[發明專利]柔性絲桿

無效

• 申請號: 201410286524.1
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104033558A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 忻云祥
• 申請（專利權）人: 忻云祥
• 主分類號: F16H25/24
• 分類號: F16H25/24;F16H25/22;B23P15/14
• 代理公司: 寧波天一專利代理有限公司 33207
• 代理人: 張莉華

技術領域

本發明涉及傳動器件，特別是一種柔性絲桿。

背景技術

絲桿是機械設備上常用的行程控制元件，它和絲桿副配合，將回轉運動轉化為直線運動，或將直線運動轉化為回轉運動。通常，絲桿的一端和伺服電機連接，在伺服電機的帶動下，可以準確地控制與絲桿副相連的加工設備進行移動，在軸向上快速移動和停止。它在機械手、自動化機械加工臺、貼片機等機電設備上有著廣泛的運用。

目前市場上的傳動絲桿，均為合金制成，其硬度非常高。絲桿轉動，絲桿副只能沿直線運動，或者沿設計好的特定曲線運動。在一些特殊場合，如彎曲的管道內，普通絲桿則無法順利進入，進行工作。

專利號CN201220576798.0“轉軸行程調節機構”中，公開了一種由調節手柄座和軟軸組成的轉軸行程調節機構，所述調節手柄座內設置有調節螺桿和調節螺母，調節螺桿與調節手柄相連接，調節螺母與鋼絲繩、彈簧、開關座下支架依次連接，開關座下支架上設置有絲桿，通過絲桿來調節行程。該發明通過絲桿來調節行程，通過鋼絲繩來實現機構的彎曲連接。其結構復雜，安裝不便。并且絲桿的行程控制極為有限，可調節的距離很短。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：設計一種可以任意彎曲的柔性絲桿。?

本發明解決上述問題所采用的技術方案為：一種柔性絲桿，包括一根彈性主軸和兩層以上緊繞在彈性主軸上的彈性絲層，彈性絲層由一根或多根彈性絲繞制而成，相鄰層的彈性絲纏繞方向相反，其特征在于：在最外層的彈性鋼絲上，還包括牙紋絲，牙紋絲和彈性絲交替纏繞，并且牙紋絲的工作面的高度和彈性絲的高度不等。

所述牙紋絲的工作面的高度大于彈性絲的高度。

所述牙紋絲的工作面的高度低于彈性絲的高度。

所述柔性絲桿，還包括絲桿副，其中牙紋外凸式柔性絲桿配合滑槽絲桿副，牙紋凹陷式絲桿配合滾珠絲桿副。

所述牙紋絲的截面形狀為圓形，或鼓形，或矩形，或梯形，或三角形。

所述最外層的彈性絲的截面形狀為梯形或三角形。

一種所述柔性絲桿的制造方法，包括以下步驟：?a、將彈性主軸的一端緊固在牽引機上，并隨著牽引機轉動而拉動；

b、利用導線模具將彈性絲分層纏繞在彈性主軸的外表，各層彈性絲的纏繞方向相反；

c、將牙紋絲和彈性絲纏繞在最外層；

d、對牙紋絲進行機械整形；

e、熱處理：熱處理溫度范圍為400度至700度，熱處理時間為30秒至150秒之間；

f、兩端緊固處理：對柔性絲桿的兩端進行壓方處理或焊接處理，防止彈性絲散開。

所述柔性絲桿的制造方法，還包括兩端緊固處理后，進行表面壓平或磨平工序。

所述柔性絲桿的制造方法，還包括在兩端緊固處理后，對柔性絲桿進行塑封處理。

與現有技術相比，本發明的優點在于：柔性絲桿由彈性主軸、彈性絲和牙紋絲組成，彈性主軸本身具有良好的彈性，彈性絲加強了絲桿的抗扭能力，牙紋絲的硬度較高，沿螺紋線圍繞彈性主軸上，因此該柔性絲桿在軸向上具有良好的形變彎曲能力，又具有軟軸一般的較好的抗扭能力，同時牙紋絲硬度高，又適合作為導軌或導槽，配合絲桿副工作。它可以根據用戶的需求而進行彎曲，允許柔性絲桿在非直線狀態下使用，使絲桿副可以沿著曲線進行運動。實施例中，彈性主軸采用彈簧鋼制作，柔性絲桿直徑為6.35mm時，可彎曲成直徑為200mm的標準圓。

其次，與常規的絲桿不同，普通絲桿為直線形的，長度過長則難以保存和運輸，因此標規中規定了絲桿的標準長度，若要長距離的絲桿傳動，需要多根絲桿首尾連接而成。而本發明中的柔性絲桿，是在牽引機上連續加工而成的，理論上柔性絲桿的長度可以無限長，可以盤在輪軸上保存和運輸，因此它可以滿足超長距離（500米以上）的絲桿傳動需求。

附圖說明

圖1、本發明的結構圖（牙紋外凸式柔性絲桿，配合滑槽絲桿副）。

圖2、本發明的結構圖（牙紋凹陷式柔性絲桿，配合滾珠絲桿副）。

圖3、牙紋為圓形的柔性絲桿的結構圖。

圖4、牙紋為鼓形的柔性絲桿的結構圖。

圖5、牙紋為凹陷式的柔性絲桿結構圖。

圖6、圖3中A部分的放大圖。

圖7、圖4中B部分的放大圖。

圖8、圓形柔性絲桿的最外層結構圖。

圖9、鼓形柔性絲桿的最外層結構圖。

圖10、三角形柔性絲桿的最外層結構圖。

圖11、梯形柔性絲桿的最外層結構圖。

圖12、梯形凹槽式柔性絲桿的最外層結構圖。