[实用新型]一种丝杠传动装置

说明书

本实用新型涉及机电驱动，具体地说是一种丝杠传动装置。

目前，在机电驱动系统中，如机器人、并联机床和数控机床等，传动链中在很多情况下应用丝杠传动，因此提高其控制性能是非常重要的。影响丝杠传动动力学性能的因素主要有丝杠传动的外部扰动、磨擦力(如启动磨擦力)、和因其结构刚度因素导致的振动等，如何从控制上来解决这些因素的影响是在高精度场合应用丝杠传动的前提。在现有技术中有采用机械被动阻尼器来抑制丝杠传动的振动，通过鲁棒自适应控制策略来解决扰动问题，通过磨擦力建模和模型辨识来解决丝杠传动系统内部磨擦力的影响。这些方法在实现上存在难于精确建模、控制策略复杂，计算量大等特点。

为了克服上述不足，本实用新型提供一种抗干扰能力强、轨迹跟踪精度高的丝杠传动装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：由装有丝杠的电机、导轨、滑块、力传感器、光栅尺组成，所述电机通过支承件安置于基座上，光栅尺与丝杠平行、固定在基座上，丝杠上设一装有力传感器的滑块，所述滑块上安装一加速度传感器，所述加速度传感器与电机控制电路电连接。

其工作原理是：

本实用新型在提高机电驱动的控制性能上，利用加速度传感器反馈控制能够有效的增加丝杠传动的主动阻尼的带宽，抑制扰动对系统的影响，提高丝杠传动的精度和刚度。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型采用加速度传感器与电机控制部分连接，对电机施行信息反馈控制，可以有效的克服丝杠传动启动时的静磨擦力，减小启动段的轨迹跟踪误差；还可以有效的抑制扰动对丝杠传动的影响，增强驱动丝杠传动的鲁棒性，即抗扰动能力；另外本实用新型所述力传感器，还可以实现丝杠传动在接触力控制过程中平滑稳定的接触过渡过程和稳态力跟踪阶段对扰动不敏感。

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1中加速度传感器反馈控制的逻辑框图。

下面结合附图对本实用新型结构作进一步详细说明。

如图1所示，由装有丝杠2的电机1、导轨4、滑块5、力传感器6、光栅尺8组成，所述电机1通过支承件8安置于基座3上，光栅尺8与丝杠2平行、固定在基座3上，丝杠2上设一装有力传感器6的滑块5，其特征在于：所述滑块5上安装一加速度传感器7，所述加速度传感器7与电机控制电路电连接；在所述加速度传感器7与基座3之间加设一连杆10。

如图2所示加速度传感器7和电机1构成的加速度环作为速度环的内环，通过安装在滑块5上的加速度传感器7检测到的加速度状态量，与期望的加速度构成闭环，通过其反馈增加丝杠2的传动性能。

本实用新型可根据工作需要在所述的加速度传感器7上加设一刀具或其它工具，本实用新型所述电机控制电路为现有技术。