本發明涉及一種直線驅動器，具體涉及一種圓柱形一體化高精度直線驅動器，屬于精密機械領域。

背景技術：

機械設備中的直線運動機構雖然非常普遍，但是大都采用分立結構，在有限的空間內是難以實現支撐結構、驅動、傳動、位置反饋、極限位置限定、方向判斷等功能的集成，因此這些常規機構的產品徑向尺寸很大，結構復雜，在一些狹小空間內甚至是無法使用的。

綜上，目前沒有將支撐結構、驅動、傳動、位置反饋、極限位置限定、方向判斷等功能集成于一體的圓柱形高精度直線驅動機構。

技術實現要素：

本發明為解決傳統分立結構的直線運動機構無法將支撐結構、驅動、傳動、位置反饋、極限位置限定、方向判斷等功能集成于有限空間，外形尺寸大的問題，進而提出一種圓柱形一體化高精度直線驅動器。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：本發明包括驅動桿、帶有多個霍爾元件的線路板、永磁鐵、螺母、螺桿、連接組件、電機座、電機、編碼器、兩個滑動鍵、殼體和螺母連接座，電機通過電機座安裝在殼體內的下部，螺桿的下端通過所述連接組件與電機的轉動軸連接，驅動桿套裝在螺桿的上部，帶有多個霍爾元件的線路板設置在殼體的內壁與驅動桿的外壁之間，帶有多個霍爾元件的線路板上的多個霍爾元件沿殼體的內壁由上至下均布設置，螺母連接座、螺母、螺母固定套由上至下依次套裝在螺桿上，螺母連接座的外壁通過兩個滑動建與殼體的外壁連接，螺母的上端與螺母連接座連接，螺母的下端與螺母固定套連接，永磁鐵安裝在螺母連接座上，編碼器安裝電機上。

本發明的有益效果是：1、本發明占用的徑向空間小，主體位于一圓柱空間內，結構緊湊，特別適用于空間狹小的場所；2、本發明集成度高，將支撐結構、驅動、傳動、位置反饋、極限位置限定、方向判斷功能集成為一個模塊，具有獨立性和完整性；3、本發明驅動桿1與精密螺母5處于同一軸線上，且由于帶有運動反饋，可以達到很高的運動精度并可適時讀取運動情況；4、本發明外形小、集成度高、精度高，優于一般的直線運動機構，具有較高的應用價值。

附圖說明

圖1是本發明的主剖視圖，圖2是圖1中A-A向剖視圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種圓柱形一體化高精度直線驅動器包括驅動桿1、帶有多個霍爾元件的線路板3、永磁鐵4、螺母5、螺桿6、連接組件、電機座10、電機11、編碼器12、兩個滑動鍵20、殼體21和螺母連接座22，電機11通過電機座10安裝在殼體21內的下部，螺桿6的下端通過所述連接組件與電機11的轉動軸連接，驅動桿1套裝在螺桿6的上部，帶有多個霍爾元件的線路板3設置在殼體21的內壁與驅動桿1的外壁之間，帶有多個霍爾元件的線路板3上的多個霍爾元件沿殼體21的內壁由上至下均布設置，螺母連接座22、螺母5、螺母固定套18由上至下依次套裝在螺桿6上，螺母連接座22的外壁通過兩個滑動建20與殼體21的外壁連接，螺母5的上端與螺母連接座22連接，螺母5的下端與螺母固定套18連接，永磁鐵4安裝在螺母連接座22上，編碼器12安裝電機11上。

螺母5和螺桿6把電機11的旋轉運動轉換為直線運動，當螺桿6旋轉時，螺母5做直線運動，相對運動量可以通過編碼器12進行反饋；螺母5直線運動的兩端極限位置由線路板3兩端的霍爾元件確定，復位位置(物理零位)由線路板3中間的霍爾元件確定，線路板3的霍爾元件是按照一定規律和距離排列的，前半段可以使線路板始終檢測到磁信號，后半段除極限位置外始終檢測不到磁信號，進而判斷出永磁鐵4的所處方位(即驅動桿1的方位)，以確定正確的回零方向。

具體實施方式二：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種圓柱形一體化高精度直線驅動器的連接組件包括軸承7、軸承座8、聯軸器9、內環固定套16和外環固定套17，螺桿6的下端通過內環固定套16固定到軸承7的內環上，軸承7通過外環固定套17固定安裝軸承座8上，軸承座8端部與電機座10連接，螺桿6的下端通過聯軸器9與電機11的轉動軸連接。其它組成及連接關系與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種圓柱形一體化高精度直線驅動器還包括直線軸承2，直線軸承2套裝在驅動桿1上，且直線軸承2位于殼體21的上端內。其它組成及連接關系與具體實施方式一相同。

具體實施方式四：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種圓柱形一體化高精度直線驅動器還包括限位套19，限位套19套裝在驅動桿1上，且限位套19位于永磁鐵4的上方。其它組成及連接關系與具體實施方式一相同。

具體實施方式五：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種圓柱形一體化高精度直線驅動器還包括護罩13、堵頭14和出線嘴15，護套13設置在殼體21的底部，堵頭14嵌裝在護罩13底部的開口處，出線嘴15設置在堵頭14下表面中部的通孔內。其它組成及連接關系與具體實施方式一相同。

工作原理

電機11的旋轉運動通過聯軸器9傳遞給螺桿6，螺母5受到滑鍵20的限制不能轉動，只能與螺母5連接座22及驅動桿1沿直線軸承2內孔做直線往復運動，驅動桿1和螺母5同軸，可以消除機構的阿貝誤差，提高了運動精度。

驅動桿1的運動狀態可以通過電機末端的編碼器12適時讀取。

線路板3上有若干個霍爾元件，其中前、后、中位置各有一個，前、后的霍爾元件用以限定驅動桿運動的極限位置，中間的霍爾元件用以設定驅動桿的物理零位，前、中兩個霍爾元件之間按一定距離也均布有若干個霍爾元件，中、后兩個霍爾元件之間為空白，當驅動桿運動到前半段某個位置時，線路板始終可以檢測到來自永磁鐵4的磁信號，當驅動桿運動到后半段某個位置時，線路板檢測不到磁信號，進而判斷出驅動桿所處方位并確定正確的回零方向。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質，在本發明的精神和原則之內，對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進等，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍之內。