[发明专利]一种能够平衡受力状态的Z轴升降机构

权利要求书

1.一种能够平衡受力状态的Z轴升降机构，其特征在于：所述Z轴升降机构包括下安装座(1)、Z轴驱动装置组件(2)、预紧轮支撑机构(3)、同步齿传动带(7)、丝母传动机构(8)、上安装盖(9)、两个连接板(6)、三个丝杠传动机构(4)，Z轴驱动装置组件(2)包括Z轴电机座(10)、编码器定位管(12)、编码器(14)、Z轴伺服电机(15)、磨擦式制动器(17)、同步传动主动齿轮(19)和连接板(20)，所述Z轴伺服电机(15)轴的上端为输出轴(15-1)、下端为电机轴(15-2)，所述Z轴伺服电机(15)安装在Z轴电机座(10)内，且Z轴伺服电机(15)的输出轴(15-1)位于Z轴电机座(10)的外部，输出轴(15-1)的上端设有传动外齿(15-1-1)，所述磨擦式制动器(17)和同步传动主动齿轮(19)由下至上依次安装在Z轴伺服电机(15)的输出轴(15-1)上，且同步传动主动齿轮(19)的中心内齿与传动外齿(15-1-1)啮合，连接板(20)安装在同步传动主动齿轮(19)的端面上，所述编码器(14)设置在Z轴电机座(10)内，且编码器(14)安装在Z轴伺服电机(15)上的电机轴(15-2)，编码器定位管(12)设置在Z轴电机座(10)外面，且编码器定位管(12)设置在编码器(14)上的弹性定位片(14-1)与Z轴电机座(10)下端的法兰之间；预紧轮支撑机构(3)包括预紧轮支撑架(24)、预紧轮支撑架上盖(25)、三个预紧轮滑动架机构(27)，预紧轮支撑架上盖(25)安装在预紧轮支撑架(24)的上端面上，三个预紧轮滑动架机构(27)均布设置在预紧轮支撑架上盖(25)的上端面上，且每个预紧轮滑动架机构(27)安装在预紧轮支撑架上盖(25)上，每个预紧轮滑动架机构(27)包括预紧轮定位块外板(31)、预紧轮定位块(33)、预紧轮定位滑块(34)、预紧轮转动架支撑轴(35)、预紧轮转动架(37)、两个推力顶丝(28)、两个锁紧螺母(29)和两个预紧轮机构(38)，预紧轮定位块(33)的上端面上设有T形槽(33-1)，预紧轮定位滑块(34)的下端设有与T形槽(33-1)相配合的T形头(34-1)，T形头(34-1)与T形槽(33-1)配合安装，预紧轮定位块外板(31)安装在预紧轮定位块(33)的外侧端面上，两个推力顶丝(28)通过锁紧螺母(29)与预紧轮定位块外板(31)上的螺孔(3-1)螺纹连接，螺孔(3-1)与T形头(34-1)的端面正对，预紧轮定位滑块(34)上朝向Z轴中心的侧面上设有转动架安装槽(34-2)，转动架安装槽(34-2)侧的预紧轮定位滑块(34)上设有旋转轴光孔(34-3)，转动架安装槽(34-2)下侧的预紧轮定位滑块(34)上设有旋转轴螺纹孔(34-4)，预紧轮转动架(37)设置在转动架安装槽(34-2)中，预紧轮转动架支撑轴(35)穿过旋转轴光孔(34-3)和预紧轮转动架(37)与旋转轴螺纹孔(34-4)螺纹连接，预紧轮转动架(37)上的两个对称的凸圆部上分别安装有预紧轮机构(38)，且预紧轮机构(38)上的预紧轮轴(39)安装在与其对应的预紧轮转动架(37)上的凹孔(37-1)中；每个丝杠传动机构(4)包括下轴承挡环(44)、下轴用弹性挡圈(45)、下深沟球轴承(46)、止推轴承座(47)、止推轴承(49)、止推轴承座盖(50)、同步传动被动齿轮(53)、传动丝杠轴(54)、上轴承挡环(56)、上深沟球轴承(57)、上轴用弹性挡圈(58)，所述传动丝杠轴(54)的上部为传动丝杠(54-1)，所述传动丝杠轴(54)的下部为光轴(54-2)，同步传动被动齿轮(53)安装在光轴(54-2)，上轴承挡环(56)、上深沟球轴承(57)和上轴用弹性挡圈(58)由下至上依次安装在传动丝杠轴(54)的上端，止推轴承座盖(50)、止推轴承(49)、止推轴承座(47)、下深沟球轴承(46)、下轴用弹性挡圈(45)和下轴承挡环(44)由上至下依次安装在传动丝杠轴(54)的下端；所述丝母传动机构(8)包括Z轴活动托架(59)和三个滚珠丝母(61)，Z轴活动托架(59)由中心盘(59-1)和三个丝母托架(59-2)，三个丝母托架(59-2)沿中心盘(59-1)的外表面均布设置，每个丝母托架(59-2)的外侧端面上设有丝母安装孔(59-2-1)，每个丝母安装孔(59-2-1)中装有一个滚珠丝母(61)，每个滚珠丝母(61)的轴心处设有与传动丝杠(54-1)配合的螺扣(61-1)，上安装盖(9)与下安装座(1)上下正对设置，下安装座(1)的端面上靠近边缘处沿同一圆周均布设有三个下轴承安装孔(1-1)，上安装盖(9)的端面上沿同一圆周均布设有三个上轴承安装孔(9-1)，且三个上轴承安装孔(9-1)与三个下轴承安装孔(1-1)一一正对，Z轴驱动装置组件(2)、预紧轮支撑机构(3)、同步齿传动带(7)、丝母传动机构(8)、两个连接板(6)和三个丝杠传动机构(4)均设置在上安装盖(9)与下安装座(1)之间，Z轴电机座(10)与下安装座(1)连接，预紧轮支撑架(24)套装在Z轴驱动装置组件(2)上，且预紧轮支撑架(24)与下安装座(1)连接，三个丝杠传动机构(4)沿同一圆周均布设置在上安装盖(9)与下安装座(1)之间，同步齿传动带(7)的中心端(7-1)套装在同步传动主动齿轮(19)上，同步齿传动带(7)的三个外侧端(7-2)分别套装在三个同步传动被动齿轮(53)上，预紧轮支撑机构(3)上的六个预紧轮机构(38)贴覆在同步传动主动齿轮(19)的齿面上，Z轴活动托架(59)设置在预紧轮支撑机构(3)的上方，且预紧轮支撑机构(3)上的三个滚珠丝母(61)分别与三个传动丝杠(54-1)螺纹连接，每个丝杠传动机构(4)上的下深沟球轴承(46)安装在下安装座(1)相应的下轴承安装孔(1-1)内，每个丝杠传动机构(4)上的上深沟球轴承(57)安装在相应的上轴承安装孔(9-1)内，两个连接板(6)以Z轴伺服电机(15)的轴心线对称设置。

2.根据权利要求1所述一种能够平衡受力状态的Z轴升降机构，其特征在于：每个预紧轮机构(38)包括预紧轮轴(39)、预紧轮(41)、轴用弹性挡圈(42)和两个预紧轮轴承(40)，所述在预紧轮(41)的内腔上下凹缘处各安装一个预紧轮轴承(40)，预紧轮(41)安装在预紧轮轴(39)上，轴用弹性挡圈(42)安装于外露在预紧轮(41)上端面的预紧轮轴(39)上端的凹槽内。