本發(fā)明屬于電機(jī)，提供一種絲桿電機(jī)改良結(jié)構(gòu)及組裝工藝。

背景技術(shù)：

1、隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，移動(dòng)設(shè)備的數(shù)量不斷上升。電機(jī)作為主要?jiǎng)恿υ粗?，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備中。在一些需要做線性運(yùn)動(dòng)的負(fù)載產(chǎn)品中，如汽車用抬頭顯示儀(hud)，當(dāng)外部驅(qū)動(dòng)器會(huì)給電機(jī)提供對(duì)應(yīng)頻率的脈沖電流時(shí)，使得電機(jī)的鐵芯線圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，該鐵芯線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)和永磁體轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁力，以讓永磁體轉(zhuǎn)子機(jī)械式旋轉(zhuǎn)的扭矩，而轉(zhuǎn)子經(jīng)由絲桿、滑塊等將旋轉(zhuǎn)的扭矩轉(zhuǎn)化為線性移動(dòng)的推力，再由滑塊推動(dòng)負(fù)載產(chǎn)品做線性運(yùn)動(dòng)。

2、然而，現(xiàn)有的負(fù)載產(chǎn)品需要對(duì)其線性運(yùn)動(dòng)提出高標(biāo)準(zhǔn)，如對(duì)滑塊移動(dòng)精度要求高，即：由于絲桿、滑塊配合中會(huì)存在間隙，在滑塊移動(dòng)到一定位置后，該滑塊返程時(shí)，因絲桿滑塊所帶來(lái)的間隙因素，會(huì)在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)存在電機(jī)運(yùn)行的同時(shí)，該滑塊不動(dòng)的現(xiàn)象，此時(shí)的滑塊移動(dòng)精度就會(huì)不準(zhǔn)確，從而影響到負(fù)載產(chǎn)品在線性運(yùn)動(dòng)中的卡頓或延時(shí)。

3、此外，習(xí)知的步進(jìn)馬達(dá)主要包括有定子、殼體、轉(zhuǎn)子、軸承、蓋體等，而轉(zhuǎn)子通常是由絲桿、保持器和磁環(huán)構(gòu)成，其中：常見(jiàn)結(jié)構(gòu)之一是采用塑膠保持器，即通過(guò)注塑工藝，用塑膠將絲桿與磁環(huán)固定，絲桿末端的階梯軸結(jié)構(gòu)是為了模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)滑塊結(jié)構(gòu)；絲桿上開(kāi)槽是為了轉(zhuǎn)子徑向鎖死不打滑；這類型的轉(zhuǎn)子由于工藝要求，絲桿結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加加工步驟，使得絲桿成本高，整個(gè)轉(zhuǎn)子的成本也提高；常見(jiàn)結(jié)構(gòu)之二是采用鋁合金保持器，即絲桿和鋁合金保持器通過(guò)過(guò)盈配合壓入固定，磁環(huán)與鋁合金保持器通過(guò)粘接固定；這類型的轉(zhuǎn)子由于鋁合金保持器材料成本高，整個(gè)轉(zhuǎn)子成本也提高。

4、因此，有必要對(duì)該絲桿、滑塊結(jié)構(gòu)中存在的傳動(dòng)間隙問(wèn)題，及轉(zhuǎn)子中的保持器替代方案進(jìn)行研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種絲桿電機(jī)改良結(jié)構(gòu)，以消除絲桿與滑塊之間的傳動(dòng)間隙，及優(yōu)化轉(zhuǎn)子中的保持器設(shè)計(jì)；本發(fā)明的目的之二在于提供一種絲桿電機(jī)組裝工藝。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供一種絲桿電機(jī)改良結(jié)構(gòu)，包括馬達(dá)組件、滑座組件和支架組件，其中，支架組件由u型框架、導(dǎo)向桿組成，導(dǎo)向桿設(shè)置為兩根，呈平行的固定在u型框架上，且滑座組件滑設(shè)于兩根導(dǎo)向桿上；馬達(dá)組件主要由轉(zhuǎn)子、上機(jī)殼、下機(jī)殼組成，上機(jī)殼固定在u型框架的一端外側(cè)上，下機(jī)殼固定在上機(jī)殼上，且上機(jī)殼與下機(jī)殼之間設(shè)置有轉(zhuǎn)子和線圈，線圈套裝在轉(zhuǎn)子外，下機(jī)殼在背離上機(jī)殼的背側(cè)設(shè)置有后蓋板；轉(zhuǎn)子由絲桿、線圈、保持器、磁環(huán)組成，保持器采用鈑金件，且保持器通過(guò)壓入并以過(guò)盈配合固定在絲桿上，通過(guò)改良保持器為鈑金件結(jié)構(gòu)，有效地解決了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的問(wèn)題，為低成本馬達(dá)提供了一種創(chuàng)新的解決方案；磁環(huán)固結(jié)于保持器環(huán)面外；絲桿在背離保持器的前端依次穿過(guò)上機(jī)殼、u型框架及滑座組件后，由絲桿的前端設(shè)置的前軸承與u型框架連接，絲桿在保持器設(shè)置的后端通過(guò)后軸承與后蓋板連接，絲桿與滑座組件螺紋連接。

4、可選的，支架組件還包括設(shè)置在u型框架底部的硅膠墊。這樣，硅膠墊不僅能增加支架的穩(wěn)定性，還能夠吸收一定的震動(dòng)量。

5、可選的，絲桿上并在保持器與后軸承之間設(shè)置有彈壓片。這樣，該彈壓片可提供額外的壓力，確保保持器與后軸承之間有良好的接觸，從而減少摩擦和磨損，提高整體的穩(wěn)定性和耐用性。

6、可選的，保持器設(shè)有以供絲桿穿樞的中心穿孔，中心穿孔通過(guò)沖壓成型有朝向一側(cè)的翻邊，且保持器上設(shè)有圍繞翻邊的壓槽。這樣，中心穿孔及翻邊的設(shè)計(jì)使得絲桿的安裝和定位更為簡(jiǎn)便，提高了生產(chǎn)效率，減少了裝配過(guò)程中的復(fù)雜性；而翻邊的設(shè)計(jì)增加了保持器的整體剛性，提升了轉(zhuǎn)子的耐用性，適應(yīng)更高的工作負(fù)荷；而壓槽的存在有助于形成更好的強(qiáng)度效果，確保在使用過(guò)程中保持器與絲桿之間的連接更加牢固。

7、可選的，保持器根據(jù)其強(qiáng)度及磁環(huán)的軸向長(zhǎng)度設(shè)置為兩個(gè)及以上，且兩個(gè)及以上保持器在絲桿上呈間隔布置。這樣，多個(gè)保持器的設(shè)置能夠分擔(dān)轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的負(fù)荷，提高轉(zhuǎn)子的承載能力和耐久性；而間隔布置的多個(gè)保持器可以有效防止轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生軸向位移，確保轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性和精確性；同時(shí)，多個(gè)保持器的設(shè)計(jì)能夠更好地固定磁環(huán)，確保其在運(yùn)行過(guò)程中的位置穩(wěn)定，從而提升步進(jìn)馬達(dá)的磁性能和驅(qū)動(dòng)效率。而保持器的徑向環(huán)面設(shè)有至少一個(gè)氣孔；這樣，氣孔的設(shè)計(jì)可以有效改善轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過(guò)程中的散熱性能，提高轉(zhuǎn)子和馬達(dá)的工作效率和壽命；同時(shí)，在多個(gè)鈑金件(保持器)壓入裝配過(guò)程中，氣孔能夠允許空氣在兩兩之間流動(dòng)。這有助于減少氣體壓縮和阻力，避免空氣滯留，從而確保裝配的順利進(jìn)行。

8、可選的，絲桿及保持器均以金屬材質(zhì)制成，絲桿為4cr13或sus303的不銹鋼，保持器為sus304不銹鋼或secc鍍鋅鋼板，保持器的外表面與磁環(huán)采用uv膠粘接，磁環(huán)為釹鐵硼磁環(huán)。這樣，采用金屬材料的絲桿和保持器可以顯著提高整個(gè)轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度和耐用性，確保在高負(fù)荷和高頻率工作環(huán)境下的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。而uv膠具有良好的粘附性和耐高溫性能，能夠在保持器和磁環(huán)之間形成強(qiáng)力的粘接，確保在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中磁環(huán)不會(huì)脫落或移動(dòng)，并適應(yīng)馬達(dá)在高溫環(huán)境下的工作需求，防止粘接部分因熱變形而導(dǎo)致的失效，從而提高轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性和可靠性。

9、可選的，滑座組件由滑塊、半螺母、彈簧一組成，滑塊上設(shè)有與絲桿螺紋連接的內(nèi)螺紋圓柱，滑塊上卡接有與絲桿螺紋連接并同內(nèi)螺紋圓柱相對(duì)的半螺母，且半螺母與內(nèi)螺紋圓柱之間設(shè)有彈簧一，由彈簧一提供壓縮反彈力朝向兩邊分別抵靠在半螺母和內(nèi)螺紋圓柱所在側(cè)的滑塊上。這樣，通過(guò)彈簧一的作用，有效消除了絲桿與滑塊之間的傳動(dòng)間隙，提升了整體線性運(yùn)動(dòng)的精度。

10、可選的，半螺母由基座、半螺紋套、卡頭、導(dǎo)柱組成，基座的兩側(cè)分別設(shè)置有半螺紋套和導(dǎo)柱，半螺紋套的外壁上設(shè)置有卡頭，彈簧一的一端套設(shè)在導(dǎo)柱上并抵靠于基座；滑塊上開(kāi)設(shè)有用于卡持卡頭的插槽；這樣，半螺母的卡頭能夠?qū)崿F(xiàn)徑向限位，方便組裝，使得半螺母與滑塊組裝時(shí)能夠快速卡位限定。而該半螺母的半螺紋套設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且方便成型，使得在調(diào)節(jié)時(shí)更加靈活，也便于安拆及注塑制造。而半螺母為塑膠成型制品，有助于減輕整體重量。

11、可選的，滑座組件還包括壓板和彈簧二，壓板設(shè)置在滑塊上，且壓板與滑塊之間設(shè)置有彈簧二，滑塊上開(kāi)設(shè)有用于安裝彈簧二的卡槽，壓板用于與滑塊配合卡持負(fù)載產(chǎn)品。該壓板的設(shè)置使得其與滑塊能夠牢固地夾持住負(fù)載產(chǎn)品，從而避免在使用過(guò)程中出現(xiàn)滑動(dòng)的情況。彈簧二25則起到了緩沖和減震的作用，能夠有效吸收外部沖擊力，保護(hù)負(fù)載產(chǎn)品不受損害。

12、本發(fā)明還提供一種絲桿電機(jī)組裝工藝，基于上述的絲桿電機(jī)改良結(jié)構(gòu)，包括如下步驟：

13、s1、將后軸承通過(guò)鉚壓固定在后蓋板上，再將后蓋板通過(guò)激光焊接固定在下機(jī)殼上；

14、s2、將方針壓入固定在骨架上，再將骨架與中爪極裝配后繞制漆包線并浸錫，制得線圈；

15、s3、將絲桿與鈑金件的保持器通過(guò)過(guò)盈配合壓入固定，并將磁環(huán)涂膠固定在保持器上，充磁制得轉(zhuǎn)子；

16、s4、將彈簧一的一端套裝在內(nèi)螺紋圓柱上并抵靠在滑塊，再將彈簧一的另一端套裝到半螺母的導(dǎo)柱上并抵靠在基座，壓縮彈簧一，并使半螺母上的卡頭卡在滑塊的插槽上；利用彈簧二將壓板裝配在滑塊上，且彈簧二卡在滑塊的卡槽內(nèi)，制得滑座組件；

17、s5、在支架組件的u型框架上通過(guò)導(dǎo)向桿裝配好滑座組件，并u型框架的一端安裝上前軸承，另一端通過(guò)激光焊接固定有上機(jī)殼；

18、s6、撥動(dòng)滑座組件上的半螺母的卡頭，使半螺母向內(nèi)螺紋圓柱方向移動(dòng)所定距離以壓縮彈簧一，再將轉(zhuǎn)子的絲桿從上機(jī)殼所在側(cè)的滑塊旋進(jìn)內(nèi)螺紋圓柱后并通過(guò)彈簧一進(jìn)入半螺母的半螺紋套內(nèi)，再穿出滑塊并裝配至前軸承上，再松開(kāi)卡頭即可完成絲桿與滑座組件的裝配；然后，轉(zhuǎn)子通過(guò)電批鎖緊在上機(jī)殼中，再在轉(zhuǎn)子的絲桿后端裝上彈壓片后組裝線圈和下機(jī)殼，且通過(guò)激光焊接好上機(jī)殼和下機(jī)殼；

19、s7、將連接器卡扣在護(hù)線盒上，并利用護(hù)線盒內(nèi)的pcb板將連接器與線圈連接，再在u型框架上粘貼硅膠墊，得到成品絲桿電機(jī)。

20、本發(fā)明的有益效果是：

21、1、本絲桿電機(jī)改良結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)子通過(guò)更具成本效益和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的鈑金件(保持器)作為解決方案，使得保持器的質(zhì)量低，有助于提升轉(zhuǎn)子慣量，并大大降低了轉(zhuǎn)子成本，從而降低整體步進(jìn)馬達(dá)的生產(chǎn)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

22、2、本絲桿電機(jī)改良結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)子通過(guò)將保持器設(shè)計(jì)為多個(gè)并間隔布置的結(jié)構(gòu)，不僅增強(qiáng)了轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，還為馬達(dá)的性能提升提供了有效的解決方案。

23、3、本絲桿電機(jī)改良結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)子通過(guò)保持器上設(shè)有氣孔的設(shè)計(jì)，不僅提升了散熱和維護(hù)性能，還為多個(gè)鈑金件的壓入裝配提供了便利，確保了裝配過(guò)程的順利進(jìn)行和裝配精度。

24、4、本絲桿電機(jī)改良結(jié)構(gòu)，在滑座組件上通過(guò)彈簧一的作用，有效消除了絲桿與滑塊之間的傳動(dòng)間隙，使得滑塊不會(huì)失步，提升了整體運(yùn)動(dòng)的精度；同時(shí)，滑塊在絲桿運(yùn)動(dòng)方向上始終保持緊密接觸，避免了因間隙產(chǎn)生的延遲，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。還可以在滑塊的左右運(yùn)動(dòng)中提供更好的穩(wěn)定性，減少由于傳動(dòng)間隙所引起的抖動(dòng)或卡頓現(xiàn)象。

25、本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。