一种双向驱动机构的制作方法

一种双向驱动机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种驱动机构，具体讲涉及一种双向驱动装置。
【背景技术】
[0002]为了实现直线和旋转两个自由度的复合运动，往往需要两台电机的组合方式来实现。两台电机采用独立的两台旋转电机，或者一台直线电机和一台旋转电机来实现。这种分离的直线和旋转电机的组合，旋转电机嵌于电机内，这种布局的弊端是密封难，占用空间大。
[0003]但现有的由单电机完成双向驱动的机构，多为直线旋转永磁作动器，其内部为复合内外双定子以分别驱动永磁体阵列在直线和旋转两自由度运动，该作动器结构特殊，控制复杂，成本高，难以系列化和市场化。或者通过增加悬浮绕组来实现无轴承，从而使得直线方向可以自由移动，但直线方向并无驱动力，传感器不便安装，系统控制非常复杂。
[0004]为此，需要提供一种双向驱动机构，具有空间结构利用率高、密封方便、系统响应速度快和控制精度高的优点。

【发明内容】

[0005]要解决的上述问题是由下述技术方案实现的:提供一种双向驱动机构，所述驱动机构包括直线电机定子和推动杆；
[0006]所述驱动机构还包括底座以及所述直线电机定子外依次设置的活动套、两端设有支撑座的旋转电机转子和旋转电机定子。
[0007]所述活动套为下端设有端盖的长方体。
[0008]垂直于所述活动套的轴线方向设有螺栓，所述螺栓与平行于所述轴线方向设置的固定板相连；
[0009]所述固定板为两个相互平行的长方形板，其表面设有沿所述轴线方向设置的固定套筒，所述固定套筒内设有与其活动连接的引导杆；
[0010]设置在所述活动套另两个侧面的所述螺栓分别与平行于所述轴线方向设置的推杆座和连接板相连；
[0011]所述推杆座表面设有沿所述轴线方向设置的推动杆；所述连接板表面设有与位置监测杆活动连接的位置读头。
[0012]所述引导杆和位置监测杆下端设有固定台，所述固定台上设有与所述转子支撑座相连的螺栓。
[0013]所述支撑座包括两组转子支撑座和定子支撑座；每组所述转子支撑座和定子支撑座之间均设有径向轴承。
[0014]所述驱动机构上下两端分别设有上盖和下盖；所述上盖与所述转子支撑座相连，所述下盖与所述定子支撑座相连。
[0015]所述转子支撑座和下盖之间设有角度监测组件，所述组件包括安装在所述转子支撑座下端的环形标尺、设置在所述环形标尺外侧的角度读头和设置在所述角度读头下端的角度读头座；
[0016]所述角度读头座设有与所述下盖相连。
[0017]所述固定套筒与引导杆之间设有直线轴承。
[0018]所述上盖下表面设有固定引导杆的圆柱形固定座、与所述推动杆活动连接的推杆筒和固定位置监测杆的监测杆座。
[0019]所述活动套侧面为镂空的长方形。
[0020]所述驱动机构还设有控制器，所述控制器包括位置传感器和驱动模块，所述驱动模块根据接收位置传感器传来的信号信息和驱动机构的水平方向和俯仰方向的位置和速度需求，控制输出交变电流，调节驱动机构达到指定的扭矩、转速和位置。
[0021]与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果:
[0022]1、本申请提供的驱动机构，由于在直线和旋转运动中均采用了直驱方式，所以具有很高的响应速度和控制精度。
[0023]2、本申请提供的驱动机构使用单电机完成的双向运动，可以有效的节省成本和电机占用的空间。
[0024]3、本申请提供的活动套侧面为镂空设计，可以减少驱动机构的重量并且起到降低生产成本的作用。
[0025]4、本申请提供的驱动机构设有位置监测杆，可以实时监测推动杆的运行状态。
[0026]5、本申请提供的驱动机构在转子支撑座和定子支撑座之间分别设有径向轴承，使驱动机构径向转动更加稳定。
[0027]6、本申请提供的驱动机构在固定套筒与引导杆之间设有直线轴承，使驱动机构轴向运动更加稳定。
【附图说明】
[0028]图1是本发明提供的驱动机构的结构示意图；
[0029]图2是本发明提供的驱动机构的底部组装示意图；
[0030]图3是本发明提供的驱动机构的定子支撑座组装示意图；
[0031]图4是本发明提供的驱动机构的活动套结构示意图；
[0032]图5是本发明提供的驱动机构的活动套安装结构示意图；
[0033]图6是本发明提供的驱动机构立体剖视示意图；
[0034]图7是本发明提供的驱动机构的径向轴承安装示意图；
[0035]图8是本发明提供的驱动机构的上盖底部结构示意图；
[0036]图9是本发明提供的驱动机构控制系统流程图；
[0037]其中，I一直线电机定子、2—推动杆、3—活动套、4一转子支撑座、5—旋转电机转子、6—定子支撑座、7—旋转电机定子、8—底座、9 一端盖、10 一固定板、11 一引导杆、12 一推杆座、13—连接板、14 一位置监测杆、15—位置读头、16—固定台、17—径向轴承、18—上盖、19 一下盖、20—角度监测组件、21—环形标尺、22—角度读头、23—角度读头座、24—直线轴承、25一圆柱形固定座、26一推杆筒、27一监测杆座、28一支撑座。
【具体实施方式】
[0038]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]实施例1:
[0040]如图1所示，一种双向驱动机构，所述驱动机构包括直线电机定子I和推动杆2 ;
[0041]所述驱动机构还包括底座8以及所述直线电机定子I外依次设置的活动套3、两端设有支撑座28的旋转电机转子5和旋转电机定子7。
[0042]如图4所示，所述活动套3为下端设有端盖9的长方体。
[0043]如图5和图6所示，垂直于 所述活动套3的轴线方向设有螺栓，所述螺栓与平行于所述轴线方向设置的固定板10相连；
[0044]所述固定板10为两个相互平行的长方形板，其表面设有沿所述轴线方向设置的固定套筒，所述固定套筒内设有与其活动连接的引导杆11;
[0045]设置在所述活动套3另两个侧面的所述螺栓分别与平行于所述轴线方向设置的推杆座12和连接板13相连；
[0046]所述推杆座12表面设有沿所述轴线方向设置的推动杆2 ;所述连接板13表面设有与位置监测杆14活动连接的位置读头15。
[0047]如图6所示，所述引导杆11和位置监测杆14下端设有固定台16，所述固定台16上设有与所述转子支撑座4相连的螺栓。
[0048]如图3和图7所示，所述支撑座28包括两组转子支撑座4和定子支撑座6 ;每组所述转子支撑座4和定子支撑座6之间均设有径向轴承17。
[0049]如图3所示，所述驱动机构上下两端分别设有上盖18和下盖19 ;所述上盖18与所述转子支撑座4相连，所述下盖19与所述定子支撑座6相连。
[0050]如图2图6所示，所述转子支撑座4和下盖19之间设有角度监测组件20，所述组件包括安装在所述转子支撑座4下端的环形标尺21、设置在所述环形标尺21外侧的角度读头22和设置在所述角度读头22下端的角度读头座23 ;
[0051]所述角度读头座23设有与所述下盖19相连。
[0052]如图5所示，所述固定套筒与引导杆11之间设有直线轴承24。
[0053]如图8所示，所述上盖18下表面设有固定引导杆11的圆柱形固定座25、与所述推动杆2活动连接的推杆筒26和固定位置监测杆14的监测杆座27。
[0054]所述活动套3侧面为镂空的长方形。
[0055]所述驱动机构还设有控制器，所述控制器包括位置传感器和驱动模块，所述驱动模块根据接收位置传感器传来的信号信息和驱动机构的水平方向和俯仰方向的位置和速度需求，控制输出交变电流，调节驱动机构达到指定的扭矩、转速和位置。
[0056]当直线电机定子I推动活动套3上下运动时，活动套3上的推动杆2也随着活动套3上下运动；同时直线电机定子I驱动旋转电机转子5做旋转运动时，旋转电机转子5带动与其固定的上盖18做旋转运动；
[0057]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范之内。
【主权项】
1.一种双向驱动机构，所述驱动机构包括直线电机定子⑴和推动杆⑵；其特征在于， 所述驱动机构还包括底座(8)以及所述直线电机定子(I)外依次设置的活动套(3)、两端设有支撑座(28)的旋转电机转子(5)和旋转电机定子(7)。2.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述活动套(3)为下端设有端盖(9)的长方体。3.如权利要求2所述的驱动机构，其特征在于，垂直于所述活动套(3)的轴线方向设有螺栓，所述螺栓与平行于所述轴线方向设置的固定板(10)相连； 所述固定板(10)为两个相互平行的长方形板，其表面设有沿所述轴线方向设置的固定套筒，所述固定套筒内设有与其活动连接的引导杆(11); 设置在所述活动套(3)另两个侧面的所述螺栓分别与平行于所述轴线方向设置的推杆座(12)和连接板(13)相连； 所述推杆座(12)表面设有沿所述轴线方向设置的推动杆(2);所述连接板(13)表面设有与位置监测杆(14)活动连接的位置读头(15)。4.如权利要求3所述的驱动机构，其特征在于，所述引导杆(11)和位置监测杆(14)下端设有固定台(16)，所述固定台(16)上设有与所述转子支撑座(4)相连的螺栓。5.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述支撑座(28)包括两组转子支撑座(4)和定子支撑座￠);每组所述转子支撑座(4)和定子支撑座(6)之间均设有径向轴承(17)。6.如权利要求5所述的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构上下两端分别设有上盖(18)和下盖(19);所述上盖(18)与所述转子支撑座(4)相连，所述下盖(19)与所述定子支撑座(6)相连。7.如权利要求6所述的驱动机构，其特征在于，所述转子支撑座(4)和下盖(19)之间设有角度监测组件(20)，所述组件包括安装在所述转子支撑座(4)下端的环形标尺(21)、设置在所述环形标尺(21)外侧的角度读头(22)和设置在所述角度读头(22)下端的角度读头座(23)； 所述角度读头座(23)设有与所述下盖(19)相连。8.如权利要求3所述的驱动机构，其特征在于，所述固定套筒与引导杆(11)之间设有直线轴承(24) ο9.如权利要求6所述的驱动机构，其特征在于，所述上盖(18)下表面设有固定引导杆(11)的圆柱形固定座(25)、与所述推动杆(2)活动连接的推杆筒(26)和固定位置监测杆(14)的监测杆座(27) ο10.如权利要求2所述的驱动机构，其特征在于，所述活动套(3)侧面为镂空的长方形。11.根据权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构还设有控制器，所述控制器包括位置传感器和驱动模块，所述驱动模块根据接收位置传感器传来的信号信息和驱动机构的水平方向和俯仰方向的位置和速度需求，控制输出交变电流，调节驱动机构达到指定的扭矩、转速和位置。
【专利摘要】本发明涉及一种双向驱动机构，所述驱动机构包括直线电机定子和推动杆；所述驱动机构还包括底座以及所述直线电机定子外依次设置的活动套、两端设有支撑座的旋转电机转子和旋转电机定子。本发明所述的机构无需中间传动机构，简化了系统结构，避免了传动间隙、机械弹性变形，提高了系统的响应速度和控制精度。
【IPC分类】H02K16/00
【公开号】CN104883013
【申请号】CN201510341126
【发明人】章文峰, 王光辉, 宋海平, 张亚宁, 张柯, 周莲, 张学松, 杨阳
【申请人】中国北方车辆研究所
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月18日