阅读说明：本技术 一种直线输出式电动伺服系统 (Linear output type electric servo system ) 是由 张康军 陈永红 李中金 任宏喜 薛州伟 王竞 于 2020-11-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开的直线输出式电机伺服系统,涉及伺服控制技术领域,以解决现有电动伺服系统不符合高精度、大行程、小体积要求的问题。其中：包括电机、壳体、电位计、丝杠、螺母以及端盖；螺母安装在丝杠上,丝杠的驱动端与电机的输出端传动连接,其另一端安装在端盖上,并穿出端盖,电位计安装在壳体上,壳体安装在端盖和电机之间,将丝杠和螺母罩设在内,壳体内设置有避免螺母转动的限位槽,螺母卡装在限位槽内,钢丝绳的一端穿过端盖,安装在螺母上。上述电机伺服系统行程更大,体积更小,质量更轻,整个机构组成更加的简单,具有极强的机械加工性、装配性,维护性强,降低了整个系统的制造使用成本,具有很高的实用性。(The invention discloses a linear output type motor servo system, relates to the technical field of servo control, and aims to solve the problem that the conventional electric servo system does not meet the requirements of high precision, large stroke and small volume. Wherein: the device comprises a motor, a shell, a potentiometer, a lead screw, a nut and an end cover; the nut is installed on the lead screw, and the drive end of lead screw is connected with the output transmission of motor, and its other end is installed on the end cover to wear out the end cover, the potentiometer is installed on the casing, and the casing is installed between end cover and motor, including lead screw and nut cover establish, be provided with in the casing and avoid nut pivoted spacing groove, the nut clamps at the spacing inslot, and the end cover is passed to wire rope's one end, installs on the nut. The motor servo system has the advantages of larger stroke, smaller volume, lighter weight, simpler whole mechanism composition, extremely strong machinability and assembly property, strong maintainability, reduction of the manufacturing and using cost of the whole system and very high practicability.)

一种直线输出式电动伺服系统

技术领域

本发明涉及伺服控制技术领域，尤其涉及一种直线输出式电动伺服系统。

背景技术

电动伺服机构属于典型的伺服控制系统。主要应用于制导控制、机器人、船舶等领域。在机器人领域中，通过电动伺服系统控制关节的转动。随着设计技术的不断革新，机器人逐渐取代人力进行自主或辅助工作，所以对控制系统的要求越来越高。这就给伺服机构的精度、行程、质量以及体积等重要指标提出更高的要求。急需研制一种大行程、体积小、合理利用机器人有限空间的电动伺服控制机构，以解决现存技术的缺点和不足之处。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直线输出式电动伺服系统，用于解决现有电动伺服系统不符合高精度、大行程、小体积要求的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

提供一种直线输出式电机伺服系统，包括电机、壳体、电位计、丝杠、螺母以及端盖；

所述螺母安装在所述丝杠上，所述丝杠的驱动端与所述电机的输出端传动连接，其另一端安装在所述端盖上，并穿出所述端盖，所述电位计安装在所述壳体上，所述壳体安装在所述端盖和所述电机之间，将所述丝杠和所述螺母罩设在内，所述壳体内设置有避免所述螺母转动的限位槽，所述螺母卡装在所述限位槽内，钢丝绳的一端穿过所述端盖，安装在所述螺母上。

本发明提供的直线输出式电机伺服系统，通过将电位计与丝杆同轴固定连接，能够直接对丝杠的转动角度进行测试，检测精度高，螺母安装在丝杠上，钢丝绳安装在螺母上，螺母沿丝杠运动的行程，就是钢丝绳可以运动的行程，相对于现有电动伺服系统运动行程更大，壳体、电机、丝杠、螺母等采用组合安装的形式，体积更小，质量更轻，符合机器人领域的发展要求，并且，通过采用丝杠和电机传动配合的形式，整个机构组成更加的简单，具有极强的机械加工性、装配性，维护性强，降低了整个系统的制造使用成本，具有很高的实用性。

较优的，在上述技术方案中，所述电机还包括主动齿轮和从动齿轮；

所述主动齿轮与所述电机的输出端固定连接，所述从动齿轮与所述丝杠的驱动端固定连接，所述主动齿轮与所述从动齿轮相啮合。

较优的，在上述技术方案中，所述螺母好包括连接轴和限位轴；

所述连接轴和所述限位轴均固定在所述螺母上，所述连接轴与所述钢丝绳的一端固定连接，所述限位轴卡装在所述限位槽内。

较优的，在上述技术方案中，所述限位槽沿所述壳体中轴线方向设置。

较优的，在上述技术方案中，所述限位轴还包括轴套；

所述轴套套装在所述限位轴上，所述轴套与所述限位槽的内壁相接触。

较优的，在上述技术方案中，所述限位轴为两个，两个所述限位轴对称固定在所述螺母的两侧，所述连接轴位于两个所述限位轴之间。

较优的，在上述技术方案中，所述丝杠还包括第一驱动轴承；

所述第一驱动轴承安装在所述丝杠上靠近所述从动齿轮的位置，所述第一驱动轴承与所述壳体的内侧壁接触。

较优的，在上述技术方案中，所述丝杠还包括第二驱动轴承；

所述第二驱动轴承安装在所述丝杠上靠近所述端盖的位置，所述第二驱动轴承与所述壳体的内侧壁接触。

较优的，在上述技术方案中，所述电机伺服系统还包括安装支耳；

所述安装支耳安装在所述壳体上。

较优的，在上述技术方案中，所述安装支耳远离所述壳体的一端设置有安装孔。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的直线输出式电机伺服系统的结构示意图；

图2为图1中丝杠、螺母、电机等的组合示意图；

图3为图1中壳体的示意图。

附图标记：

1-壳体、2-电机、3-主动齿轮、4-从齿轮、5-驱动轴承、6-丝杆、7-螺母、8-钢丝绳、9-端盖、10-电位计、11-支耳。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图3所示，本发明提供的直线输出式电机2伺服系统，包括电机2、壳体1、电位计10、丝杠6、螺母7以及端盖9；

螺母7安装在丝杠6上，丝杠6的驱动端与电机2的输出端传动连接，其另一端安装在端盖9上，并穿出端盖9，电位计10安装在壳体1上，壳体1安装在端盖9和电机2之间，将丝杠6和螺母7罩设在内，，壳体1内设置有避免螺母7转动的限位槽，螺母7卡装在限位槽内，钢丝绳8的一端穿过端盖9，安装在螺母7上。

具体实施时：

电机2与主动齿轮3同轴固连，通过主动齿轮3与从动齿轮4的啮合，将电机2的动力输入到丝杠6，进而传递到螺母7。由于螺母7与丝杠6间是螺纹连接的，壳体1内设置有避免螺纹7转动的限位槽，使得螺母7不会伴随丝杠6发生转动，只能够沿丝杠6运动，螺母7沿丝杠6运动时，会带动钢丝绳8移动。电位计10是安装在壳体1上的，能够有效的对丝杠6的转角进行检测。

本发明提供的直线输出式电机伺服系统，通过将电位计与丝杆同轴固定连接，能够直接对丝杠的转动角度进行测试，检测精度高，螺母安装在丝杠上，钢丝绳安装在螺母上，螺母沿丝杠运动的行程，就是钢丝绳可以运动的行程，相对于现有电动伺服系统运动行程更大，壳体、电机、丝杠、螺母等采用组合安装的形式，体积更小，质量更轻，符合机器人领域的发展要求，并且，通过采用丝杠和电机传动配合的形式，整个机构组成更加的简单，具有极强的机械加工性、装配性，维护性强，降低了整个系统的制造使用成本，具有很高的实用性。

作为一种可实施方式，电机2还包括主动齿轮3和从动齿轮4；主动齿轮3与电机2的输出端固定连接，从动齿轮4与丝杠6的驱动端固定连接，主动齿轮3与从动齿轮4相啮合。

通过设置的主动齿轮3和从动齿轮4，电机2输出端的动力能够通过主动齿轮3和从动齿轮4传输到丝杠6上，进而带动丝杠6转动。采用齿轮传动的形式，动力输出更加的稳定。

作为一种可实施方式，螺母7好包括连接轴和限位轴；连接轴和限位轴均固定在螺母7上，连接轴与钢丝绳8的一端固定连接，限位轴卡装在限位槽内。

限位轴卡装在限位槽内，并沿限位槽延伸方向运动。由于螺母7与丝杠6间是螺纹连接的，限位轴安装在螺母7上，并卡装在限位槽内，使得丝杠6转动时，螺母7不会发生转动，只能够沿限位轴延伸方向移动。丝杠6正向或反向转动，带动螺母7远离或靠近电机2，进而带动钢丝绳8远离或靠近电机2。

作为一种可实施方式，限位槽沿壳体1中轴线方向设置。

使得螺母7在带动钢丝绳8运动时，只能够沿壳体1中轴线方向运动，不会发生任何的偏移，确保了电机2伺服系统的牵引效果。

作为一种可实施方式，限位轴还包括轴套(图中未标出)；轴套套装在限位轴上，轴套与限位槽的内壁相接触。

轴套的设置，使得轴套与限位槽内壁间为滚动摩擦，摩擦力更小，有效提高了电机2伺服系统牵引的精确度。

作为一种可实施方式，限位轴为两个，两个限位轴对称固定在螺母7的两侧，连接轴位于两个限位轴之间。

限位轴与连接轴间隔设置，能够更好的进行区分，两个限位轴采用对称设置的形式，使得两个限位轴受力更加的均匀稳定。

作为一种可实施方式，丝杠6还包括第一驱动轴承5；第一驱动轴承5安装在丝杠6上靠近从动齿轮4的位置，第一驱动轴承5与壳体1的内侧壁接触。进一步的，丝杠6还包括第二驱动轴承(图中未标出)；第二驱动轴承安装在丝杠6上靠近端盖9的位置，第二驱动轴承与壳体1的内侧壁接触。

第一驱动轴承5和第二驱动轴承的设置，使得电机2在驱动丝杠6转动时，丝杠6的转动更加的稳定，不会发生意外的晃动，确保了电机2伺服系统的稳定运行。

作为一种可实施方式，电机2伺服系统还包括安装支耳11；安装支耳11安装在壳体1上。进一步的，安装支耳11远离壳体1的一端设置有安装孔。

安装支耳11的设置，方便了对电机2以及壳体1等的安装固定，并且，端盖9、壳体1、电机2以及安装支耳11间采用的都是螺栓等可拆卸式安装的形式，在组合安装、拆卸和维护时，更加的方便。安装支耳11上安装孔的设置，方便了对安装支耳11的安装固定，安装也更加的方便快捷。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。