CN100589317C - 智能型磁悬浮直线进给单元 - Google Patents

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周井玲
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朱益民
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Abstract

本发明公开了一种智能型磁悬浮直线进给单元，包括固定在机座上的静导轨，动导轨套装在静导轨的外周，直线电机的动子装在动导轨的中心线上，直线电机的定子安装在与动子对应部位的静导轨上，在动导轨的上下两边内侧，装有上下相对设置的承载电磁铁组，在动导轨的左右两边内侧，装有相对设置的导向电磁铁组。本发明结构合理，适合于精密或超精密机床的直线进给单元，具有“零传动”、无机械摩擦、无接触磨损、无需润滑、在线检测和自动补偿等优点，能实现机床进给系统的高速、高精度化。

Description

智能型磁悬浮直线进给单元
技术领域：
本发明涉及一种精密机床和微电子行业超精密设备用直线进给单元，特别是一种工业应用型智能磁悬浮直线进给单元。
背景技术：
现代制造技术正朝着高速化、精密化和模块化方向发展，制造业对加工设备的性能提出了越来越高的要求，如高档数控机床、光刻机等，这些设备大多需要快速和高精度的运动。这就势必要求机床的进给系统的伺服性能具有更高的性能：更高的运动速度、更大的驱动推力和更精确的快速定位性能。这些已经或正在成为现代数控伺服驱动的要求及发展趋势。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种结构合理，适合于精密或超精密机床的直线进给单元，实现机床进给系统的高速、高精度化的智能型磁悬浮直线进给单元。
本发明的技术解决方案是：
一种智能型磁悬浮直线进给单元，其特征是：包括固定在机座上的静导轨，动导轨套装在静导轨的外周，直线电机的动子装在动导轨的中心线上，直线电机的定子安装在与动子对应部位的静导轨上，在动导轨的上下两边内侧，装有上下相对设置的承载电磁铁组，在动导轨的左右两边内侧，装有相对设置的导向电磁铁组。
在电磁铁与静导轨之间设置导轨副气隙检测位移传感器。在静导轨的一侧设置有进给位移传感器的定尺，在动导轨对应的位置装有进给位移传感器的动尺。在直线电机的动子和定子外侧，分别设置隔磁罩。在动导轨与静导轨之间设置辅助支承导轨。
本发明与现有技术相比较，具有如下特出特点和显著优点：本发明集磁悬浮支承、直线电机驱动、位移控制于一体，采用模块化、复合化的技术。导轨支承采用磁悬浮技术，承载电磁铁和导向电磁铁工作时将动导轨悬浮于静导轨上。导轨驱动采用直线电机，进给的精度和速度采用位置反馈系统，并与导轨和直线电机集成在一起。设有辅助支承系统，在磁悬浮支承系统不工作时，起支承作用。设有隔磁结构，确保直线电机的漏磁不影响系统正常工作。由于导轨副相对运动表面间没有接触，因而彻底消除了爬行现象，且没有因磨损和接触疲劳所产生的精度和寿命下降问题，使得其可靠性高于传统的进给单元，实现进给单元零传动、无接触、智能化运动。具有“零传动”、无机械摩擦、无接触磨损、无需润滑和在线检测和自动补偿等优点。另外，磁悬浮进给单元所具有的工作温度范围大、维护简单、寿命长等优点，对于提高机床的整体水平也有较大的作用。本发明在推进磁悬浮技术的应用及赶超国际先进水平等方面均具有重大意义，且市场前景广阔。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图是本发明一个实施例的结构示图。
具体实施方式：
一种智能型磁悬浮直线进给单元，包括固定在机座上的静导轨13，动导轨11套装在静导轨13的外周，直线电机的动子7装在动导轨11的中心线上，直线电机的定子8安装在与动子对应部位的静导轨13上，在动导轨的上下两边内侧，装有上下相对设置的二对承载电磁铁组(包括电磁铁1、5和电磁铁10、17)，在动导轨的左右两边内侧，装有相对设置的导向电磁铁组(包括电磁铁2、16)。在电磁铁与静导轨之间设置导轨副气隙检测位移传感器3、4、12，导轨副气隙检测位移传感器将信号传给常规形式的控制器，控制电磁铁的工作电流。在静导轨13的一侧设置有进给位移传感器的定尺14，在动导轨对应的位置装有进给位移传感器的动尺15，可通过相应的常规控制器控制工作位移。在直线电机的动子和定子外侧，分别设置隔磁罩19、18。在动导轨与静导轨之间设置辅助支承导轨6、9，用于磁悬浮支承系统不工作时的辅助支承。

Claims (3)

1、一种智能型磁悬浮直线进给单元，其特征是：包括固定在机座上的静导轨，动导轨套装在静导轨的外周，直线电机的动子装在动导轨的中心线上，直线电机的定子安装在与动子对应部位的静导轨上，在动导轨的上下两边内侧，装有上下相对设置的承载电磁铁组，在动导轨的左右两边内侧，装有相对设置的导向电磁铁组；在直线电机的动子和定子外侧，分别设置隔磁罩；在动导轨与静导轨之间设置左、右二对辅助支承导轨，左、右辅助支承导轨中的一对辅助支承导轨的上下导轨为平面接触，左、右辅助支承导轨中的另一对辅助支承导轨的上下导轨为V型接触，且辅助支承导轨设置在承载电磁铁组与直线电机之间。
2、根据权利要求1所述的智能型磁悬浮直线进给单元，其特征是：在承载电磁铁组与静导轨之间及导向电磁铁组与静导轨之间均设置导轨副气隙检测位移传感器。
3、根据权利要求1或2所述的智能型磁悬浮直线进给单元，其特征是：在静导轨的一侧设置有进给位移传感器的定尺，在动导轨对应的位置装有进给位移传感器的动尺。
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Assignor: Nantong University

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