一种带力控的推杆器制造技术

本实用新型专利技术提出一种带力控的推杆器，包括推杆器本体和独立底座，推杆器本体通过柱塞旋钮固定在独立底座上，电源接入盒、控制盒均安装在推杆器本体上，推杆器本体的内部空腔内设有直流无刷伺服电机、滚珠丝杆和螺母套筒，螺母套筒设置在空腔内前部，滚珠丝杆贯穿设置在螺母套筒内，且滚珠丝杆的前端固定有伸出空腔的直线推杆，直线推杆的前端安装有压力传感器，压力传感器外套有压头，滚珠丝杆的后端与直流无刷伺服电机连接；控制盒内设有压力传感器变送模块和电机驱动控制器。本实用新型专利技术通过直线伸展和收缩来实现力控功能，且具有力控和受力状态保持功能，具有高速实时总线通信接口，结构轻巧，安装方便。安装方便。安装方便。

【技术实现步骤摘要】
一种带力控的推杆器


[0001]本技术涉及传动机构
，尤其是一种带力控的推杆器。

技术介绍

[0002]机械传动机构，可以将动力所提供的运动的方式、方向或速度加以改变，被人们有目的地加以利用。现有技术中的传动机构有很多，用于大型设备上的传动机构较为精密，组装步骤复杂，造价较高。在生活中一些常见的设备、家具中若使用该种传动机构，其成本加高，并且也不适用。

技术实现思路

[0003]本技术所解决的技术问题在于提供一种带力控的推杆器，通过直线伸展和收缩来实现力控功能，且具有力控和受力状态保持功能，具有高速实时总线通信接口，结构轻巧，安装方便。
[0004]实现本技术目的的技术解决方案为：
[0005]一种带力控的推杆器，包括推杆器本体和独立底座，推杆器本体通过柱塞旋钮固定在独立底座上；电源接入盒、控制盒均安装在推杆器本体的上表面中部，且电源接入盒位于控制盒的前端，电源接入盒的一侧面设有电源输入接口，控制盒的上表面后端设有总线通信接口；推杆器本体的内部空腔内设有直流无刷伺服电机、滚珠丝杆和螺母套筒，螺母套筒设置在空腔内前部，滚珠丝杆贯穿设置在螺母套筒内，且滚珠丝杆的前端固定有伸出空腔的直线推杆，直线推杆的前端安装有压力传感器，压力传感器外套有压头，滚珠丝杆的后端通过行星减速器与直流无刷伺服电机的动力输出端连接；控制盒内设有压力传感器变送模块和电机驱动控制器，压力传感器通过压力传感器变送模块与电机驱动控制器的模拟量采集接口连接，电机驱动控制器通过驱动放大电路与直流无刷伺服电机连接。
[0006]进一步的，本技术的带力控的推杆器，推杆器本体的后端上表面设有手柄。
[0007]进一步的，本技术的带力控的推杆器，直流无刷伺服电机的末端安装有光电编码器。
[0008]进一步的，本技术的带力控的推杆器，直线推杆与滚珠丝杆之间通过丝杆螺母端的螺纹连接。
[0009]进一步的，本技术的带力控的推杆器，直线推杆的行程极限位置分别设有一个用于限制其行程的微动开关。
[0010]进一步的，本技术的带力控的推杆器，所述微动开关为电磁感应式开关。
[0011]进一步的，本技术的带力控的推杆器，电机驱动控制器采用带ethercat接口的驱动控制模块。
[0012]进一步的，本技术的带力控的推杆器，压力传感器采用圆柱形拉压力传感器。
[0013]本技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
[0014]1、本技术的带力控的推杆器的压力传感器安装在推杆末端，能够直接检测末
端的压力，不受传动系统的摩擦力、偏心力等带来的力检测精度损失。
[0015]2、本技术的带力控的推杆器采用高速实时ethercat接口，实现信号量的高速实时传输，可实现多个推杆联网控制。
[0016]3、本技术的带力控的推杆器将电源输入接口和信号接口分开，提高了抗干扰能力。
[0017]4、本技术的带力控的推杆器将压力传感器和伺服电机的电缆全部从推杆器本体的壳体内部走线，外观好看，同时也提高了系统的安装效率和可靠性。
附图说明
[0018]图1是本技术的带力控的推杆器的整体结构示意图。
[0019]图2是本技术的带力控的推杆器的剖面图。
[0020]附图标记含义：1：推杆器本体，2：独立底座，3：柱塞旋钮，4：电源接入盒，41：电源输入接口，5：控制盒，51：总线通信接口，6：直流无刷伺服电机，7：滚珠丝杆，8：螺母套筒，9：压力传感器，10：压头，11：压力传感器变送模块，12：电机驱动控制器，13：手柄。
具体实施方式
[0021]下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。
[0022]一种带力控的推杆器，如图1所示，包括推杆器本体1和独立底座2，推杆器本体1通过柱塞旋钮3固定在独立底座2上。推杆器本体1的后端上表面设有手柄13，方便安装操作。
[0023]推杆器本体1的内部空腔内设有直流无刷伺服电机6、滚珠丝杆7和螺母套筒8。螺母套筒8设置在空腔内前部，滚珠丝杆7贯穿设置在螺母套筒8内。滚珠丝杆7的前端固定有伸出空腔的直线推杆，直线推杆与滚珠丝杆7之间通过丝杆螺母端的螺纹连接，将电机的旋转扭矩转化为机构的直线运动。为保证推杆刚度、强度设计，推杆材料选用不锈钢。直线推杆的行程极限位置分别设有一个用于限制其行程的微动开关，所述微动开关为电磁感应式开关，其型号为：SMC
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DM9B。滚珠丝杆7的后端通过行星减速器与直流无刷伺服电机6的动力输出端连接。直流无刷伺服电机6的末端还安装有光电编码器。其中，直流无刷伺服电机6选用maxon系列产品，该直流伺服电机体积小、可靠性高、发热小、效率高。考虑到齿轮传动、丝杠等机械效率损失、电机功率损失、安全系数和驱动裕度，并综合考虑电机输出指标和尺寸、重量，结合实际产品型号，选择电机功率为5w。考虑到电机的输出力矩小、转速高，在其输出轴上加入行星减速器以降低末端的运动速度，提高末端的输出力矩。减速器选用Maxon品牌与其伺服电机匹配的行星减速器，其型号：GP16A。滚珠丝杆7选用THK品牌，型号MTF 0802，其内径8mm、导程2mm。
[0024]直线推杆的前端安装有压力传感器9，压力传感器9外套有压头10，压力传感器9直接检测压头10受到的压力。压力传感器9选用圆柱形拉压力传感器，其体积小，安装方便，环境适应性好，精度高。具体型号为：NS
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WL5，选量程为20KG，该型号具有的3倍过载能力正好同推杆最大输出力621N相符，外径只有26mm，非线性度≤0.05％，满足结构和控制系统的设
计指标要求。
[0025]电源接入盒4、控制盒5均安装在推杆器本体1的上表面中部，且电源接入盒4位于控制盒5的前端。电源接入盒4的一侧面设有电源输入接口41。控制盒5的上表面后端设有总线通信接口51。
[0026]控制盒5内设有压力传感器变送模块11和电机驱动控制器12。压力传感器9通过压力传感器变送模块11与电机驱动控制器12的模拟量采集接口连接，电机驱动控制器12通过驱动放大电路与直流无刷伺服电机6连接，电机驱动控制器12采用带ethercat接口的驱动控制模块，该模块不带外壳，小体积，容易内嵌，支持位置、速度和电流三闭环控制，能够满足对伺服直流电机的驱动和控制要求，同时该驱动器还支持2通道模拟量输入，压力传感器变送器的力模拟量信号可以接入到该端口，通过驱动器ehercat接口把施力信号传送到主控制器。压力传感器变送模块11选用与压力传感器9型号相匹配的模块，其工作电压12
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24V可选，输出信号为0
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10V模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带力控的推杆器，其特征在于，包括推杆器本体(1)和独立底座(2)，推杆器本体(1)通过柱塞旋钮(3)固定在独立底座(2)上；电源接入盒(4)、控制盒(5)均安装在推杆器本体(1)的上表面中部，且电源接入盒(4)位于控制盒(5)的前端，电源接入盒(4)的一侧面设有电源输入接口(41)，控制盒(5)的上表面后端设有总线通信接口(51)；推杆器本体(1)的内部空腔内设有直流无刷伺服电机(6)、滚珠丝杆(7)和螺母套筒(8)，螺母套筒(8)设置在空腔内前部，滚珠丝杆(7)贯穿设置在螺母套筒(8)内，且滚珠丝杆(7)的前端固定有伸出空腔的直线推杆，直线推杆的前端安装有压力传感器(9)，压力传感器(9)外套有压头(10)，滚珠丝杆(7)的后端通过行星减速器与直流无刷伺服电机(6)的动力输出端连接；控制盒(5)内设有压力传感器变送模块(11)和电机驱动控制器(12)，压力传感器(9)通过压力传感器变送模块(11)与电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：张得礼，逯轩，王珉，鲍益东，金霞，陈文亮，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：