CN103843235A - 形成包括高磁透材料具有同步的电机齿、编码器齿和换向轨道的薄板的线性驱动电极的次级的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于为例如线性驱动电机的电机形成次级的方法，包括提供高磁透材料的薄板，其具有穿过薄板延伸的沿着该薄板长度间隔开来的多个开槽。该开槽限定了薄板的多个齿部并且使得该薄板在形成该电机的次级时能够与安装表面相一致。该薄板的顶部表面具有相邻多个开槽而形成的挖槽。该挖槽平行于薄板的宽度延伸并且沿着薄板的长度间隔开来。该挖槽形成了操作地连接至电机控制的传感器。该传感器可以是编码器，并且/或者操作地连接至控制以便对电机的换向进行控制，并且/或者设置位置限制、绝对位置信息并且/或者提供关于薄板的信息。

Description

形成包括高磁透材料具有同步的电机齿、编码器齿和换向轨道的薄板的线性驱动电极的次级的方法

背景技术

本公开涉及包括同步线性驱动电机在内的线性驱动电机。更具体地，本公开涉及这样的电机的次级，包括静止和移动次级，并且进一步包括具有磁体和不具有磁体的次级。在一个方面，如以下将更为详细描述的，形成磁透材料的纤薄薄板，其具有通过该材料延伸以形成次级的齿部的开槽，并且该薄板还可以具有与电机齿部同步形成以消除制造或对准偏差的挖槽或凹进。一些挖槽或凹进可以形成要被用作电机的编码器标度（encoder scale）的一部分的齿部，而其它挖槽或凹进可以被用作用于为电机提供定位信息的一个或多个传感器以及用于对调整电机换向的组件进行驱动的传感器的一部分，即换向齿部。在另一个方面，用来提供编码器和换向功能的挖槽可以与安装在次级中的小型磁体进行对准，其被编码器视为“归属（home）”位置或限制。在又一个方面，挖槽或凹进被添加在薄板中并且与换向和编码器齿部同步以提供在给定台板次级上的“绝对位置”，由此使得能够灵活地对电机的驱动进行编程，并且在许多台板次级按行串在一起时识别特定台板次级并且提供整个串的“绝对位置”。因此，这里所描述的概念提供了电机齿部与编码器齿部和/或换向齿部以及其它驱动系统组件的同时形成（和同步）。以这样的方式形成以便形成次级的薄板无需常规的“霍尔效应”设备并且从本质上使得建立或维护电机换向的问题最小化，例如，创造了具有台板的正弦换向线性电机中的电机换向，其具有在台板中的齿部之后所接合的单独编码器标度。由于以这里所描述的方式形成的薄板减少了振动，因此使得电机的“电气角度或换向角度偏移量”得以被标准化，这进而减少了设置和校准时间同时提供了增大的灵活性。此外，驱动器可以将初级电耦合至次级串中的次级并且在电机和之前次级中所使用的编码器齿部之间继续相同的换向模式而无需在下一个次级中重新建立定相。运动并不放缓或停止以执行“相位搜索”或读取“霍尔效应”传感器。

附图说明

图1是用于台板分段的薄片的一个实施例的平面图，其包括穿过薄板蚀刻的电机齿部以及包括与电机齿部同步的部分蚀刻挖槽或齿部的编码器齿部；

图2是沿图1的直线2-2所取的薄板横截面图；

图3是沿图1的直线3-3所取的薄板横截面图；

图4是沿图1的直线4-4所取的薄板横截面图；

图5是沿图1的直线5-5所取的薄板横截面图；

图6是用于台板分段的薄片的一个实施例的平面图，其包括穿过薄板蚀刻的电机齿部、包括与电机齿部同步的多个部分蚀刻挖槽的编码器齿部、包括与电机齿部同步的部分蚀刻挖槽的换向齿部，以及包括与电机齿部同步的部分蚀刻挖槽并且被用于驱动功能的归属、限制或基准标记的磁体定位器；

图7是沿图6的直线7-7所取的薄板横截面图；

图8是沿图6的直线8-8所取的薄板横截面图；

图9是沿图6的直线9-9所取的薄板横截面图；

图10是从图6的细部10-10所取的薄板横截面图；

图11是用于台板分段的薄片的另一个实施例的平面图，其包括具有穿过其上具有环氧树脂的每个分层蚀刻的开槽的堆叠分层，并形成电机齿部，以及包括在顶部分层中与电机齿部同步的部分蚀刻挖槽的编码器齿部，其中电机齿部与图1的薄板中所示的相比具有更大的齿距；

图12是沿图11的直线12-12所取的薄板横截面图；

图13是沿图11的直线13-13所取的薄板横截面图；

图14是沿图11的直线14-14所取的薄板横截面图；

图15是从图12的细部15-15所取的薄板横截面图；

图16是用于台板分段的薄片的另一个实施例的平面图，其包括具有穿过每个分层蚀刻的电机齿部的堆叠分层，具有包括用作基准标记的部分蚀刻挖槽的编码器齿部或者在顶部分层中与电机齿部同步的齿部，包括在顶部分层中与电机齿部同步的部分蚀刻挖槽的换向齿部，以及包括顶部分层中与电机齿部和换向齿部同步的部分蚀刻挖槽的磁体定位器，其用作在所述顶部分层中的驱动功能的归属、限制或基准标记；

图17是沿图16的直线17-17所取的薄板横截面图；

图18是沿图16的直线18-18所取的薄板横截面图；

图19是沿图16的直线19-19所取的薄板横截面图；

图20是从图16的细部20-20所取的薄板横截面图；

图21是用于台板分段的薄片的另一个实施例的平面图，其包括具有穿过每个分层蚀刻的电机齿部的堆叠分层，具有包括在顶部分层中与电机齿部同步的部分蚀刻挖槽的编码器齿部，包括在顶部分层中与电机齿部同步的部分蚀刻挖槽并且包括在换向轨道中的附加基准标记的换向齿部，以及包括用于顶部分层中与电机和换向齿部同步的小型磁体的定位器的部分蚀刻挖槽的磁体定位器。

图22是沿图21的直线22-22所取的薄板横截面图；

图23是沿图21的直线23-23所取的薄板横截面图；

图24是沿图21的直线24-24所取的薄板横截面图；

图25是从图21的细部25-25所取的薄板横截面图；

图26是台板分段的薄板的可替换实施例的平面图，其包括穿过薄板蚀刻的电机齿部，具有包括在薄板中与电机齿部同步的部分蚀刻挖槽的编码器齿部，包括在薄板中与电机齿部同步的部分蚀刻挖槽的换向齿部，具有利用包括在薄板中与电机齿部同步的部分蚀刻挖槽的附加基准标记的轨道，以及包括薄板中与电机齿部同步的磁体定位器的部分蚀刻挖槽；

图27是台板的可替换实施例的放大平面图，其包括穿过薄板蚀刻以便固定次级的电机磁体的开槽，具有包括在薄板中与次级磁体开槽同步的部分蚀刻挖槽的编码器齿部，包括在薄板中利用附加基准标记与电机齿部同步的部分蚀刻挖槽的换向齿部，以及包括薄板中与电机齿部同步的磁体定位器的部分蚀刻挖槽；

图28是单轴线性驱动电机的分解透视图，其具有未示出的外壳，但是示出了包括三个电机筒的初级，包括通过以上附图集合中的任意附图所示的方式形成的薄板的次级，用于具有整合的轴承轨道、编码器、侧部磁性预加载的薄板的次级支撑基座；以及用于初级的顶部和侧部轴承系统和用于初级的轴承系统；

图29示出了图28的单轴线性驱动电机，其具有从与图28相反的视角所看到的组装到外壳之中的组件；

图30示出了可以与次级一同使用的电机筒，该次级包括通过以上附图集合中的任意附图所示出的方式形成的薄板；以及用于其的轴承系统；

图31示出了具有环氧树脂涂层的图30的无外壳电机；

图32是具有被焊接以形成旋转电机初级的单个薄板块的旋转电机的可替换实施例；

图33是以管状形状形成并且彼此同中心布置而形成旋转电机初级的两个薄板的可替换实施例；

图34是旋转或受限或非受限扭矩电机的可替换实施例，其具有与电机筒正交布置的整体垂直“z”轴电机而产生的多轴功能；

图35是示例性台板分段和曲面支撑结构的分解透视图；以及

图36是图35的台板分段和曲面支撑结构的透视图，其组装有与之操作地耦合以便沿次级进行转换的弧形电机。

具体实施方式

虽然参考如图1-26和28-29所示的线性驱动电机进行描述，但是这里所描述的原则可以结合如图32-34所示的旋转电机使用，或者结合在次级中具有磁体的永磁体线性电机使用，例如图27所示，如铁芯电机或者甚至无齿轮电机（cog-free）。此外，虽然该描述涉及初级移动而次级静止的线性驱动电机，但是这里所描述的原则可以结合静止的初级和移动的次级来使用，例如在CNC传送带系统中使用，所述CNC传送带系统对处于或固定至一个或多个台板分段上的物品进行移动和分类，或者以精确方式对物品进行定位，例如在自动组装、加工或制造中。出于阐释的目的，将对于具有移动初级和静止次级的线性驱动电机进行描述。

电机初级

如图28所最佳示出的，线性驱动电机50包括移动的初级滑架52，其具有包含线圈56和磁体58的实体（solid）钢筒54。该筒可以由分层或出售的钢芯所形成并且配备以磁体和线圈。该实体钢筒作为优选在于，它们的设计更为简单并且它们可以由单块钢材进行加工而不是由被压制（stamped）、堆叠并结合在一起的层压件进行加工。而且，实体钢筒自行提供了其整体支撑而不必增加中间支撑。移动的初级滑架52还可以包括将实体钢筒、线圈和磁体固定的机器加工的外壳60。该外壳也可以是挤压件。图28示出了没有外壳的电机初级的分解视图，而图29则示出了具有包围初级滑架组件的外壳60的线性电机。具有磁体的实体钢筒54可以被安装在空腔中并且与移动初级滑架外壳中的安装开孔自行对准。线圈56随后可以被置入筒内并且相同的外壳60可以被用作用于利用环氧树脂封装各部分的模具。由于环氧树脂在筒中无需支撑，所以可以选择更为适当的非结构性环氧树脂或其它材料，例如具有更好的导热性、产生较少“排气”并且因此满足清洁室要求的材料或者更适合高真空操作的材料。

作为可替换形式，如图30所示的筒62可以利用如图31的环氧树脂64进行封装以在没有外壳的情况下形成初级（即，无外壳）。环氧树脂对齿部进行填充并且覆盖筒62和线圈56以便进行电绝缘、机械保护、美观或安全原因。客户可以将固定装置或工具直接安装到实体钢筒。筒的外部表面可以配置有用于按基于末端用户应用的需要而安装组件的安装孔68，包括将客户的有效载荷直接安装至筒。该筒还可以被配置为支撑编码器和轴承。如图30所示，该筒具有突起70并且滚筒轴承72可以直接安装至该筒的突起。该筒具有附加突起和轮廓73以对线圈56末端匝数进行保护或将其隐藏在电机齿部之下并且减少来自轴承的可能冲击或者可替换地提供更大的齿部面积，这在一些电机的设计中经常被牺牲。

线性编码器读取头74（图28、29）可以被直接附接至电机滑架。该线性编码器读取头74是向电机的驱动或控制器提供位置反馈的线性编码器系统的一部分。如以下更详细描述的，该线性编码器读取头74读取被提供在次级上的编码器标度，并且省去了经常被提供在外壳上以建立电机换向的霍尔效应传感器。该编码器读取头可以被布置在与筒相邻的安装挖槽中。通过将用于编码器读取头的安装挖槽与用于筒的安装开孔在一起加工，在制造工艺期间可以在电机筒54和编码器读取头74之间准确建立并重复一种固定的关系。这修正了针对初级的“电气或换向角度偏移量”，因此促成了设置并交换了组件部分。

初级滑架52还可以具有轴承80的配置，其可以包括相对简单且廉价的滚轮轴承配件（大约3或4个），其可以应对初级和次级之间的高磁性预加载。滚轮轴承80可以被配置为用于与支撑板的硬质磨损表面滚动接触。滚轮轴承80可以使用常规手段安装到外壳60并且可以替代经常在一些线性驱动电机中找到的昂贵的轴承模块和精确加工的间隔件。滚轮轴承80可以使用在螺丝末端上具有方形螺帽的有肩螺丝安装到外壳之中，该螺丝配合到外壳上的开槽之中以将轴承保持就位。可以使用起重螺丝来调节有肩螺丝在开槽中的位置而实现所期望的电机气隙。该轴承可以通过将筒中的凹进或挖槽加工在磁体之下以容纳方形螺帽在其中滑动的类似方式被安装到实体钢筒，并且有肩螺丝可以用于安装该轴承。该轴承也可以直接安装至实体钢筒。侧部引导轴承82也可以通过类似的方式被安装到外壳（或筒）。可以在外壳（或筒）中提供开孔84以便接入起重螺丝。可以提供磁性预加载配件86以将电机抵靠台板侧面而保持。该磁性预加载配件86可以由布置在如图28所示的两个钢板之间的永磁体所形成。

薄板描述

线性驱动电机静止次级90包括高透磁材料的薄板92，其优选地具有高含铁量和低含碳量。该薄板可以被固定至支撑结构94以形成次级的台板分段。支撑结构94可以包括相对厚的板，其具有例如图28所示的接纳该薄板的挖槽。形成支撑结构94的材料可以为高碳钢或其它耐受磨损和强度的硬质钢，而薄板92的插入件则由相对软但是高透磁的材料所制成。支撑结构94可以具有三个精确接地端以及硬质轴承表面96，所述硬质轴承表面96通常为针对与初级滑架相关联的侧部引导轴承82和滚筒轴承80的台板的一侧上的一个引导表面和在顶部表面上的两个引导表面。因此，支撑结构94可以提供针对台板分段的整体支撑，以及针对高度磁性预加载和客户加载的轴承支撑，以及引导。可以将非常纤薄的硬质或回火钢板（未示出）布置在支撑基座和薄板之间以便为滚轮轴承的接触提供耐受磨损表面。在有必要的情况下，磨损带可以在被磨损时轻易地被更换。虽然薄板在图中被示为可插入到支撑结构的空腔98中以形成用于次级的刚性且平坦的基座，但是该薄板可以被安装至平坦表面。薄板92利用螺丝、点焊或粘合剂而可以被固定或安装到支撑结构94。

此外，如图32和34所示，纤薄薄板92可以被形成为管体102，或者如图33所示，两个薄板92a可以被卷成同心布置的管体以形成层102a而形成旋转永磁体伺服电机的转子。薄板相反的侧边缘可以被结合在一起而形成管状形状。如图35-36所示，纤薄薄板92还可以被安装至曲面支撑104并且与该曲面支撑相一致。因此，这里所描述的原则可以结合需要线性或旋转运动的旋转伺服电机和齿轮应用而使用。

参考图1-27，薄板92优选地具有宽度110和长度112，虽然两侧可以为相同尺寸，并且第一表面114和相反的第二表面116具有在其间延伸的厚度118。薄板厚度可以为0.060英寸到0.100英寸。薄板可以具有大约2mm（或者0.0787英寸）的厚度。可轻易获得更为纤薄的厚度的更高透磁的材料。薄板92在第一和第二表面中具有多个开槽120，并且它们至少部分平行于薄板的宽度110穿过薄板厚度进行延伸并且沿薄板的长度112间隔开来。该开槽在薄板上开槽之间限定了多个齿部121并且使得该薄板在形成电机次级时能够与该薄板所安装至的安装表面相一致。开槽/齿部可以具有限定电机齿距的间隔。

可以在薄板中增加安装孔122以便将薄板安装至基座。可以根据末端用户应用以及针对固定和工具作业的外部安装要求而在薄板中提供引导孔124。引导孔124（和/或安装孔122）可以与这里所描述的薄板的特征同步（即，以下所公开的绝对定位的“轨道3”）以在电机次级之间建立共用的“零点位置（zero position）”。此外，在将薄板安装到支撑结构或基板之后，引导孔124可以为客户使用提供基准，例如用于末端用户应用中所使用的螺纹孔或者合钉的钻孔和安装的精确开孔。

参考图1-26，薄板可以具有在齿部之间的开槽中形成的多个桥126，因此将齿部121操作连接在一起。这确保了电机齿部121的间隔相对恒定，但是还允许齿部在制造过程中在不使得齿部发生形变的情况下得到处理并且还与其所安装到的表面相一致。电机齿部121之间的桥126有助于在薄板与曲面支撑结构相一致时保持齿部处于适当的空间关系。桥126可以在第一和第二表面114、116中的至少一个表面中形成凹进。虽然桥也可以为薄板的整个厚度，但是优选地，桥大约为薄板厚度的25%。如可能所期望的，桥126通常还可以与第一和第二表面中的任一个表面齐平。使桥与第二表面齐平减小了桥所导致的初级和次级之间的通量模式的干扰效果。调节桥的厚度和位置（即，与第一或第二侧齐平或从第一或第二侧凹进）允许按照需要改变薄板的相对柔软性能。

如图11-25所示，薄板可以包括堆叠在一起以形成薄板的分层92a。每个分层可以具有如以上所描述的开槽配置从而使得当分层被堆叠时，它们形成连续的次级。这允许针对最优条件来延伸齿部高度以及选择齿部横截面。因此，筒中的分层在几何上可以有所不同并且有选择地进行堆叠以形成所期望的薄板的齿部横截面几何形状。如图12、17和22中的示例，薄板包括大约2mm（0.0787英寸）的两个分层，它们被堆叠在一起而形成用于台板的4mm厚的薄板。因此，齿部高度已经被加倍，这在电机齿距加倍的情况下是所期望的。利用更大的齿部增加了力度并且产生了可能在电机特别是在大齿距电机中开发的更大速度。对于更大齿距的电机而言，分层可以按照需要进行堆叠以提供所期望的齿部大小。当堆叠多个分层时，可以将桥形成得较窄以减小与电机和次级齿部之间的磁路的干扰。通过图示而非以任何方式进行限制，图11、16和21中所示的次级具有10mm的电机齿部齿距。

可以通过电机齿部具有不同于直线型的横截面的方式而形成薄板中的开槽。例如，已经发现梯形齿部具有在线性电机中产生更大力度的有利磁性特性。因此，薄板的顶侧114上的开槽120的宽度可以大于薄板底侧116的开槽宽度。图5、10、15、20和25示出了这样的布置。每个分层可以相应地形成从而当期堆叠起来形成薄板时，可以实现所期望的形状。图15、20和25示出这样的布置，其中薄板的每个分层具有齿部，该齿部具有横截面从而使得在堆叠起来形成薄板时该齿部具有合成的梯形横截面。其它几何形状也是可能的。例如，分层可以利用如图33所示的内层上的齿部或表面特征而形成，其具有空气动力学形状而用作冷却扇叶以直接将空气通过电机抽出。

与电机齿部121相邻地，可以在薄板的顶部表面中提供多个挖槽或凹进以形成用于电机的驱动组件的一个或多个传感器。该挖槽或凹进例如可以被形成为用于为电机的驱动生成换向信号的编码器和/或传感器的齿部。该挖槽或凹进还可以形成以便用于与电机的驱动相关联的定位功能而保持传感器中所使用的磁体或其它设备。并非必要的是，每个薄板均具有编码器齿部或换向齿部或者包括传感器的挖槽以便定位或识别台板分段。如这里所描述的薄板可以包括一个或多个取决于应用的特征。优选地，该挖槽或凹进在相同的制造装配中形成以减少变化。顶部表面多个挖槽和凹进可以与形成电机的多个开槽相邻而形成，并且平行于薄板的宽度延伸且沿薄板的长度间隔开来。

优选地，包括电机齿部的薄板（或单独分层）中的开槽以及包括用于编码器、换向和/或定位功能的挖槽和齿部的多个挖槽和凹进通过光化学蚀刻工艺所形成。例如，形成编码器轨道和/或换向轨道的挖槽可以通过“部分单侧蚀刻”或“步进或盲孔蚀刻”而形成。该工艺已经被证明对于创建小型精确特征而言是令人满意的。作为示例，编码器和换向轨道具有被蚀刻为大约0.25mm深度的齿部。优选地，形成台板分段的每个薄板可以具有其在尺寸上与另一薄板相同的特征，从而当多个台板分段被布置在一起时，每个台板分段将具有相同的电气或换向角度偏移量从而促使对组件部分进行装配和交换。

为了在包括电机齿部的薄板（或单个分层）中形成开槽，可以采用“单侧穿透蚀刻”或“双侧穿透蚀刻”以在分层中创建开槽，尽管“双侧穿透蚀刻”是优选的。当仅从单侧进行光化学蚀刻时，对于特征的大小、深度、形状和质量存在着固有的限制。“双侧蚀刻”工艺在薄板（或分层）的两侧同时蚀刻出相同的特征。双侧蚀刻使得来自“过度蚀刻”的问题最小化，形成了更为准确且更为可重复的特征，并且允许在薄板（或分层）的每一侧上所蚀刻的不同模式。例如，“双侧蚀刻”允许形成底部比顶部更宽的齿部。该效果是为了形成具有更好磁通量特性的“梯形”形状的齿部。例如，在梯形齿部形状中，齿部的底部更大，这允许改善的整体通量流动，而齿部的顶部则针对电机初级或齿部表面的适当饱和而进行优化。双侧光化学蚀刻工艺实现了这一处理，其中可以使得一个开槽比其他开槽更大，形成大致梯形的齿部形状。如以上所描述的，这导致电机齿部在薄板顶侧114上较窄并且在薄板底侧116上较宽。优选地，使用“部分单侧蚀刻”和“双侧蚀刻”的组合在一次装配中形成薄板中的开槽/齿部以及编码器轨道、换向轨道和/或其它轨道和特征，因此允许所蚀刻的挖槽和凹进在必要时与电机齿部对准以便允许准确且可重复的系统。如这里所描述的换向轨道和其它轨道的适当实施方式要求特征和电机齿部之间的关系在每个极距上是高度可重复的。因此，“组合蚀刻”将形成大型电机齿部的“双重蚀刻”与形成较小的关键特征的“部分蚀刻”相结合，该较小的关键特征即用于编码器和其它传感器功能的挖槽。“组合蚀刻”降低了制造次级的成本并且将电机齿部与编码器和其它传感器挖槽进行同步。还可以通过“组合蚀刻”工艺而形成凹进的桥特征，其中形成电机齿部的开槽从顶部和底部蚀刻，而桥的任一侧上的区域则从底部进行蚀刻。还可以使用形成具有这里所描述的特征的薄板的其它方法，包括EDM或常规加工。

编码器轨道

如图中所示，在与电机齿部相邻的行中形成第一多个挖槽130。这些挖槽可以包括用于电机的编码器标度。电机齿部的间隔与编码器相结合，将电机齿距锁定或同步到编码器齿距。优选地，编码器齿距是电机齿距的整数倍。如以下所解释的，这允许准确的正弦电机换向，这在电机跨次级行进的过程中固有地保持了最优换向。作为示例，如图1和26所示，薄板具有以5mm或10mm齿距所排列的电机齿部以及用于提供以1mm齿距排列的编码器标度的挖槽。

包括读取头74和齿部130的编码器系统可以包括增量线性编码器，其生成以相对于移动量的一系列脉冲为形式的晶体管-晶体管逻辑（TTL）输出。该增量线性编码器读取头74读取薄板上的一系列齿部130并且产生驱动器解释为距离的固定增量的一系列脉冲。该编码器通常是电感性或电容性编码器并且还可以提供正弦/余弦信息形式的输出。编码器系统可以包括具有基准脉冲和磁性传感器的增量编码器。

优选地，形成编码器标度的挖槽130相对接近于电机次级齿部进行蚀刻。挖槽宽度和整体挖槽齿距优选地被形成为匹配所使用的编码器。编码器极距通常将为大约1/2mm至3mm，虽然齿距可以在应用中依需要而变化以提供所需的电机速度、分辨率或编码器气隙。编码器的典型分辨率范围从1/4微米至1微米。每个编码器齿部的挖槽深度可以大约为0.25mm。该深度已经被发现是令人满意的，因为其允许实施将形成准确特征而没有衰减的“部分”光化学蚀刻处理。以这种方式所形成的编码器标度耐受机械损伤以及来自电机的磁场和次级中的磁体的磁场，并且不受灰尘、油污和其它环境污染物的影响。

换向轨道

附加地或可替换地，薄板上的多个挖槽或凹进140还可以形成操作地连接至电机驱动以实现电机换向的传感器。例如，形成用于驱动的换向功能的传感器的挖槽可以在薄板顶部表面中的（多条）不同轨道中相邻而形成或沿着形成用于编码器的传感器的挖槽而形成。传感器可以读取轨道中的齿部并且对电机的换向进行控制。因此，可以在不使用霍尔效应传感器或执行“相位搜索”的情况下提供换向功能。优选地，用于换向功能的挖槽形成具有与编码器轨道的齿部宽度等同的宽度的齿部。如图中所示，编码器轨道130和换向轨道140彼此靠近。一般来讲，针对用于换向的传感器所使用的挖槽或齿部140的间隔与电机齿部121相同，即相同的齿距。换向轨道的齿部的齿距优选地至少与电机次级的齿部相同，但是可以更小。此外，编码器标度的齿部130的齿距为电机次级齿距的齿部121的齿距的整数倍。因此，每个电机齿部将完全沿台板分段的薄板长度而以重复的模式与编码器齿部和换向轨道齿部对准。为了便于讨论，换向轨道中与电机齿部对准的齿部在这里被将称作“初级换向”齿部或脉冲142。换向轨道可以采用在初级换向齿部之间增加齿部而形成。为了便于讨论，增加的齿部在这里将被称作“次级换向”齿部或脉冲144。换向轨道可以采用与初级换向齿部相邻的附加齿部而形成。为了便于讨论，这些在这里将被称作“标记”齿部或脉冲146。

可以仅包括初级脉冲或者包括初级和次级脉冲（取决于应用）的换向脉冲142、144允许电机仅移动至下一个换向挖槽或位置而建立电机换向。由于换向脉冲142、144与电机次级齿部121同步，所以电机驱动能够以小于或等于电机齿部齿距的距离定位换向脉冲，由此使得电机驱动能够确定电机相位。由于换向脉冲与电机齿部对准，所以驱动可以轻易确定其相对位置。由于两者齿部都是例如通过以上所讨论的光化学工艺而被精确地形成，所以电机和换向齿部精确对准，并且进行快速且精确的换向而没有变化。这样就省去了当在具有次级中的磁体的线性同步电机上使用时对霍尔效应传感器的需要，或者省去了为建立针对台板中不具有磁体但是却具有齿部的其它线性同步电机的换向所需要的“相位搜索”。

霍尔效应传感器增加了电机成本，例如附加的电缆和传感器，并且增加了操作要求，例如在建立换向时的运行时间。具有霍尔效应传感器的线性驱动电机可能难以在电机初级中进行对准或定位，并且如果在初级上放置霍尔效应传感器或者在次级上放置与其相关联的磁体时存在过度变化的情况下，可能使电机的换向恶化。提供与电机次级齿部最优同步的编码器和换向轨道则克服了这些缺陷。

作为对霍尔效应传感器的替换，可以使用“相位搜索”，但是这可能会产生难以预测的结果。相位搜索可以通过对线圈供电并且将线圈对准齿部或磁体来完成。然而，该方法有时由于“铁芯”电机或具有主要基于铁的初级的任意电机中的“齿槽效应（cogging）”或者当负载在相对电机进行拉动时（例如，从线缆轨道拉动或从沉重负载拉动）产生不良结果。特别地，在垂直应用中，通常由于重力负载而难以执行相位搜索。提供经过同步的编码器和换向轨道则克服了这些缺陷。

由于换向脉冲与编码器轨道脉冲同步，所述编码器轨道脉冲进而与电机齿部同步，所以实现了可预测且可重复的换向。实际上，由于所有三个必要组件也就是电机齿部、编码器齿部和换向齿部在每个电机极距被重新对准或设置为零，所以在每个电机齿部创建了重复的零点。无论初级和次级之间的相对运动的距离如何，或者如以下更为详细描述的，无论移动是否涉及遍历台板分段的若干薄板，这都确保了正确的正弦换向对准。换句话说，在换向建立之后，驱动仅需要通过编码器轨道向任意台板次级应用电机的电气或换向角度偏移量。由于编码器轨道齿部、电机齿部和换向轨道齿部是同步的，所以消除了变化，特别是在具有相对长的行进距离要求的带有较小齿部齿距的电机中消除了变化。

当形成台板分段的薄板的特征的尺寸变化通过例如所公开的光化学蚀刻工艺的制造工艺而明显减小时，初级可以被另一个类似的初级所替换并且/或者次级可以被另一个类似的次级所替换。这减少了通常与正弦换向电机的相对长的次级相关联的问题，其中该与齿部或者磁体的位置相关联的制造变化堆积起来并且导致相对于所期望的与编码器标度相关联的驱动中的相位位置的误差以及相对于次级中的实际相位位置的误差积累起来。这种误差的影响随着由于驱动在较不精确的位置或者以不是最优的方式应用相位电流而具有被减小的电机齿距的电机而倍增。由于编码器和电机次级齿部以准确且重复的模式进行链接，所以驱动较不可能丢失换向，并且在长距离行进期间或具有与较小齿距电机相关联的位置时，存在较少的变化。此外，如以下所讨论的，次级可以在任意数量的固定初级之间任意移动和交换而并不必减速或停止以“建立换向”。这里公开了至少两个方面：（i）正弦换向在任意条件下都几乎没有变化，以及（ii）一旦初级已经在多个类似台板的一个台板中“建立”换向，则其无需在另一台板中“重新建立”换向。

在图6-10、16-20和21-26中所示的示例性薄板中，电机最多以5mm进行移动并且接收换向脉冲，该换向脉冲具有存储在驱动中的电机换向以及电气或换向角度偏移量。在图21和26的薄板中，初级换向脉冲142对应于标记脉冲146的系列或分组中的第一齿部（图中利用“II”、“III”或“IIII”所示出的2至4个齿部），并且次级换向脉冲是单独的（即，并非处于分组或系列中），并且由驱动作为换向脉冲进行读取。在图21和26的薄板中，附加的次级换向脉冲144允许驱动在初级换向脉冲之间的仅5mm而不是10mm距离的电机初级的移动之内读取换向脉冲。如以下更为详细解释的，初级和次级换向脉冲142、144还可以被用来识别薄板上的位置，包括台板以及关于薄板的信息。在具有相对短长度的台板上并不需要初级和次级换向脉冲来读取脉冲。图6-10和16-20的薄板并未示出次级换向脉冲。

在涉及无齿轮、铁芯或永磁体电机的不同应用中，换向轨道140的齿部可以与次级的磁体开槽/挖槽148对准（而不是如以上所描述的将换向轨道的齿部与限定电机齿部的开槽或挖槽进行对准）（图27）。此外，磁体开槽/挖槽148可以与初级换向齿部142对准并且可以在相邻的初级换向齿部之间增加次级换向齿部144以对应于极距的一半的距离而建立换向（图27）。在如图27所示的次级中具有磁体的电机上，极距由两个磁体构成。在图27中，极距为50mm并且在极之间增加5个不同脉冲146以允许在第五个极距或10mm以内完成相位搜索。因此，针对换向所要求的移动距离为10mm。随着极距增加可以按照需要增加附加脉冲并且/或者以便使得电机初级移动以读取换向脉冲所需的距离最小化。在如图27所示的无齿轮电机应用中，磁体可以穿过薄板中的开槽148延伸或者被放置在薄板中的挖槽中。

轨道3

除了编码器轨道和/或换向轨道之外，薄板的顶部表面可以具有附加轨道150。如以下将更为详细描述的，可以使用在薄板顶部表面上所形成的另外多个挖槽来形成操作地连接至电机驱动以用于与电机相关联的定位功能的传感器。如随后所描述的，可以使用“轨道3”来提供该功能。形成轨道3的多个挖槽150可以以与换向和编码器轨道类似的深度而形成，并且被用来形成操作地连接至电机驱动以便提供关于薄板或台板分段的“绝对位置”信息的传感器。如以下所描述的，当轨道3与轨道4同步并且台板的多个类似薄板在伸长的轨道中端对端进行布置时，可以针对所有台板分段生成“绝对位置”信息。

轨道3可以用作灵活的伪绝对编码系统。轨道3的多个挖槽或齿部150可以具有与其它轨道不同但是以不同间隔进行重复的模式，例如使用在上图10中所示出的示例，沿着换向轨道中的模式每隔10mm进行重复。与驱动相关联的（多个）传感器可以被配置或使得能够以将换向轨道的齿部以及轨道3的齿部所生成的脉冲解释为提供单个薄板内的绝对定位信息的信息“组”。出于说明的目的而并非以任何方式进行限制，换向轨道的齿部140所生成的脉冲可以被称作“索引脉冲（index pulse）”。驱动系统可以被配置为查看来自换向轨道的索引脉冲并且确定台板的薄板上的位置。例如如图26所示，因为在轨道3中在“初级换向脉冲”之间存在10个脉冲，所以可以在换向和编码器轨道之间的“组”中收集10比特的唯一信息，并且可以从其建立绝对位置。信息组可以关联于在查找表中所找到的值，或者从查找表，或者可以从与该信息组相互关联的不同换向脉冲的其它算法而确定的值。

在图26所示的示例中，在存在5mm的电机齿部齿部、5mm的换向齿部齿距以及1mm的编码器标度齿距的情况下，轨道3的齿部150与换向轨道的轨道140以及编码器齿部130相互关联。换向轨道中10mm的重复子分段由第一挖槽或“初级换向脉冲”所限定。在图中，初级换向脉冲始终具有与其相关联的另一个索引脉冲（即，一个或多个标记齿部146）。在靠近初级换向脉冲可以由1、2或3个齿部以提供索引脉冲。这在轨道3中形成了更大的重复模式并且使得能够创建更多脉冲以用于大型斜交或10比特数字字的开发。

以这种方式，靠近初级换向脉冲142的多个标记齿部146可以被用来识别单个薄板内的位置。例如，靠近初级换向脉冲分段的一个挖槽指示该位置处于薄板的前三分之一中。靠近初级换向脉冲的两个挖槽指示处于薄板中间三分之一的位置。靠近初级换向脉冲的三个挖槽指示处于薄板最后三分之一的位置。使用初级换向脉冲之后的标记齿部或脉冲为与轨道3相关联的传感器所收集的信息的“组”增加了乘法因子3。这还在许多薄板串在一起时减少了电机初级进行移动以找出绝对位置的距离。如以上所讨论的，初级换向脉冲之间的换向脉冲是次级换向脉冲。与初级换向脉冲不同，次级换向脉冲144优选地并不具有与之相关联的标记脉冲。因此，次级换向脉冲144在换向轨道中易于被识别并且仅被用于换向，而不被用于识别轨道3中的重复模式。次级换向脉冲可以在将电机初级移动较大距离以建立换向并不是问题的应用中被消除。

轨道3中所找到的10比特信息允许台板分段的薄板进行编码。作为示例，采用以上所描述的方式，形成具有2500mm长度的台板分段的薄板将以每10mm被细分为每一个均具有其自身的基准编码的250个子分段。因此，电机可以通过移动不多于两个的初级换向脉冲就找到绝对位置。使用以上所描述的示例，电机可以移动少于5mm来读取轨道2中所存在的换向脉冲。例如，如果驱动读取了初级换向脉冲，则驱动将首先建立换向并且继续进行移动直至其在轨道3中读取到最多10个比特，由此使得驱动能够识别其在薄板上的确切位置。如果驱动首先读取到次级换向脉冲，则驱动将在初级换向脉冲之前建立换向，并且随后读取轨道3中的10比特信息，由此使得驱动能够识别其在薄板上的确切位置。由于轨道3中的信息与轨道2的换向脉冲同步或与之捆绑，所以驱动能够在单个台板分段中的250或更多的唯一“归属”位置之间进行区分并且精确定位其位置。这些“索引脉冲”在台板分段内建立了快速且准确的电机换向和绝对位置。由于换向脉冲实际上用作编码器内的归属或索引脉冲，所以电机的位置非常准确并且针对1个编码器计数可重复。因此，从轨道3应用于换向脉冲的信息将是准确的并且针对1个编码器计数可重复。

给出2500mm长的薄板中的绝对位置仅需要轨道3中的10比特信息中的仅7个比特。利用所有10个比特将允许对30720mm的台板进行编码。因此，灵活的伪绝对编码系统可以被用于：（i）使得建立绝对位置的搜索距离最小化；和/或（ii）使得穿过多个分段的可能台板最大化。例如，在具有大约24英寸（610mm）长度的移动次级和固定初级的电机中，不具有次级换向脉冲的5mm齿距电机能够在仅5mm的行进中找出换向和绝对位置。通过在换向轨道（轨道2）中的初级换向脉冲之后增加1、2或3个脉冲可以将台板划分为四个分区（见图26）。这样的电机的轨道3可以具有5比特信息并且具有5mm的电机齿距，该电机可以被提供以640mm的编码。

也可以将斜交整合到轨道3中以提供确定台板的薄板上的绝对位置的可替换方式。因此，“组”并不是10比特信息而是斜交。在每个初级换向脉冲或“归属”索引脉冲之间可能存在唯一的斜交。根据应用，如以上所描述的在初级换向脉冲之后增加1、2或3个挖槽并非是必要的。初级换向脉冲之后的一个挖槽可以被用来建立如图21和27所示的薄板中的位置标记。可替换地，次级脉冲可以在应用中可接受用于建立换向的更长距离的情况下被消除。这对于使得驱动中的编程最小化而言是有用的。

轨道4

除了编码器轨道和/或换向轨道和/或轨道3之外，薄板的顶部表面可以具有附加的轨道。如以下更为详细描述的，在薄板顶部表面上所形成的另外多个挖槽可以被用来形成操作地连接至电机驱动的灵活编程的传感器。可以在轨道中形成齿部。如随后所描述的，可以使用“轨道4”来提供“归属”和/或位置限制信息和/或台板分段识别。

磁性材料可以被随后添加至轨道4的挖槽160中以形成用于设置位置限制的传感器。这些附加挖槽可以沿着编码器标度或相邻于编码器标度蚀刻至使得磁体大致与编码器标度齐平的深度或者如被编码器头最优读取所需的深度。来自换向轨道的索引脉冲可以结合来自位置限制的磁性信号来为电机提供精确且准确的位置限制。总体上，磁性限制由于固有磁滞而不是非常准确或者可重复。然而，来自磁滞的影响可以在磁体位置限制结合来自换向轨道和/或编码器轨道之一或二者的索引脉冲一同使用时得以被消除。例如，形成用于位置限制的传感器的挖槽可以包括“南极”磁体，并且当驱动接收到该“南极”磁体所生成的信号时，其将针对电机初级的位置分配至由编码器所读取的最近换向索引脉冲的位置，由此针对初级建立准确的“归属”。因此，换向脉冲实质上是“归属”索引脉冲。因此，磁体和索引脉冲的组合针对准确且对1个编码器计数可重复的归属提供了准确且可重复的“锁存”。而且，可以向轨道4添加“北极”磁体。驱动可以被配置为如应用所需要的读取该“北极”磁体作为限制。如果不需要归属，例如以上所提到的，在标度被配置为针对单个次级的伪绝对编码器时，“北极”和“南极”磁体可以简单地作为左侧和右侧限制而读取。

可替换地，轨道4中具有磁体或其它标记的挖槽也可以被用来在许多台板中识别一个台板。由于驱动可以从来自轨道3的信息确定台板分段的绝对位置信息，所以驱动可以确定每个磁体挖槽关于每个初级换向脉冲位于何处并且被配置为确定磁体的模式以确定台板分段的标识。数字代码可以被蚀刻到台板分段上以帮助从许多台板分段中识别一个台板分段。这允许灵活的编程。如以上所示出的，轨道2和3中所包含的信息在单个台板分段内建立了换向和绝对位置两者。轨道4中台板分段开始处的磁体的模式也可以被用来识别台板。例如，可以使用“北极”磁体来识别台板，因此允许“南极”磁体被用作限制。作为可替换方式，“北极”和“南极”磁体可以被用来识别台板分段。作为又一种可替换方式，在更多台板被缝合在一起的情况下，可以使用斜交来替代磁体。作为示例，轨道4可以利用200至500个磁体挖槽在一个2500mm的台板分段中形成，并且通过将磁体置于台板的轨道4中的200至500个可用磁体挖槽中的不同挖槽中，一个磁体可以被用来识别某些200至500个台板分段。通过使用“北极”和/或“南极”磁体，可以识别400至1000个台板分段。如果需要识别更多台板，则可以使用多个磁体。磁体还可以被添加在每个初级换向脉冲之间以将台板在识别期间的行进长度从台板分段的长度减少至以上所描述示例中的仅10mm。磁体可以采用重复的模式被置于初级换向脉冲之间任意多个重复的10mm模式中。此外，“北极”和“南极”磁体的不同组合可以被用来识别台板。模式内的信息可以被读取为斜交或数字字。该字可以为带有读取“北极”和“南极”磁体而提供信息的“比特”的两种条件的“二进制”格式。该字还可以为轨道4中的单个挖槽内的基数3格式，其可以为三种条件，例如北极磁体被读取为“+1”，挖槽中没有磁体被读取为“0”以及南极磁体被读取为“-1”。因此，驱动可以被配置为从轨道4中的磁体读取信息的“组”，并且访问查找表来识别台板分段。以数字字的格式提供轨道4在将台板分段配置为要在固定初级之间通过的移动次级时可能是优选的。在这样的布置形式中，驱动可以被配置为读取前10个挖槽，它们可以包括磁体或空间，并且从信息识别台板。在基数2系统中，可以识别1024个台板分段；在基数3系统中，可以识别59049个台板分段。

使用这里所描述的原则，电机的驱动可以被配置为以“开环”模式进行操作直至在其上建立有换向的轨道2中读取到任何换向脉冲，并且随后，该驱动可以被配置为以“闭环”或“伺服模式”进行操作。对之前所描述的示例进行详细阐述，该驱动还可以被配置为使得当其读取到初级换向脉冲142时建立换向，并且基于轨道2的初级换向脉冲和在初级换向脉冲之间从轨道3所读取的10比特信息的组合来确定台板分段中的绝对位置。该驱动还可以被配置为使得当其在初级换向脉冲之前读取到次级换向脉冲144时，该驱动在下一个初级脉冲之前在次级换向脉冲处建立换向，并且基于轨道2的初级换向脉冲和从轨道3所读取的10比特信息的组合而确定台板分段中的绝对位置。该驱动随后可以被配置用于以下述方式移动该电机，即，驱动读取轨道4的信息并且随后例如通过将轨道4的信息分组为由轨道4上的重复标记模式所限定的适当挖槽和/或通过将该信息与算法或查找表进行比较来确定台板标识。换句话说，该驱动被配置为基于轨道2的换向脉冲和轨道3的信息的组合而确定单个台板上的绝对位置。一旦确定了单个台板上的绝对位置，驱动就被使得能够读取轨道4中所编码的信息，例如读取并解释轨道4中存在的磁体和/或间隔的任意组合。因此，通过轨道2的换向脉冲、来自轨道3的位置信息以及轨道4中的标记排列的组合，确定台板标识、归属位置或限制。因此，从轨道2的换向脉冲与轨道3和/或4的信息的组合所开发得出的位置或标识信息将是准确的并且对1个编码器计数可重复。

以上的描述采用了包括安装在挖槽中的磁体的传感器。然而，传感器可以使用利用光学扫描仪所读取的标签。挖槽160可以被蚀刻以标签或者以定位标签而不是如以上所描述的定位磁体的方式进行蚀刻。例如，指令可以为驱动提供编程以通过一系列移动而使得电机移动。以这种方式，台板可以在CNC加工中心中使用，并且轨道4中所编码的指令可以使得系统能够将台板移动至用于加工操作的位置（即“去往一个点并等待钻孔”）并且随后进行至下一个步骤。另一个应用可能涉及用来以非顺序方式从固定的初级向传送带并且随后传送至能够旋转以允许次级被传递至其它传送器线路的另一固定的初级而随机馈送、定位、分类和/或传递“移动次级”的传送带线路。由于可以针对具体电机设置电气或换向角度偏移量，所以在给定电机的初级、次级和驱动之间存在互换性，以及将相同次级从一个初级送至另一初级的能力。这里所描述的系统和方法还可以在具有很长的传送器或轨道系统运转的仓库或工厂中的系统中使用。在一个示例中，仓库可以使用形成安装在仓库地板上的台板分段的若干薄板。而且，可以在台板分段的不同薄板上使用多个“机器人”，每个薄板的位置限制和“归属”可以被建立为使得机器人不互相干扰。

如这里所描述的线性级是高度集成的，并且融合了（i）关键电机次级组件，诸如电机齿部、编码器齿部、换向轨道、绝对位置轨道、限制和归属位置；（ii）轴承轨道系统；和（iii）关键电机主机组件，诸如电机齿部、线圈、编码器；所有这些都互相靠近并且在许多情况下在功能上相互关联。

虽然具体实施例已经在以上详细描述中被详细描述并且在附图中被示出，但是本领域技术人员将会意识到的是，可以考虑到本公开的整体教导而开发出针对那些细节的各种修改和替换。因此，所公开的特定布置形式仅意在作为说明而并非关于所附权利要求及其等同形式的全部宽度所给出对本发明的范围进行限制。

Claims (33)

1.一种方法，包括：

提供高磁透材料的薄板，所述薄板具有宽度和长度，以及具有在其间延伸的厚度的第一表面和相反的第二表面；

在所述薄板中的所述第一表面和所述第二表面中、并且至少部分穿过所述薄板的厚度平行于所述薄板的宽度延伸并沿着所述薄板的长度间隔开来而形成多个开槽，所述开槽在开槽之间限定了所述薄板中的多个齿部并且使得所述薄板能够与电机次级的支撑表面相一致，所述多个齿部具有电机齿距；

在所述薄板的所述第一表面中相邻所述多个开槽形成多个挖槽，所述挖槽平行于所述宽度延伸并且沿所述薄板的长度间隔开来，所述挖槽形成操作地连接至所述电机的控制器的传感器；以及

将所述薄板安装至支撑表面以形成所述电机的所述次级，其中所述薄板与所述支撑表面相一致。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述次级是线性驱动电机的台板。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述次级是平坦的。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在所述齿部之间在所述开槽中形成多个桥由此将所述齿部操作地连接在一起。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述桥在所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面中形成凹进。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述薄板包括堆叠在一起而形成所述薄板的分层。

7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：

有选择地对所述分层进行堆叠以形成所述薄板的所述齿部的所期望的横截面几何形状。

8.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：

在所述薄板的所述第一侧上，形成比所述薄板与所述第一侧相反的所述第二侧上的所述的开槽宽度更宽的所述开槽的宽度。

9.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：

在所述薄板的所述第一侧上，形成比所述薄板与所述第一侧相反的所述第二侧上的所述齿部的宽度更窄的所述齿部的宽度。

10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在所述次级的所述支撑板中提供挖槽以接纳所述薄板。

11.根据权利要求1所述的方法，其中形成操作地连接至所述电机的所述控制器的所述传感器的所述多个挖槽中的至少一部分包括针对电机的编码器。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个挖槽的至少一部分具有编码器齿距。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述电机齿距是所述编码器齿距的整数倍。

14.根据权利要求1所述的方法，其中形成操作地连接至所述电机的所述控制器的所述传感器的所述多个挖槽中的至少一部分对所述电机的换向进行控制。

15.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在所述薄板第一表面中在沿所述薄板长度延伸的第一轨道和第二轨道中提供多个挖槽，所述第一轨道被用作针对所述电机的编码器，所述第二轨道被用作用来控制所述电机的换向的控制器。

16.一种方法，包括：

提供高磁透材料的薄板，所述薄板具有宽度和长度以及具有在其间延伸的厚度的第一表面和相反的第二表面；

为所述薄板形成在所述第一表面和所述第二表面中、并且至少部分穿过所述薄板厚度平行于所述薄板的宽度延伸并沿所述薄板长度间隔开来的多个开槽，所述开槽在开槽之间限定了所述薄板中的多个齿部并且使得所述薄板能够与电机的次级的安装表面相一致，所述多个齿部具有电机齿距；

为所述薄板第一表面形成相邻所述多个开槽的第一组挖槽，所述第一组挖槽平行于所述宽度延伸并且沿所述薄板的长度间隔开来，所述第一组挖槽形成针对所述电机的编码器，所述第一组挖槽具有编码器齿距，所述电机齿距是所述编码器齿距的整数倍；

为所述薄板第一表面形成相邻所述第一组挖槽而形成的第二组挖槽，所述第二组挖槽平行于所述宽度延伸并且沿所述薄板的长度间隔开来，所述第二组挖槽形成操作地连接至对所述电机的换向进行控制的控制器的传感器；以及

将所述薄板安装至支撑表面以形成所述电机的所述次级，其中所述薄板与所述支撑表面相一致。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第二组挖槽具有直接对应于所述电机齿距的间隔。

18.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：

在所述薄板的所述第一表面上的第一轨道中，形成所述第一组挖槽并且在所述薄板的所述第一表面上的与所述第一轨道相邻的第二轨道中形成所述第二组挖槽。

19.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：

在所述薄板的所述第一表面上形成第三组挖槽，所述多个挖槽的所述第三组至少与所述多个挖槽的所述第一组和所述第二组同步。

20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：

以在被传感器读取时提供相对于所述薄板的位置信息的方式对所述第三组挖槽进行排列。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述第三组挖槽在沿所述薄板的长度延伸的轨道中进行排列。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第三组挖槽以重复模式进行排列。

23.根据权利要求22所述的方法，进一步包括：

在所述薄板的所述第一表面上形成第四组挖槽，所述第四组挖槽至少与所述第一组挖槽和所述第二组挖槽同步。

24.根据权利要求23所述的方法，其中所述第四组挖槽在沿所述薄板的长度延伸的轨道中进行排列。

25.根据权利要求24所述的方法，进一步包括：

以在被传感器读取时提供关于所述薄板的信息的方式对所述第四组挖槽的挖槽进行排列。

26.根据权利要求24所述的方法，进一步包括：

以在被传感器读取时提供针对电机的运动的位置限制的方式对所述第四组挖槽的挖槽进行排列。

27.一种方法，包括：

提供高磁透材料的薄板，所述薄板具有宽度和长度以及具有在其间延伸的厚度的第一表面和相反的第二表面；

在所述薄板中的所述第一表面和所述第二表面中、并且至少部分穿过所述薄板的厚度平行于所述薄板的宽度延伸并沿着所述薄板的长度间隔开来而形成多个开槽，所述开槽在开槽之间限定了所述薄板中的多个齿部并且使得所述薄板能够与电机次级的安装表面相一致，所述多个齿部具有电机齿距；

在所述薄板第一表面中相邻所述多个开槽形成第一组挖槽，所述第一组挖槽平行于所述宽度延伸并且沿着所述薄板的长度间隔开来，所述第一组挖槽以第一模式与开槽一同进行排列，所述第一组挖槽适于被针对所述电机的编码器读取，所述第一组挖槽具有编码器齿距，所述电机齿距是所述编码器齿距的整数倍；

在所述薄板第一表面中形成与所述第一组挖槽相邻的第二组挖槽，所述第二组挖槽平行于所述宽度延伸并且沿着所述薄板的长度间隔开来，所述第二组挖槽以第二模式与所述第一组挖槽和所述开槽一同进行排列，所述第二组挖槽适于被所述电机的传感器所读取，所述电机的传感器操作地连接至对所述电机的换向进行控制的所述电机的控制器；以及

将所述薄板安装至支撑表面以形成所述电机的所述次级，其中所述薄板与所述支撑表面相一致。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述挖槽的所述第一模式和所述第二模式被配置为由所述电机的所述控制器用来识别相对于所述薄板的位置。

29.根据权利要求28所述的方法，进一步包括：

在所述薄板的所述第一表面上形成第三组挖槽，所述第三组挖槽与所述第二组挖槽相邻并且平行于所述宽度延伸且沿着所述薄板的长度间隔开来，所述第三组挖槽相对于所述开槽以及所述第一组挖槽和所述第二组挖槽以第三模式进行排列，所述第三组挖槽被配置为由操作地连接至所述电机的所述控制器的传感器所读取以便提供相对于所述次级的绝对定位信息。

30.根据权利要求29所述的方法，进一步包括：

在所述薄板的所述第一表面上形成第四组挖槽，所述第四组挖槽与所述第三组挖槽相邻并且平行于所述宽度延伸且沿着所述薄板的长度间隔开来，所述第四组挖槽相对于所述开槽以及所述第一组挖槽、所述第二组挖槽和所述第三组挖槽以第四模式进行排列。

31.根据权利要求29所述的方法，其中所述第三模式包括与所述第三组挖槽相关联的斜交。

32.根据权利要求30所述的方法，其中所述第四组挖槽的挖槽中的至少一个挖槽被配置为提供关于所述薄板的信息。

33.根据权利要求30所述的方法，其中所述第四组挖槽的挖槽中的至少一个挖槽被配置为提供所述电机的运动的位置限制。

Images