CN102738936A - 一种直线电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种直线电机，包括：电机定子和电机动子板，电机动子板设置有进气通道；电机动子板的第一板面和第二板面上分别设置有与进气通道相连通的出气孔；电机定子与电机动子板之间具有通风通道，出气孔与通风通道相连通。电机动子板在工作过程中处于高速高频运动的状态时会产生大量的热量，是直线电机最为主要的热量生成源，由于在电机动子板上开凿了进气通道，并在该进气通道中设置了至少一个第一出气口，当进气通道中吹入冷却空气时，冷却空气通过第一出气口能够进入直线电机内的不同位置进行降温，因此这一合理的降温系统能够保证直线电机在高速高频运动的条件下稳定工作，提高了工作质量和电机寿命。

Description

一种直线电机

技术领域

本发明涉及电机技术，特别是指一种直线电机。

背景技术

引线键合机作为实现引线键合的核心设备，是一种集精密机械、光学、计算机和自动控制等诸多技术为一体的设备。键合过程是先将安装在基片上的IC传送到键合机上，由图像识别系统识别出芯片，计算和校正每一个键合点的位置，然后根据键合图用金线来键合芯片和基片上的焊盘，以实现芯片与基片的互连。任何因素导致键合过程中断或失败，都会影响键合质量，从而影响生产效率。

全自动引线键合机是以金属引线连接芯片焊盘和封装管脚的半导体生产关键设备，工作原理在于通过引导金属引线在三维空间中作复杂高速的运动以形成满足不同封装形式需要的特殊线弧形状，其中，高加速度高定位精度工作台是引线键合机的核心模块，决定键合的工作速度和精度。

直线电机凭借其卓越性能代替旋转电机广泛应用在引线键合机工作台上，而要满足工作台的高加速度和高定位精度，就需要直线电机的高速高频运动，这往往会导致直线电机的动子板温度较高，从而使得直线电机不能够稳定高效工作，甚至烧毁。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种直线电机，采用合理的降温系统来保证该直线电机能够在高速高频运动的条件下稳定工作，提高工作质量和电机寿命。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种直线电机，包括：电机定子和电机动子板，所述电机动子板设置有进气通道；所述电机动子板的第一板面和第二板面上分别设置有与所述进气通道相连通的出气孔；所述电机定子与所述电机动子板之间具有通风通道，所述出气孔与所述通风通道相连通。

所述的直线电机中，所述第一板面上的出气孔的出口方向与所述第一板面成第一预设角度；所述第二板面上的出气孔的出口方向与所述第二板面成第二预设角度。

所述的直线电机中，所述电机定子包括第一层磁铁和第二层磁铁，所述电机动子板设置于所述第一层磁铁和所述第二层磁铁之间，所述电机动子板的第一板面与所述第一层磁铁之间具有第一空隙，所述电机动子板的第二板面与所述第二层磁铁之间具有第二空隙，所述第一空隙和所述第二空隙形成所述通风通道。

所述的直线电机中，所述电机动子板还具有至少一排线圈，所述线圈设置于所述电机动子板的第一板面和第二板面之间，所述进气通道的长度大于所述至少一排线圈的纵向长度。

所述的直线电机中，还包括：抽风口，所述抽风口与所述通风通道相连通。

所述的直线电机中，所述第一预设角度为15°至35°，所述第二预设角度为15°至35°。

所述的直线电机中，所述出气孔的直径大小由所述出气孔的数量，所述进气通道中冷却空气的流量和所述直线电机的散热面积决定。

所述的直线电机中，所述第一板面上的出气孔为多个并排排列的孔，所述第二板面上的出气孔为多个并排排列的孔。

所述的直线电机中，所述进气通道为盲孔。

本发明上述技术方案的有益效果如下：电机动子板在工作过程中处于高速高频运动的状态时会产生大量的热量，是直线电机最为主要的热量生成源，由于在电机动子板上开凿了进气通道，并在该进气通道中设置了至少一个第一出气口，当所述进气通道中吹入冷却空气时，冷却空气通过第一出气口能够进入所述直线电机内的不同位置进行降温，因此这一合理的降温系统能够保证直线电机在高速高频运动的条件下稳定工作，提高了工作质量和电机寿命。

附图说明

图1为本发明实施例一种直线电机降温装置结构示意图；

图2为本发明实施例直线电机降温工作原理示意图；

图3为本发明实施例电机动子板截面示意图；

图4为本发明实施例电机内冷却气体冷却原理示意图；

1，直线电机；

2，进气口；

3，电机定子；

4，进气通道；

5，电机动子板；

6，抽风口；

7，出气孔；

8，排线圈。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明实施例提供一种直线电机，如图1所示，包括电机定子3和电机动子板5：

所述电机动子板5设置有进气通道4；

所述电机动子板5的第一板面和第二板面上分别设置有与所述进气通道4相连通的出气孔7；

所述电机定子3与所述电机动子板5之间具有通风通道，所述出气孔7与所述通风通道相连通。

应用所提供的技术方案，电机动子板5在工作过程中处于高速高频运动的状态时会产生大量的热量，是直线电机1最为主要的热量生成源，由于在电机动子板5上开凿了进气通道4，并在该进气通道4中设置了出气孔7，当所述进气通道4中吹入冷却空气时，冷却空气通过出气孔7能够进入直线电机1内的不同位置进行降温，因此这一合理的降温系统能够保证直线电机1在高速高频运动的条件下稳定工作，提高了工作质量和电机寿命。

在一优选实施例中，如图2所示，电机动子板5呈现规则的板状，电机动子板5的一侧具有一个进气通道4，或者所述电机动子板5的一侧以及与该一侧相对的另一侧均具有一个进气通道4。以及，电机动子板5还具有至少一排线圈8，所述线圈8设置于所述电机动子板5的第一板面和第二板面之间，所述进气通道4的长度大于至少一排线圈8的纵向长度。其中，当直线电机1平稳放置时，第一板面是直线电机1的上板面，第二板面是直线电机的下板面。

如图3所示，多个出气孔7位于进气通道4的两侧，并且与电机动子板5所在的平面呈预定角度。其中，第一板面上的出气孔7的出口方向与所述第一板面成第一预设角度；所述第二板面上的出气孔7的出口方向与所述第二板面成第二预设角度，且第一预设角度和第二预设角度均有利于冷却空气进入所述直线电机1内的不同位置。所述第一预设角度根据计算与实验确定，一般为15°至35°(度)；所述第二预设角度根据计算与实验确定，一般为15°至35°(度)。出气孔7的直径大小由有限元优化确定，具体而言，出气孔7的直径由出气孔7的数量，进气通道4中冷却空气的流量和所述直线电机1的散热面积决定。

如图1所示的直线电机1还包括：抽风口6，抽风口6与所述通风通道相连通，用于抽取直线电机1内的携热空气；其中，冷却空气对所述直线电机1进行降温后形成所述携热空气。

进气通道4与每一个所述线圈8相邻的一面均开设有至少一个出气孔7。具体而言，第一板面上的出气孔为多个并排排列的孔，所述第二板面上的出气孔7为多个并排排列的孔。

在不同的应用场景中，如图4所示，直线电机1遵循如下的工作原理进行降温：

压缩后的冷却空气经进气口2进入电机动子板5，并由电机动子板5上下板面的各个出气孔7进入直线电机1内部的通风通道以对直线电机1进行冷却，同时直线电机1外接的风扇在该直线电机1的抽风口6处进行抽风，将携带了热量的携热空气从抽风口6抽出，在直线电机1内形成从冷却空气形成携热空气的冷却循环过程，从而对电机动子板5实现高效的冷却效应。

在一个应用场景中，全自动键合机XY工作台横向电机要带动横向滑块进行横向运动，因此该直线电机1的电机动子板5不仅要有纵向运动而且要有横向运动-一种横纵综合运动。如图3所示，电机动子板5的第一板面与直线电机1第一层磁铁、第二板面与第二层磁铁之间的距离都很小，且由于出气孔7与电机动子板5的板面成一定角度，所以冷却空气经出气孔7流出后呈斜方向射出，气流在上下层磁铁和电机动子板5的上下板面间往复反射，最终在直线电机1另一侧由外接的风扇经抽风口6抽出，从而完成对直线电机1的整个冷却循环过程。

所有位于电机动子板5上的线圈8具有第一纵向长度，进气口2为盲孔且进气通道4的长度大于第一纵向长度；与进气通道4连通的上下两排出气孔7需要覆盖所有线圈8所在的位置，冷却空气从进气口2进入进气通道4后从进气口2高速喷出，从而提高了对线圈8以及电机动子板5的冷却效率。

基于所提供的直线电机，本发明实施例提供一种对直线电机进行降温的方法，直线电机1包含电机动子板5，电机动子板5具有一用于允许冷却空气通过的进气通道4；该进气通道的一端为进气口2；所述进气通道4中，每间隔一定的长度具有一个出气孔7，所述出气孔7的数目至少为一个；方法包括：

向进气通道4中输入冷却空气，所述冷却空气通过所述进气通道4中的各个出气孔7进入所述直线电机1内的不同位置进行降温。

应用所提供的技术方案，电机动子板5在工作过程中处于高速高频运动的状态时会产生大量的热量，是直线电机最为主要的热量生成源，由于在电机动子板5上开凿了进气通道4，并在该进气通道4中设置了至少一个出气孔7，当所述进气通道4中吹入冷却空气时，冷却空气通过出气孔7能够进入所述直线电机1内的不同位置进行降温，因此这一合理的降温系统能够保证直线电机在高速高频运动的条件下稳定工作，提高了工作质量和电机寿命。

冷却空气通过所述进气通道4中的各个出气孔7进入直线电机内的不同位置进行降温具体包括：冷却空气吹入直线电机后1与一侧电机机壳接触后反射回所述电机动子板5，经过所述电机动子板5后到达另一侧电机机壳并与之接触后再反射回所述电机动子板5。

冷却空气通过所述进气通道中的各个出气孔7进入所述直线电机内的不同位置进行降温之后还包括：形成携热空气，所述携热空气通过一抽风口6排出所述直线电机1。

在一个应用场景的实施例中，在电机动子板5的进气通道4上开两排小孔作为出气孔7，出气孔7的方向与电机动子板5的板面成预定角度，不需要特别限制该预定角度的具体大小，由于预定角度的大小影响到冷却效果，因此只需满足该预定角度有利于所述冷却空气进入所述直线电机1内的不同位置，预定角度的最优角度可由计算和试验确定。小孔的直径大小也是影响冷却效果的一个因素，出气孔7的直径也可由有限元优化确定。

冷却空气经出气孔7流出后，由于出气孔7与电机动子板5板面成预定角度，所以冷却空气经出气孔7流出后呈斜方向射出，气流在上下层磁铁和电机动子板5上下板面间往复反射，最终在直线电机另一侧由外接的风扇经抽风口6抽出，从而完成对直线电机1的整个冷却循环过程。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种直线电机，包括：电机定子和电机动子板，其特征在于，

所述电机动子板设置有进气通道；

所述电机动子板的第一板面和第二板面上分别设置有与所述进气通道相连通的出气孔；

所述电机定子与所述电机动子板之间具有通风通道，所述出气孔与所述通风通道相连通。

2.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述第一板面上的出气孔的出口方向与所述第一板面成第一预设角度；

所述第二板面上的出气孔的出口方向与所述第二板面成第二预设角度。

3.根据权利要求2所述的直线电机，其特征在于，所述电机定子包括第一层磁铁和第二层磁铁，所述电机动子板设置于所述第一层磁铁和所述第二层磁铁之间，所述电机动子板的第一板面与所述第一层磁铁之间具有第一空隙，所述电机动子板的第二板面与所述第二层磁铁之间具有第二空隙，所述第一空隙和所述第二空隙形成所述通风通道。

4.根据权利要求3所述的直线电机，其特征在于，所述电机动子板还具有至少一排线圈，所述线圈设置于所述电机动子板的第一板面和第二板面之间，所述进气通道的长度大于所述至少一排线圈的纵向长度。

5.根据权利要求4所述的直线电机，其特征在于，还包括：

抽风口，所述抽风口与所述通风通道相连通。

6.根据权利要求2所述的直线电机，其特征在于，所述第一预设角度为15°至35°，所述第二预设角度为15°至35°。

7.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述出气孔的直径大小由所述出气孔的数量，所述进气通道中冷却空气的流量和所述直线电机的散热面积决定。

8.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述第一板面上的出气孔为多个并排排列的孔，所述第二板面上的出气孔为多个并排排列的孔。

9.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述进气通道为盲孔。

Images