[发明专利]一体化通用型直线作动器及其制造工艺

说明书

本发明提供了一体化通用型直线作动器及其制造工艺，该直线作动器包括中空型电动机、传动‑动作模块、位移传感器、机‑电联动锁紧装置、驱动控制系统，所述中空型电机与传动‑动作模块通过丝杠螺母副连接，使中空型电机的旋转运动直接转化为传动‑动作模块的直线往复运动，所述位移传感器与传动‑动作模块通过机‑电联动锁紧装置连接，并向驱动控制系统输出传动‑动作模块的位置反馈信号，所述驱动控制系统与中空型电机电连接，向中空型电机发送驱动指令信号，控制中空型电机运转，并接收位移传感器输出的位置反馈信号，用于判断当前传动‑动作模块发生的位移，调控中空型电机和传动‑动作模块的联动运动，使直线作动器输出连续直线往复运动。

技术领域

本发明属于电动执行元器件设计和制造技术领域，特别涉及一体化通用型直线作动器及其制造工艺。

背景技术

直线作动器是将电能转化为机械能，能够输出直线往复运动的机电一体化装置，是广泛应用于国防军工、航空航天、交通运输、工农生产等领域的重要工业装备。电动直线作动器相比传统的气动伺服机构与液压伺服机构，具有功率密度大、动态响应快、运动精度高、紧凑轻巧、操作方便等突出优点，逐渐成为成熟主流的伺服运动执行机构。

直线作动器作为实现精准直线往复运动的执行机构，主要通过传动系统将电机的旋转运动转化为丝杠推杆的直线运动，一般由电动机、减速齿轮、丝杠螺母副组合而成。目前，直线作动器主要有减速型和直驱型两种结构形式。减速型直线作动器一般首先通过齿轮副来传递电机输出的旋转运动，之后再通过丝杠螺母副将旋转运动转换为直线往复运动，这种方式使整机的尺寸和重量都偏大，动态响应也很低；直驱型直线作动器一般通过键、花键或销将电机的旋转运动传递至丝杠，之后再通过丝杠螺母副将旋转运动转化为直线往复运动，这种方式增加了机构间隙和累计误差，也使得整体刚性较差。另外，当直线作动器在较大负载、快速动态、较长时间状态下工作服役时，很容易产生交变应力和机械磨损，最终导致运行卡死等失效问题。

因此，有必要发明一种集成度较高的一体化通用机构，解决目前减速型直线作动器及直驱型直线作动器存在的问题。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了一体化通用型直线作动器及其制造工艺，以实现直线作动器输出精准的直线往复动作，并使其研制工艺具有可行性。该装置结构形式具有通用性强，一体化集成，研制工艺简单等优势，能够承载较大推力、运动灵活、响应迅速、可靠稳定、使用简便，解决了减速型直线作动器存在的尺寸和重量偏大、动态响应低的问题，以及直驱型直线作动器存在的机构间隙和累计误差较大、整体刚性较差的问题，能够广泛应用于直线作动器产品的直线动作功能需求中。

本发明提供的技术方案如下：

第一方面，一体化通用型直线作动器，所述直线作动器包括中空型电机、传动-动作模块、位移传感器、机-电联动锁紧装置和驱动控制系统；

所述中空型电机与传动-动作模块通过丝杠螺母副连接，使中空型电机的旋转运动直接转化为传动-动作模块的直线往复运动，所述位移传感器与传动-动作模块通过机-电联动锁紧装置连接，并向驱动控制系统输出传动-动作模块的位置反馈信号，所述驱动控制系统与中空型电机电连接，向中空型电机发送驱动指令信号，控制中空型电机运转，并接收位移传感器输出的位置反馈信号，用于判断当前传动-动作模块发生的位移，调控中空型电机和传动-动作模块的联动运动，使直线作动器输出连续直线往复运动。

第二方面，一体化通用型直线作动器的制造工艺，用于制造第一方面所述的一体化通用型直线作动器，包括如下步骤：

步骤1)，完成中空型电机的制造，其中，所述中空型电机的通孔加工尺寸满足不小于丝杠螺母的外径，第一连接销孔的加工位置满足与第二连接销孔位置对应；

步骤2)，完成丝杠推杆与丝杠螺母的制造；

步骤3)，将丝杠螺母嵌入中空型电机转子轴的通孔中，并保证第一连接销孔和第二连接销孔位置对应；