CN111917272A - 一种直线电机滑台 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种直线电机滑台，该滑台主要由滑轨、滑座组成；该滑轨上集成扁平型直线电机定子，该滑座上集成扁平型直线电机动子，滑座通过动定子间电磁力在滑轨上往复移动；滑台由集成其中的直线电机提供往复驱动力，相比于滚珠丝杆及同步带传动的一般滑台，有速度快、噪音低、维护少的特点；直线电机的定子永磁体直接集成安装在滑轨体U槽底面，滑轨体上同时集成设计有滚动导向机构、端板安装位、滑台用户安装孔，直线电机的动子铁芯及线圈集成安装在滑座体上，滑座体上同时集成设计有滚动导向机构、磁吸密封机构、风冷冷却机构及用户负载安装结构，前述设计以及端部无需安装普通电机，使滑台各方向结构均极为紧凑，节约滑台安装、使用空间。

Description

一种直线电机滑台

技术领域

本发明涉及到直线传动设备技术领域，具体是指一种直线电机滑台。

背景技术

直线滑台作为线性运动控制的基本单元，广泛用于工业生产的各个领域，随着工业的发展和技术的进步，对直线滑台的要求会越来越高。传统的直线滑台由于多采用零部件拼接方式组装，组装过程缺乏有效控制，组装好的机器人运行精度低，一致性差，进而造成企业使用时维护性差，不能满足实际生产对于高精度和高可维护性的要求。另外一般电机和丝杆也即导向螺杆连接采用联轴器等装置，造成机构体积过大，精度和可靠性不高等缺点。。

发明内容

本发明要解决的是以上技术问题，提供一种直线电机滑台。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种直线电机滑台，包括滑轨、滑座、位置检测组件、行程限位组件、防护构件，所述滑轨的主要构件为滑轨体，所述的滑轨体为U型槽结构，且滑轨体的U型槽内两侧设计有滑轨体滚道，所述的滑轨体的U型槽底部设有平面，底部两侧加工有安装螺纹孔及安装台阶通孔，所述的滑轨体两端及两外侧均加工有螺纹孔a、螺纹孔b；

所述的滑轨的两端设有端板，所述的端板通过滑轨两端螺纹孔a与滑轨体联接，端板顶端有螺纹孔；

所述滑轨集成安装有扁平型直线电机定子，所述定子由若干永磁体粘接固化到平面上；

所述的滑座上有滑座体，所述滑座体为n型槽结构，所述的滑座体外侧与滑轨体滚道相对位置设计有滑座体滚道，所述的滑座体滚道与滑轨体滚道之间设有若干钢珠，所述的滑座体两侧内部与滑座体滚道相对位置设计有两通孔，所述的滑座体两端设有螺纹孔，所述的滑座体通过螺纹孔连接钢珠反向装置，钢珠在滑座体滚道、钢珠反向装置及通孔之间作无限循环滚动；

所述的滑座集成安装有扁平型直线电机动子，所述动子主要由铁芯和线圈组成，所述铁芯、线圏位于滑座体的n型槽内，所述滑座体的n型槽内两侧设计有若干水平纵向通槽；

所述的位置检测组件的检测组件固定部分安装于滑轨一侧，检测组件移动部分安装于滑座一侧；

所述的行程限位组件的行程限位组件固定部分安装于滑轨另一侧，行程限位组件移动部分安装于滑座另一侧。

进一步的，所述滑座上设有侧防尘条及端防尘板，所述的侧防尘条位于滑座体两侧，所述的端防尘板位于滑座体两端，所述的侧防尘条两端设有卡扣，所述的卡扣置于钢珠反向装置卡位上，螺钉压住端防尘板及卡扣并将钢珠反向装置与滑座体联接在一起。

进一步的，所述端防尘板上集成设计有防撞凸台，所述端防尘板、钢珠反向装置中间设计有大通孔，上方还设计有小通孔。

进一步的，所述滑座的滑座体顶部设计有负载安装孔位、感应片安装孔位及读数头安装孔位。

进一步的，所述的防护构件包括防护组件一，所述的防护组件一包括防护板，所述防护板贯穿于滑轨上方，所述的防护板两端分别与滑轨两端端板上方联接；

与防护板相配的有固定平台，所述的固定平台为H型，所述的防护板从固定平台的H型槽内通过，所述的固定平台下方槽顶与滑座体顶面重合，螺钉通过负载安装孔将滑座体与固定平台联接；

所述的固定平台顶部设计有负载安装孔位，两侧设计有感应片安装孔位及读数头安装孔位。

进一步的，所述的防护构件包括防护组件二，所述的防护组件二包括钢带，所述钢带厚度为0.1-0.3mm，且两端上方有压板，所述钢带两端及压板上均开有孔，螺钉穿过前述孔后将压板和钢带与端板联接在一起；

所述的钢带两侧下方有侧板，侧板上方有通槽，所述的通槽的槽内设计有磁条，所述的侧板有孔，所述的孔与滑轨体两侧螺纹孔b相对，螺钉通过孔将侧板与滑轨体联接；

所述的钢带与滑座体之间有固定座，固定座上方中间为一纵向中间凸起的槽，槽底粘接有减磨层，固定座槽上方固定有护罩，钢带从护罩及减磨层间通过，钢带下方与减磨层上方直接接触；

所述固定座两端有磁铁框安装位，内装磁铁的磁铁框通过螺钉安装于安装位内；所述的固定座顶部设计有负载安装孔位，固定座两侧设计有感应片安装孔位及读数头安装孔位；

所述的端板上开有螺纹通孔，所述的螺纹通孔上安装有气管接头，所述的气管接头朝向滑台外部。

本发明与现有技术相比的优点在于：本发明提供的装置中，滑台由集成其中的直线电机提供往复驱动力，相比于滚珠丝杆及同步带传动的一般滑台，有速度快、噪音低、维护少的特点；直线电机的定子永磁体直接集成安装在滑轨体U槽底面，滑轨体上同时集成设计有滚动导向机构、端板安装位、滑台用户安装孔，直线电机的动子铁芯及线圈集成安装在滑座体上，滑座体上同时集成设计有滚动导向机构、磁吸密封机构、风冷冷却机构及用户负载安装结构，前述设计以及端部无需安装普通电机，使滑台各方向结构均极为紧凑，节约了滑台安装、使用空间。

附图说明

图1是本发明一种直线电机滑台的滑轨及定子的结构示意图。

图2是本发明一种直线电机滑台的滑座的结构示意图一。

图3是本发明一种直线电机滑台的滑座的爆炸图。

图4是本发明一种直线电机滑台的滑座体的结构示意图。

图5是本发明一种直线电机滑台的滑座的结构示意图二。

图6是本发明一种直线电机滑台的滑台实施例一。

图7是本发明一种直线电机滑台的滑台实施例二。

图8是本发明一种直线电机滑台的滑台实施例三。

图9是本发明一种直线电机滑台的防护组件实施例一。

图10是本发明一种直线电机滑台的固定平台的结构示意图。

图11是本发明一种直线电机滑台的防护组件实施例二。

图12是本发明一种直线电机滑台的侧板的结构示意图。

图13是本发明一种直线电机滑台的固定座的结构示意图。

如图所示：1、滑轨，2、滑座，3、置检测组件，4、程限位组件，5、防护组件一，6、防护组件二，11、滑轨体，111、滑轨体滚道，112、安装螺纹孔，113、安装台阶通孔，1141、螺纹孔a，1142、螺纹孔b，12、端板，121、螺纹孔，122、螺纹通孔，13、定子，131、永磁体，21、滑座体，211、滑座体滚道，212、通孔，213、滑座体螺纹孔，214、水平纵向通槽，215、负载安装孔位，216、感应片安装孔位，217、读数头安装孔位，22、钢珠，23、钢珠反向装置，24、动子，241、铁芯，242、线圈，25、侧防尘条，251、卡扣，26、端防尘板，261、防撞凸台，27、大通孔，28、小通孔，31、检测组件固定部分，32、检测组件移动部分，41、行程限位组件固定部分，42、行程限位组件移动部分，51、防护板，52、固定平台，521负载安装孔位，522、感应片安装孔位一，523、读数头安装孔位一，61、钢带，62、压板，63、侧板，631、通槽，632、孔，64、磁条，65、固定座，651、减磨层，652、磁铁框安装位，653、负载安装孔位，654、感应片安装孔位，655、读数头安装孔位66、护罩，67、磁铁，68、磁铁框，69、气管接头。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种直线电机滑台，包括滑轨1、滑座2、位置检测组件3、行程限位组件4、防护构件，所述滑轨1的主要构件为滑轨体11，所述的滑轨体11为U型槽结构，且滑轨体11的U型槽内两侧设计有滑轨体滚道111，所述的滑轨体11的U型槽底部设有平面115，底部两侧加工有安装螺纹孔112及安装台阶通孔113，所述的滑轨体11两端及两外侧均加工有螺纹孔a1141、螺纹孔b1142；

所述的滑轨1的两端设有端板12，所述的端板12通过滑轨1两端螺纹孔a1141与滑轨体11联接，端板12顶端有螺纹孔121；

所述滑轨1集成安装有扁平型直线电机定子13，所述定子13由若干永磁体131粘接固化到平面115上，省去了普通定子永磁体支撑联接部件的使用；使结构更为简单紧凑；永磁体131与滑轨体11纵向按一定角度布置，使永磁体11避免与滑台上锁安装螺钉台阶通孔113干涉。

所述的滑座2上有滑座体21，所述滑座体21为n型槽结构，所述的滑座体21外侧与滑轨体滚道111相对位置设计有滑座体滚道211，所述的滑座体滚道211与滑轨体滚道111之间设有若干钢珠22，所述的滑座体21两侧内部与滑座体滚道211相对位置设计有两通孔212，所述的滑座体21两端设有滑座体螺纹孔213，所述的滑座体21通过滑座体螺纹孔213连接钢珠反向装置23，钢珠22在滑座体滚道211、钢珠反向装置23及通孔212之间作无限循环滚动；

所述的滑座2集成安装有扁平型直线电机动子24，所述动子24主要由铁芯241和线圈242组成，所述铁芯241、线圏242位于滑座体21的n型槽内，所述滑座体21的n型槽内两侧设计有若干水平纵向通槽214，端防尘板26、钢珠反向装置23中间设计有大通孔27，通槽214与大通孔27联通，在滑座2往复移动时形成内部冷却通道29，加速了通槽内空气的流动，使直线电机得到更好的冷却，通过小通孔28可向钢珠22及滚道111、211加注润滑油脂。

钢珠22与滑轨体滚道111及滑座体滚道211一起构成滑台负载的支撑和导向机构，该机构与滑轨1、滑座2集成在一起代替了普通滑台或直线电机驱动平台上使用的直线滚动导轨副，使得滑台占用空间更为紧凑，安装调试更为方便。

定子13和动子24一起构成滑台的驱动机构，该直线电机式驱动机构采用初级侧移动的形式，即集成在滑座体21内的动子24为直线电机初级侧，则集成在滑轨体11上的定子13即为直线电机次级侧。

所述的位置检测组件3的检测组件固定部分31安装于滑轨1一侧，检测组件移动部分32安装于滑座2一侧；在图示实施例中，该位置检测组件固定部分31为栅尺，安装于滑轨11侧面；该位置检测组件移动部分32为读数头，安装于滑座体21、固定平台52或固定座65的读数头安装孔位处。

所述的行程限位组件4的行程限位组件固定部分41安装于滑轨1另一侧，行程限位组件移动部分42安装于滑座2另一侧。在图示实施例中，该行程限位组件固定部分41为光电开关411及光电安装托412，安装于滑轨11另一侧；该行程限位组件移动部分42为光电感应片，安装于滑座体21、固定平台52或固定座65的感应片安装孔位处。

所述滑座2上设有侧防尘条25及端防尘板26，所述的侧防尘条25位于滑座体21两侧，所述的端防尘板26位于滑座体21两端，所述的侧防尘条25两端设有卡扣251，所述的卡扣251置于钢珠反向装置23卡位上，螺钉压住端防尘板26及卡扣251并将钢珠反向装置23与滑座体21联接在一起，可以对钢珠22及滚道111、211起到防尘作用

所述端防尘板26上集成设计有防撞凸台261，所述端防尘板26、钢珠反向装置23中间设计有大通孔27，上方还设计有小通孔28。

所述滑座2的滑座体21顶部设计有负载安装孔位215、感应片安装孔位216及读数头安装孔位217。

依据应用场合和防护要求的不同，本发明所述直线电机滑台提供三种实施例。

实施例一：半密封直线电机滑台

所述的防护构件包括防护组件一5，所述的防护组件一5包括防护板51，所述防护板51贯穿于滑轨1上方，所述的防护板51两端分别与滑轨1两端端板12上方联接；

与防护板51相配的有固定平台52，所述的固定平台52为H型，所述的防护板51从固定平台52的H型槽内通过，所述的固定平台52下方槽顶与滑座体21顶面重合，螺钉通过负载安装孔将滑座体21与固定平台52联接；

所述的固定平台52顶部设计有负载安装孔位521，两侧设计有感应片安装孔位一522及读数头安装孔位一523。直线电机驱动固定平台52往复移动。该实施例中的防护结构，可以在空气中存在较大的颗粒的环境中对滑台起到防护作用。

实施例二：全密封直线电机滑台

所述的防护构件包括防护组件二6，所述的防护组件二6包括钢带61，所述钢带61厚度为0.1-0.3mm，钢带61两端通过螺钉和压板62与端板12固定在一起；

钢带61两侧下方有侧板63，侧板63上方有通槽631，槽内设计有磁条64，磁条64磁力将钢带61吸附在侧板63上方，钢带61、端板12、侧板63与滑轨体11一起围成一相对封闭的腔；

钢带61与滑座体21之间有固定座65，固定座65上方中间为一纵向中间凸起的槽，槽底粘接有减磨层651，固定座65槽上方固定有护罩66，钢带61从护罩66及减磨层651间通过，钢带61下方与减磨层651上方直接接触；

固定座65两端有磁铁框安装位652，内装磁铁67的磁铁框68通过螺钉安装于该安装位；前述磁铁67将固定座65上方的钢带61向下吸附，使钢带61与固定座上减磨层651贴合在一起，使得直线电机驱动滑座体21及固定座65住复移动使钢带61与侧板63分离时钢带61仍能与固定座65有效贴合，维持滑台内部与外部环境的相对隔离。

同样的，在滑座固定座65顶部设计有负载安装孔位653，固定座两侧设计有感应片安装孔位654及读数头安装孔位655。此实施例中端板12上开有螺纹通孔122，该螺纹通孔上安装有气管接头69，该气管接头69朝向滑台外部。该产品可通过前述气管接头69外接负压，即可将滑台运动过程中产生的微粒带出工作区，以使滑台适用于洁净室要求，又可将直线电机产生的热量随气流带走，以降低直线电机温度，提高滑台性能。

实施例三：敞开式直线电机滑台

此实施例中不再设计有专门的防护组件，外部负载可直接安装在滑座体顶部负载安装孔位215上，这使得滑台的竖向占用空间更少。

本发明所述直线电机滑台，由于使用集成的扁平型直线电机代替原普通滑台的普通电机加丝杆的传动方式，使得该滑台运行速度可以更快、噪音更低、维护更少，同时在横向、竖向仍具有极为紧凑的安装尺寸，安装孔位也保持不变；并由于减少了外接普通电机的使用使得长度方向尺寸大幅减少；该直线电机滑台的全密封类产品，还为内藏的直线电机设计有可靠、充分的冷却。

1、采用集成的有特殊设计的动、定子组成的扁平型直线电机驱动滑台，在不改变原有滑台外部安装尺寸、孔位的情况下，可比普通滑台减少长度和厚度方向安装尺寸、提供更高的运行速度、噪音得以进一步降低；比其他普通直线电机线性传动产品更能实现标准化、通用化、紧致化。

2、提供三种防护结构：敞开式、半密封式、全密封式

3、通过滑座体的创新设计，使敞开式及半密封式的直线电机具有高效的自然冷却；对全密封式滑台内的直线电机提供独特的闭式冷却方式。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种直线电机滑台，包括滑轨(1)、滑座(2)、位置检测组件(3)、行程限位组件(4)、防护构件，其特征在于：所述滑轨(1)的主要构件为滑轨体(11)，所述的滑轨体(11)为U型槽结构，且滑轨体(11)的U型槽内两侧设计有滑轨体滚道(111)，所述的滑轨体(11)的U型槽底部设有平面(115)，底部两侧加工有安装螺纹孔(112)及安装台阶通孔(113)，所述的滑轨体(11)两端及两外侧均加工有螺纹孔a(1141)、螺纹孔b(1142)；

所述的滑轨(1)的两端设有端板(12)，所述的端板(12)通过滑轨(1)两端螺纹孔a(1141)与滑轨体(11)联接，端板(12)顶端有螺纹孔(121)；

所述滑轨(1)集成安装有扁平型直线电机定子(13)，所述定子(13)由若干永磁体(131)粘接固化到平面(115)上；

所述的滑座(2)上有滑座体(21)，所述滑座体(21)为n型槽结构，所述的滑座体(21)外侧与滑轨体滚道(111)相对位置设计有滑座体滚道(211)，所述的滑座体滚道(211)与滑轨体滚道(111)之间设有若干钢珠(22)，所述的滑座体(21)两侧内部与滑座体滚道(211)相对位置设计有两通孔(212)，所述的滑座体(21)两端设有滑座体螺纹孔(213)，所述的滑座体(21)通过滑座体螺纹孔(213)连接钢珠反向装置(23)，钢珠(22)在滑座体滚道(211)、钢珠反向装置(23)及通孔(212)之间作无限循环滚动；

所述的滑座(2)集成安装有扁平型直线电机动子(24)，所述动子(24)主要由铁芯(241)和线圈(242)组成，所述铁芯(241)、线圏(242)位于滑座体(21)的n型槽内，所述滑座体(21)的n型槽内两侧设计有若干水平纵向通槽(214)；

所述的位置检测组件(3)的检测组件固定部分(31)安装于滑轨(1)一侧，检测组件移动部分(32)安装于滑座(2)一侧；

所述的行程限位组件(4)的行程限位组件固定部分(41)安装于滑轨(1)另一侧，行程限位组件移动部分(42)安装于滑座(2)另一侧。

2.根据权利要求1所述的一种直线电机滑台，其特征在于：所述滑座(2)上设有侧防尘条(25)及端防尘板(26)，所述的侧防尘条(25)位于滑座体(21)两侧，所述的端防尘板(26)位于滑座体(21)两端，所述的侧防尘条(25)两端设有卡扣(251)，所述的卡扣(251)置于钢珠反向装置(23)卡位上，螺钉压住端防尘板(26)及卡扣(251)并将钢珠反向装置(23)与滑座体(21)联接在一起。

3.根据权利要求2所述的一种直线电机滑台，其特征在于：所述端防尘板(26)上集成设计有防撞凸台(261)，所述端防尘板(26)、钢珠反向装置(23)中间设计有大通孔(27)，上方还设计有小通孔(28)。

4.根据权利要求1所述的一种直线电机滑台，其特征在于：所述滑座(2)的滑座体(21)顶部设计有负载安装孔位(215)、感应片安装孔位(216)及读数头安装孔位(217)。

5.根据权利要求1所述的一种直线电机滑台，其特征在于：所述的防护构件包括防护组件一(5)，所述的防护组件一(5)包括防护板(51)，所述防护板(51)贯穿于滑轨(1)上方，所述的防护板(51)两端分别与滑轨(1)两端端板(12)上方联接；

与防护板(51)相配的有固定平台(52)，所述的固定平台(52)为H型，所述的防护板(51)从固定平台(52)的H型槽内通过，所述的固定平台(52)下方槽顶与滑座体(21)顶面重合，螺钉通过负载安装孔将滑座体(21)与固定平台(52)联接；

所述的固定平台(52)顶部设计有负载安装孔位(521)，两侧设计有感应片安装孔位一(522)及读数头安装孔位一(523)。

6.根据权利要求1所述的一种直线电机滑台，其特征在于：所述的防护构件包括防护组件二(6)，所述的防护组件二(6)包括钢带(61)，所述钢带(61)厚度为0.1-0.3mm，且两端上方有压板(62)，所述钢带(61)两端及压板(62)上均开有孔，螺钉穿过前述孔后将压板(62)和钢带(61)与端板(12)联接在一起；

所述的钢带(61)两侧下方有侧板(63)，侧板(63)上方有通槽(631)，所述的通槽(631)的槽内设计有磁条(64)，所述的侧板(63)有孔(632)，所述的孔(632)与滑轨体(11)两侧螺纹孔b(1142)相对，螺钉通过孔(632)将侧板(63)与滑轨体(11)联接；

所述的钢带(61)与滑座体(21)之间有固定座(65)，固定座(65)上方中间为一纵向中间凸起的槽，槽底粘接有减磨层(651)，固定座(65)槽上方固定有护罩(66)，钢带(61)从护罩(66)及减磨层(651)间通过，钢带(61)下方与减磨层(651)上方直接接触；

所述固定座(65)两端有磁铁框安装位(652)，内装磁铁(67)的磁铁框(68)通过螺钉安装于安装位(652)内；所述的固定座(65)顶部设计有负载安装孔位(653)，固定座(65)两侧设计有感应片安装孔位(654)及读数头安装孔位(655)；

所述的端板(12)上开有螺纹通孔(122)，所述的螺纹通孔(122)上安装有气管接头(69)，所述的气管接头(69)朝向滑台外部。

Images