制推杆直线运动。第二机壳在轴承的外周侧设计有螺丝孔柱,通过螺丝锁附轴承实现传动组件的丝杆定位功能。丝杆与轴承采用焊接连接,取消了传统的螺纹连接方式,连接更加稳定可靠;推杆取消了滑动环、螺纹接口,替换为销孔接口,销孔方向固定,与外部接口配合一致性更高。通过高集成度减少零件数量,既简化了传动机构,也提升了组配效率和精度,降低了生产成本,有利于批量化生产。
1.一种直线驱动机构,包括相互固定连接的驱动组件和传动组件;
2.如权利要求1所述的直线驱动机构,其特征在于,所述第二机壳采用塑料粒子一体注塑成型。
3.如权利要求2所述的直线驱动机构,其特征在于,所述塑料粒子在23~30℃环境下,屈服强度大于等于475mpa,拉伸强度大于等于330mpa。
4.如权利要求2所述的直线驱动机构,其特征在于,所述塑料粒子为peek基材,以质量百分计,所述塑料粒子中包括至少40%的碳纤。
5.如权利要求1所述的直线驱动机构,其特征在于,所述推杆远离所述驱动组件的一端设有沿所述推杆的径向贯穿形成的销孔。
6.如权利要求1所述的直线驱动机构,其特征在于,所述传动组件还包括与所述丝杆同轴设置且焊接固定于所述丝杆靠近所述驱动组件一端的轴承,所述轴承的外周侧固定于所述第二机壳的内周侧。
7.如权利要求6所述的直线驱动机构,其特征在于,所述机壳本体还包括固定于所述轴承的外周侧并沿所述轴承轴向分布的多个螺丝孔柱,多个螺丝分别穿过多个所述螺丝孔柱以将所述轴承固定于所述第二机壳内。
8.如权利要求1所述的直线驱动机构,其特征在于,所述连接件包括与所述转子组件的输出端固定连接的连接件本体以及由所述连接件本体向靠近所述丝杆方向延伸形成的传动部,所述传动部与所述齿轮组件啮合。
9.如权利要求8所述的直线驱动机构,其特征在于,所述齿轮组件包括固定于所述丝杆靠近所述驱动组件一端的固定支架、由所述固定支架向靠近所述驱动组件方向延伸形成的多个固定柱以及分别套设于所述固定柱并与所述固定柱形成转动连接的多个齿轮,多个所述齿轮依次啮合且与所述齿圈啮合,其中一个所述齿轮与所述传动部啮齿。
10.如权利要求9所述的直线驱动机构,其特征在于,所述齿轮包括相三个且外径相异,三个所述齿轮从小到大依次啮合。
11.如权利要求1所述的直线驱动机构,其特征在于,所述滑轨包括由所述机壳本体远离所述驱动组件的一端向靠近所述驱动组件的一端凹陷形成的侧壁,以及由所述侧壁沿所述推杆的径向方向延伸形成的多个限位壁,多个所述限位壁相互间隔,且与所述推杆相切。
12.如权利要求1所述的直线驱动机构,其特征在于,所述转子组件包括支撑于所述第一机壳并形成转动连接的转轴、套设固定于所述转轴的铁芯、套设固定于所述铁芯的永磁体,所述永磁体与所述定子组件相互间隔,所述转轴贯穿所述第一机壳与所述连接件固定连接。