[實用新型]一種二自由度的直驅運動裝置

有效

• 申請號: 202022103419.3
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN213039773U
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 李巍;王鈺瑩
• 申請（專利權）人: 深圳市英諾維系統有限公司
• 主分類號: F16H49/00
• 分類號: F16H49/00;H02K7/10
• 代理公司: 深圳科灣知識產權代理事務所(普通合伙) 44585
• 代理人: 鐘斌

本實用新型公開了一種二自由度的直驅運動裝置，包括軸外套、穿設于軸外套內的花鍵軸組件、通過磁場作用驅動花鍵軸組件做直線動作的繞組以及驅動花鍵軸組件做旋轉動作的動力部，繞組固設于軸外套的通腔內且其套設于花鍵軸組件外部；動力部固設于軸外套的一端且其套設于花鍵軸組件外部。本實用新型的直驅運動裝置具有旋轉驅動部和直線驅動部，其中直線驅動部采用磁場效應驅動充磁段做直線運動，進而使充磁段帶動花鍵軸做直線運動。本實用新型的花鍵軸組件的旋轉動作和直線動作互不干涉，可獨立運行。本實用新型的直驅運動裝置還設有角度編碼器和位移編碼器，角度編碼器提高了花鍵軸組件的旋轉精度，位移編碼器提高了花鍵軸組件的直線位移精度。

技術領域

本實用新型涉及驅動裝置，具體的說是涉及一種二自由度的直驅運動裝置。

背景技術

傳統的旋轉+直線驅動機構，需要設置兩個軸向機構，兩個軸向機構分別是由第一伺服電機驅動的直線運動機構和第二伺服電機驅動的旋轉機構，一般整個旋轉機構置于直線運動機構的活動部。

由于兩組機構的結構復雜，進而使傳統的旋轉+直線驅動機構體積臃腫，在一些設備應用中不理想，需要改進。

實用新型內容

針對現有技術中的不足，本實用新型要解決的技術問題在于提供了一種二自由度的直驅運動裝置，設計該直驅運動裝置的目的：一是減小體積，二是提高活動部的位移精度，三是旋轉驅動和直線驅動互不干涉，獨立控制。

為解決上述技術問題，本實用新型通過以下方案來實現：本實用新型提供的一種二自由度的直驅運動裝置，包括軸外套，所述直驅運動裝置還包括：

穿設于所述軸外套內的花鍵軸組件；

通過磁場作用驅動所述花鍵軸組件做直線動作的繞組，所述繞組固設于所述軸外套的通腔內且其套設于所述花鍵軸組件外部；

驅動所述花鍵軸組件做旋轉動作的動力部，該動力部固設于所述軸外套的一端且其套設于所述花鍵軸組件外部。

進一步的，所述軸外套為導磁外殼。

進一步的，所述花鍵軸組件包括：

花鍵軸主體，其軸體的外壁且沿軸體長度方向上設置有環陣列花鍵槽；

輻射式充磁磁環組，套固于所述花鍵軸主體的一段軸體上，其充N磁環和充S磁環間隔排布，相鄰排布的一個充N磁環和一個充S磁環形成一組NS磁環單元，所述輻射式充磁磁環組置于所述繞組區域內，其通過所述繞組產生的磁場做直線動作。

進一步的，所述繞組由若干UVW繞組直線無縫排布。

進一步的，任意一組UVW繞組單元的長度與所述花鍵軸組件上的任意一組NS磁環單元的長度相等。

進一步的，所述動力部包括：

伺服電機，固接于所述軸外套的一端，其具有中通孔結構，所述花鍵軸組件的一段軸體穿設于所述伺服電機的中通孔內，所述伺服電機的驅動端連接具有通孔結構的電機軸，所述花鍵軸組件的一段軸體穿設于所述電機軸通孔內；

花鍵軸連接套，其內壁的環凸結構卡入所述花鍵軸組件的花鍵槽且其一端固接于所述電機軸；

外軸，固定于所述伺服電機的殼體上，其具有通腔以收納所述電機軸和所述花鍵軸連接套。

更進一步的，所述動力部還包括角度編碼器，該角度編碼器固接于所述伺服電機且遠離所述電機軸的一端，其置于所述軸外套內并套于所述花鍵軸組件的外部，所述角度編碼器用于感應所述花鍵軸組件的旋轉角度、圈數。

進一步的，所述直驅運動裝置還包括一呈套體結構的位移編碼器，所述位移編碼器固設于所述軸外套內并套于所述花鍵軸組件的外部，其用于感應所述花鍵軸組件的移動距離。