[发明专利]具备直线、旋转运动的致动器

说明书

本发明涉及一种具备直线、旋转运动的致动器，包括机壳，机壳内置有管状直线电机、旋转电机、测量反馈装置、直线运动机构、电路板、气道和杆体，所述管状直线电机包括定子和动子，所述定子开有动子滑行通道，所述动子伸入动子滑行通道内，动子端部伸出动子滑行通道外；所述杆体升降、旋转时，第一气孔始终位于气腔内，因此气腔始终可以接通杆体的中空内腔，从而使杆体的第二气孔的下端口可以进气或排气，从而产生释放力或吸附力，令杆体具备边旋转边通气、边升降边通气的效果，而且利用管状直线电机实现杆体升降，令致动器具备高达200mm的大行程，大推力和高精度闭环控制特点，令致动器适用范围更广阔。

技术领域

本发明涉及一种具备直线、旋转运动的致动器。

背景技术

现有具备直线、旋转运动的致动器，普遍采用电机驱动螺杆完成直线运动或者利用伺服电机或步进电机驱动旋转式花键丝杆，完成直线以及旋转运动。

但是采用上述结构，产品体积较大，直线运动效率低，而且直线运动以及旋转运动的精度仅能依靠电机控制，无法实现闭环驱动。

再有，若采用管状直线电机完成直线运动，这种驱动方式当工作行程超过200mm时，存在推力较少，不稳定的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大行程、大推力和高精度的具备直线、旋转运动的致动器。

本发明的目的是这样实现的：

一种具备直线、旋转运动的致动器，包括机壳，机壳内置有管状直线电机、旋转电机、测量反馈装置、直线运动机构、电路板、气道和杆体，所述管状直线电机包括定子和动子，所述定子开有动子滑行通道，所述动子伸入动子滑行通道内，动子端部伸出动子滑行通道外；

所述杆体内置有中空腔体，杆体侧壁开有连通中空腔体的第一气孔，杆体底端开有连通中空腔体的第二气孔；

所述直线运动机构包括导轨和滑座，所述滑座以滑动方式坐于导轨上，滑轨限制滑座的滑行方向；

所述滑座开有滑行通道和气管路，所述滑行通道的端口处分别设置有密封圈，所述旋转电机设置在滑座内，所述杆体置于滑行通道内，所述杆体的上端穿过密封圈伸出滑行通道外连接旋转电机的输出轴，所述杆体的下端穿过密封圈伸出机壳外，所述旋转电机带动杆体旋转；

所述密封圈、杆体和滑行通道之间围成气腔，所述气腔连通气管路一端口，所述机壳开有气口，所述气道置于机壳内腔，气道一端口连通气口，气道另一端口连通气管路另一端口；

所述动子和滑座连接，动子带动滑座、旋转电机和杆体沿导轨方向直线运动；

所述测量反馈装置包括探测头和标尺，所述标尺设置在滑座或机壳上，所述探测头设置在机壳或滑座上并与标尺接触，所述管状直线电机、旋转电机和测量反馈装置分别与电路板电连接。

所述杆体升降、旋转时，第一气孔始终位于气腔内，因此气腔始终可以接通杆体的中空内腔，从而使杆体的第二气孔的下端口可以进气或排气，从而产生释放力或吸附力，令杆体具备边旋转边通气、边升降边通气的效果，而且利用管状直线电机实现杆体升降，令致动器具备高达200mm 的大行程，大推力和高精度闭环控制特点，令致动器适用范围更广阔。

本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：

进一步地，还包括弹性件，所述弹性件一端连接机壳，弹性件另一端连接滑座，弹性件构成滑座的复位机构。所述弹性件构成滑座的复位机构，当杆体需要伸出机壳外时，管状直线电机需要克服弹性件的弹力，从而迫使杆体下移，当杆体需要缩回机壳内时，管状直线电机和弹性件的共同作用下带动杆体快速缩回机壳内，实现杆体快速伸缩功能，而且弹性件的弹性一直维持推动滑座上移，避免滑座因重力作用下下降，导致杆体下滑，大大提高杆体升降的精度。

进一步地，还包括联轴器，所述联轴器设置在旋转电机的输出轴上，所述杆体的上端连接联轴器。旋转电机和杆体之间通过联轴器进行联接，旋转电机可以直接带动杆体旋转，传动效率更高，而且联轴器体积小，有效减少设备体积。