CN106494895A - 磁性直线导轨模组及磁性直线导轨装置 - Google Patents

磁性直线导轨模组及磁性直线导轨装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开磁性直线导轨模组及磁性直线导轨装置，涉及传动装置领域。磁性直线导轨装置包括导轨，所述导轨由导磁材料制成，所述导轨上至少设置有一组导轨轨道；贴于所述导轨上并平行排列的多个磁铁块，所述相邻磁铁块之间的间距相等；设置于所述导轨之上的滑块，所述滑块能够沿所述导轨作往复运动，所述滑块与所述导轨轨道对应部分设置有滑块轨道；设置于所述滑块内部的线圈组；所述滑块上设有驱动机构；所述导轨轨道与所述滑块轨道之间设置有使滑块在导轨上滚动或滑动的滚动装置。本发明采用磁铁块与导轨一体化设计，具有成本低、响应时间短、推力大以及精度高的优势，由于是直线电机直接驱动，减少了中间件，能源转化率较高，机械刚性较强。

Description

磁性直线导轨模组及磁性直线导轨装置
技术领域
本发明涉及传动装置领域，尤其涉及磁性直线导轨模组及磁性直线导轨装置。
背景技术
现有技术中，自动化行业内会采用到大量的直线模组，其工作原理是由直线电机旋转来带动丝杆，将旋转运动转化为直线运动。将旋转运动转化为直线运动中需要有直线电机、联轴器、丝杆、轴承、轴承座、导轨、滑块及底板等零部件组成，从而导致直线电机功率转化效率低、能耗高、成本高、响应速度慢及精度低的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供磁性直线导轨装置，以解决现有的直线模组响应速度慢和精度低的问题。
本发明的技术方案如下：
磁性直线导轨模组，包括
导轨，所述导轨由导磁材料制成，所述导轨上至少设置有一组导轨轨道；
贴于所述导轨上并平行排列的多个磁铁块，所述相邻磁铁块之间的间距相等。
磁性直线导轨装置，用于传输物料，包括
导轨，所述导轨由导磁材料制成，所述导轨上至少设置有一组导轨轨道；
贴于所述导轨上并平行排列的多个磁铁块，所述相邻磁铁块之间的间距相等；
设置于所述导轨之上的滑块，所述滑块能够沿所述导轨作往复运动，所述滑块与所述导轨轨道对应部分设置有滑块轨道；
设置于所述滑块内部的线圈组；
上述滑块上设有驱动机构，所述驱动机构为直线电机；
上述导轨轨道与所述滑块轨道之间设置有使滑块在导轨上滚动或滑动的滚动装置。
较佳地，所述导轨轨道为两组，所述滑块轨道为两组。
较佳地，所述线圈组与所述滑块为一整体。
较佳地，所述线圈组与所述滑块通过固定装置固定连接；优先的，所述固定装置为螺丝。
较佳地，所述滚动装置为滚珠或滚柱。
较佳地，所述滑块上设置有与其他设备部件固定连接的安装孔；
较佳地，所述导轨和所述滑块两侧设置有外壳。
进一步地，所述磁性直线导轨装置还包括安装于滑块一侧的位置控制伺服系统。
较佳地，所述位置控制伺服系统包括位置反馈装置和限位开关。
较佳地，所述位置反馈装置为光栅尺或磁栅尺。
本发明的有益效果：本发明采用磁铁块与导轨一体化设计，具有成本低、响应时间短、推力大以及精度高的优势；由于是直线电机直接驱动，减少了中间件，能源转化率较高，机械刚性较强。
附图说明
图1为本发明一实施例磁性直线导轨装置立体图；
图2为本发明一实施例导轨剖面图；
图3为本发明一实施例导轨立体图；
图4为本发明一实施例磁性直线导轨装置剖面图；
图5为本发明一实施例磁性直线导轨装置立体图。
图中：100-导轨、101-磁铁块、102-导轨轨道、103-滚动装置、200-滑块、201-线圈组、300-位置控制伺服系统、400-外壳。
具体实施方式
为了更好的说明本发明，现结合实施例及附图作进一步的说明。
实施例1
如图2和图3所示，磁性直线导轨模组，包括
导轨100，所述导轨100由导磁材料制成，所述导轨100上至少设置有一组导轨轨道102；贴于所述导轨100上并平行排列的多个磁铁块101，所述相邻磁铁块101之间的间距相等。
磁铁块101与导轨100一体化设计，减少了部件，降低了成本。
实施例2
如图1至图3所示，磁性直线导轨装置，用于传输物料，包括导轨100，所述导轨100由导磁材料制成，导磁材料为导磁率高的低碳钢材料，所述导轨100为单根直线导轨，所述导轨100上至少设置有一组导轨轨道102；贴于所述导轨100上并平行排列的多个磁铁块101，所述相邻磁铁块101之间的间距相等；所述一组导轨轨道102为分布于磁铁块101两边的两条平行轨道；设置于所述导轨100之上的滑块200，所述滑块200能够沿所述导轨100作往复运动，所述滑块200上设有驱动机构，所述驱动机构为直线电机；所述滑块200与所述导轨轨道102对应部分设置有滑块轨道；导轨轨道102与所述滑块轨道之间设置有使滑块200在导轨100上滚动或滑动的滚动装置103；本实施例中为了防止滑块200在导轨100上快速移动导致偏离导轨轨道102，故设置所述导轨轨102道为两组，其中一组平行设置在磁铁块101两边，另外一组设置于导轨100两侧边，对应的所述滑块轨道为两组；所述滚动装置103为滚珠或滚柱。
如图4所示，设置于所述滑块200内部的线圈组201，本实施中，分两种情况，所述线圈组201与所述滑块200为一整体，或者，所述线圈组201与所述滑块200通过固定装置固定连接，优先的，所述固定装置为螺丝。所述线圈组201由多片硅钢片叠加成组合体，再将线圈套在该组合体上得到单个线圈绕组，再将多个单个线圈绕组沿直线排列，再在外面封胶，用金属外框固定于滑块200内，所述线圈组201可以是无铁芯或带铁芯的多相线圈绕组，其中，铁芯可以为硅钢片、非晶片、超微晶片等高导磁率的铁磁材料。
如图4所示，所述线圈组201与磁铁块101之间存在气隙，所述导轨100、磁铁块101、线圈组201、气隙之间形成闭合磁回路。
较佳的，如图5所示，所述滑块200上设置有与其他设备部件固定连接的安装孔，以便在滑块200上安装固定其他设备；所述导轨100和滑块200两侧设置有外壳400，外壳400作用在于对滑块200进行限位和保护。
进一步的，如图5所示，磁性直线导轨装置还包括安装于滑块一侧的位置控制伺服系统300；所述位置控制伺服系统300包括位置反馈装置和限位开关，所述位置反馈装置为光栅尺或磁栅尺。
本发明磁性直线导轨装置的工作原理如下：
当磁性直线导轨装置接入三相交流电时，在线圈组201与磁铁块101的气隙中产生沿直线方向的行波磁场，行波磁场与导轨100的励磁磁场相互作用便会产生电磁推力，在这个电磁推力的作用下，线圈组201便会沿行波磁场运动相反方向在导轨100的导引下做直线运动，其速度等于同步速度，即与驱动电源频率成正比，改变三相电流的相序即可改变行波的磁场方向，从而改变线圈组201运动的方向；同时，由于是直线电机直接驱动，减少了中间件，能源转化率较高，机械刚性较强。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.磁性直线导轨模组，其特征在于：包括
导轨，所述导轨由导磁材料制成，所述导轨上至少设置有一组导轨轨道；
贴于所述导轨上并平行排列的多个磁铁块，所述相邻磁铁块之间的间距相等。
2.磁性直线导轨装置，用于传输物料，其特征在于：包括
导轨，所述导轨由导磁材料制成，所述导轨上至少设置有一组导轨轨道；
贴于所述导轨上并平行排列的多个磁铁块，所述相邻磁铁块之间的间距相等；
设置于所述导轨之上的滑块，所述滑块能够沿所述导轨作往复运动，所述滑块与所述导轨轨道对应部分设置有滑块轨道；
设置于所述滑块内部的线圈组；
所述滑块上设有驱动机构，所述驱动机构为直线电机；
所述导轨轨道与所述滑块轨道之间设置有使滑块在导轨上滚动或滑动的滚动装置。
3.根据权利要求2所述磁性直线导轨装置，其特征在于：所述导轨轨道为两组，所述滑块轨道为两组。
4.根据权利要求2所述磁性直线导轨装置，其特征在于：所述线圈组与所述滑块为一整体。
5.根据权利要求2所述磁性直线导轨装置，其特征在于：所述线圈组与所述滑块通过固定装置固定连接；优先的，所述固定装置为螺丝。
6.根据权利要求2所述磁性直线导轨装置，其特征在于：所述滚动装置为滚珠或滚柱。
7.根据权利要求2所述磁性直线导轨装置，其特征在于：所述滑块上设置有与其他设备部件固定连接的安装孔；所述导轨和所述滑块两侧设置有外壳。
8.根据权利要求2所述磁性直线导轨装置，其特征在于：所述磁性直线导轨装置还包括安装于滑块一侧的位置控制伺服系统。
9.根据权利要求8所述磁性直线导轨装置，其特征在于：所述位置控制伺服系统包括位置反馈装置和限位开关。
10.根据权利要求9所述磁性直线导轨装置，其特征在于：所述位置反馈装置为光栅尺或磁栅尺。
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