CN114039471A - 直线电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线电机，包括：传输底座滑动组件，传输底座上设置磁块，滑动组件包括滑座及线圈，滑座具有顶面支撑板和扣合臂，传输底座设置底座外斜轨道面，滑座设置匹配的滑座内斜轨道面，底座外斜轨道面与滑座内斜轨道面之间设置用于将滑动摩擦转换为滚动摩擦的滚珠，线圈安装在滑动座的顶面支撑板之下。采用特殊结构的滑座扣合在简洁结构的底座上，扣合臂与底座上设计了相互匹配的斜面轨道，底座的材料成本和整体的控制成本得到大幅降低，相对运动的稳定性得到增强，真正意义上提供了一款成本低、控制简便、结构简洁、摩擦阻力小、配合合理的直线电机。

Description

直线电机

技术领域

本发明涉及驱动传输技术领域，具体涉及一种直线电机。

背景技术

在数控设备领域，直线电机作为重要模块发挥了无可替代的作用，现有的直线电机包括丝杠传输装置、齿条传输装置和磁性直线电机等。其中线性电机的出现为直线电机带来了结构上的变化，具有传输响应快、控制精确的优势，但是现有的线性电机仍然存在一些问题，例如结构及控制复杂、成本高、损耗大等问题。

在公开号为CN110707897A的专利文献中公开了低阻力无铁芯单边永磁同步直线电机，该技术方案中在直线导轨10上设置了两个凸起的第一轨道12和第二轨道13，将永磁体铺设在直线导轨10上，动子座20上开设有槽壁为空腔的第一导槽21和第二导槽22，动子座上设置通电线圈23，该技术方案虽然保留了导轨导向作用，但其技术思想是利用压电陶瓷的正压电效应，为线圈提供电流，在长钢磁的对称磁场切割下，对动子座产生向上的提升力，减少对导轨的正压力，减轻滑动摩擦阻力。这种技术方案中使用压电陶瓷，无疑增加了控制成本和材料成本，整体的结构过于复杂，尤其是动子座与导轨的匹配结构过于复杂，不利于加工生产，压电陶瓷与线圈之间的作用力可能会受到外界环境的不可控因素介入而产生变化，从而导致动子座产生上下波动，影响动子座的平稳运行。另外，该技术方案中的轨道与导槽之间也设置了相互匹配作用的长磁钢和收容线圈，欲进一步减少摩擦阻力，成本高和控制复杂的特点不利于实际生产应用。

在公开号为CN1765046B的专利文献中还公开了线性电机促动器，声称提供一种可给予工作台等可动体较大的推力，并可将线性引导体与线性电机装配到一体、使结构紧凑，而且能够低成本地制造、同时操作容易的线性电机促动器。但是经过发明人的研究，发现该线性电机促动器的结构仍然存在一些缺点，例如该线性电机的轨道导轨两侧设置一对侧壁11，轨道导轨1因以包围引导通路12的方式形成通道状，这种导轨与上述现有技术中的导轨结构采用了同样的构思，在导轨两侧设置侧壁从而使滑块有包围的保护效果，还能够便于为侧壁滚珠提供回路条件，但是这种导轨的耗材显然增加，对于导轨的加工难度也有所增加，导轨结构形成了具有两侧壁的敞口隧道式的复杂结构，生效效率会降低。而且这种线性电机将设计焦点放在滑块与导轨侧壁的保护及减小摩擦的考量上，对于滑块与导轨上下方向上的摩擦减小寄希望于磁性导轨本身对于线圈的竖向分力上，仍然会存在控制不精确，防干扰能力差的问题。

还有一些线性电机虽然考虑了滑块与导轨在上下接合面上的可能存在摩擦因素，但是仅仅是累加设计，未综合考虑到耗材成本、结构简化及控制稳定等因素，导致设计出来的线性电机的导轨与滑块之间仍存在不稳定因素，不利于更高效的工业实际应用。

发明内容

本发明提供一种直线电机，以解决上述问题。

本发明提供的一种直线电机，包括：用作导轨的传输底座及可沿着传输底座往复滑动的滑动组件，传输底座上沿长度方向上设置有间隔排列的磁块，滑动组件包括滑座及与磁块配合的线圈，滑座具有顶面支撑板，沿着顶面支撑板左右两侧向下延伸设置有用于扣合在传输底座左右两外侧的扣合臂，传输底座的左右两外侧壁设置由下至上向内倾斜的底座外斜轨道面，滑座左右两侧扣合臂内侧设置有与传输底座上所述的外斜面轨道轮廓匹配的滑座内斜轨道面，底座外斜轨道面与滑座内斜轨道面之间设置用于将滑动摩擦转换为滚动摩擦的滚珠，线圈安装在滑动座的顶面支撑板之下。

优选地，传输底座的顶面沿长度方向开设了用于容置磁块的长槽，磁块在长槽内有序间隔排列且通过密封胶固定形成磁块与传输底座一体化结构。

优选地，滑座左右两侧扣合臂内以滑座内斜轨道面为侧边基准设置了用于容置滚珠的上侧环形滚珠管道，上侧环形滚珠管道对应滑座内斜轨道面的侧壁设置了用于滚珠可以向外凸出与底座外斜轨道面相接触的长开口。

优选地，滑座左右两侧扣合臂对应滑座内斜轨道面位置处均设置了以长度方向延伸的第一贯通管道和第二贯通管道，第一贯通轨道靠近扣合臂外侧，第二贯通轨道靠近扣合臂内侧且设置长开口，第一贯通管道与第二贯通管道由内设弧形管道的衔接件扣合衔接，第一贯通管道、第二贯通管道及两端的弧形管道合围成上侧环形滚珠管道。

优选地，衔接件包括内接片和与内接片扣合的外罩片，内接片具有与第一贯通管道衔接的第一通孔及与第二贯通管道衔接的第二通孔，第二通孔具有与第二贯通管道上长开口对应的豁口，内接片上位于第一通孔和第二通孔之间设置了用于便于滚珠穿行的上突出弧形槽道，外罩片与内接片相对的一侧设置了与上突出弧形槽道相匹配的上凹进弧形槽道，上突出弧形槽道与上凹进弧形槽道合围成所述弧形管道。

优选地，内接片与外罩片扣合后于弧形管道上侧形成一个用于存储润滑油液的储油腔，储油腔与弧形管道联通，外罩片或内接片上设置了用于灌入润滑油液的注油口。

优选地，外罩片或内接片上还设置了用于将滑座左右两侧储油腔串联接通的第一连通孔，第一连通孔通过油管连接。

优选地，外罩片或内接片上还设置了用于将储油腔与其他直线电机的滑座上的储油腔级联接通的第二连通孔。

优选地，传输底座左右两外侧壁位于所述底座外斜轨道面之下位置处设置了向内凹的底座长槽轨道面，滑座左右两侧扣合臂内侧位于滑座内斜轨道面之下位置处对应设置与所述向内凹的底座长槽轨道面相匹配的滑座凸起轨道面，底座长槽轨道面与滑座凸起轨道面之间设置用于将滑动摩擦转换为滚动摩擦的滚珠。

优选地，所述底座长槽轨道面为V形轨道面，V形轨道面靠近底座外斜面轨道一侧的侧壁为底座下斜轨道面，滑座凸起轨道面与所述底座下斜轨道面对应匹配的一侧为滑座上斜轨道面，底座下斜轨道面与滑座上斜轨道面之间设置滚珠。

优选地，滑座左右两侧扣合臂内以滑座内斜轨道面为侧边基准设置了用于容置滚珠的上侧环形滚珠管道，上侧环形滚珠管道对应滑座内斜轨道面的侧壁设置了用于滚珠可以向外凸出与底座外斜轨道面相接触的长开口；滑座左右两侧扣合臂内以滑座上斜轨道面为侧边基准设置了用于容置滚珠的下侧环形滚珠管道，下侧环形滚珠管道对应滑座上斜轨道面的侧壁设置了用于滚珠可以向外凸出与底座下斜轨道面相接触的长开口。

优选地，滑座左右两侧扣合臂对应滑座内斜轨道面位置处均设置了以长度方向延伸的第一贯通管道和第二贯通管道，滑座左右两侧扣合臂对应滑座上斜轨道面位置处均设置了以长度方向延伸的第三贯通管道和第四贯通管道，滑座的前后两端还设置了内设上下两个弧形管道以使第一贯通管道和第二贯通管道接通形成上侧环形滚珠管道及使第三贯通管道和第四贯通管道接通形成下侧环形滚珠管道的衔接件。

优选地，衔接件包括内接片和与内接片扣合的外罩片，内接片具有分别与第一贯通管道、第二贯通管道、第三贯通管道和第四贯通管道衔接的第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔，第二通孔和第四通孔分别具有与第二贯通管道和第四贯通管道上的长开口对应的豁口，内接片上位于第一通孔和第二通孔之间设置了用于便于上侧滚珠穿行的上突出弧形槽道，外罩片与内接片相对的一侧设置了与上突出弧形槽道相匹配的上凹进弧形槽道，上突出弧形槽道与上凹进弧形槽道合围成上弧形管道；内接片上位于第三通孔和第四通孔之间设置了用于便于下侧滚珠穿行的下突出弧形槽道，外罩片与内接片相对的一侧设置了与下突出弧形槽道相匹配的下凹进弧形槽道，下突出弧形槽道与下凹进弧形槽道合围成下弧形管道。

优选地，第四贯通管道包括开设在滑座扣合臂内侧壁上的贯通槽和拼接件，拼接件一侧与贯通槽拼接以形成第四贯通管道，拼接件另一侧与贯通槽之间留有空间形成长开口，拼接件两端具有用于与卡勾住衔接件的回钩部。

优选地，内接片与外罩片扣合后于弧形管道上侧形成一个用于存储润滑油液的储油腔，储油腔与上下弧形管道联通，外罩片或内接片上设置了用于灌入润滑油液的注油口。

优选地，外罩片或内接片上还设置了用于将滑座左右两侧储油腔串联接通的第一连通孔，第一连通孔通过油管连接。

优选地，外罩片或内接片上还设置了用于将储油腔与其他直线电机的滑座上的储油腔级联接通的第二连通孔。

优选地，上侧环形滚珠管道的外侧管道相对于内侧管道的水平位置更高。

优选地，下侧环形滚珠管道的外侧管道相对于内侧管道的水平位置更低。

优选地，还包括用于存储润滑油液的储油腔，储油腔安装在滑座上且储油腔与上侧环形滚珠管道连通，储油腔上设置了用于灌入润滑油液的注油口。

优选地，滑座的两侧各对应设置有一储油腔，两侧的储油腔与两侧的上侧环形滚珠管道连通，两侧储油腔之间通过油管连通。

优选地，传输底座上设置有两个以上滑动组件。

优选地，还包括用于承载座，承载座罩设在滑座上与滑座一体联动。

优选地，线圈绕设在硅钢片上，线圈的线头由承载座的左侧或右侧伸出。

优选地，滑座的前后两端安装有可伸缩防护罩，传输底座的两端设有用于固定可伸缩防护罩的端座。

优选地，滑座的前后两端安装有可伸缩防护罩，传输底座的两端设有用于固定可伸缩防护罩的端座，可伸缩防护罩内设置了支撑片，支撑片包括用于左右横向设置的横梁件和位于横梁件两侧的支撑件，支撑件的内侧设置了与底座长槽轨道面匹配的卡凸件。

优选地，还包括用于承载座，承载座罩设在滑座上与滑座一体联动，可伸缩防护罩安装在滑座外侧的承载座的前后两端。

优选地，可伸缩防护罩为风琴罩，风琴罩的每个折叠凹槽位置处分别设置了所述的支撑片。

上述技术方案可以看出，由于本发明采用特殊结构的滑座扣合在简洁结构的底座上，而且扣合臂与底座上一改常规地设计了相互匹配的斜面轨道，并设置滚珠，底座的材料成本和整体的控制成本得到大幅降低，相对运动的稳定性得到增强，尤其是斜面轨道的设计兼顾了滑座与底座在左右方向和上下方向的平稳运行，底座的加工更易于实现，真正意义上提供了一款成本低、控制简便、结构简洁、摩擦阻力小、配合合理的直线电机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例中直线电机的立体结构示意图；

图2是本发明实施例中滑座与传输底座配合的前后方向结构示意图；

图3是图2中A部结构放大示意图；

图4是本发明实施例中滑座的部分爆炸结构示意图；

图5是本发明实施例中滑座更进一步地爆炸结构示意图；

图6是本发明实施例中滑座俯视图部分剖面结构示意图；

图7是本发明实施例中滑座加上承载座后与传输底座结合后在前后方向的结构示意图；

图8是本发明实施例中支撑件的结构示意图；

图9是本发明实施例中支撑件与可伸缩防护罩结合的结构示意图；

图10是本发明实施例中直线电机加上了可伸缩防护罩作为独立体后的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本发明实施例提供一种直线电机，作为传输装置的一种，为了便于读者更好的理解本实施例中技术方案，为此作出方向定义，以图1中直线电机的立体视图为参照，图1中的Z轴向为上下方向，也称竖向，一般会称为装置的厚度方向；图1中的X轴向为左右方向，也称横向，一般会称为装置的宽度方向；图1中的Y轴向为前后方向，也称纵向，一般会称为装置的长度方向，也就是轨道的延伸方向。可以理解的是，以上方向定义是在本实施例中作为参考，若阅读环境变化或场景变化，则作出相应调整，方向定义不视为对保护范围的限制。

结合图1至图10所示，本实施例中的直线电机包括：用作导轨的传输底座1及可沿着传输底座1往复滑动的滑动组件2，本实施例中传输底座和滑座均采用金属件，例如钢件，传输底座作为导轨起到承载体和导向体合二为一的作用。传输底座1上沿长度方向上设置有间隔排列的磁块3，磁块一般采用永磁体，间隔距离根据实际使用情况而定。为了增加稳定性及更合理的利用空间，本实施例中传输底座1的顶面沿长度方向开设了用于容置磁块3的长槽，磁块在长槽内有序间隔排列且通过密封胶固定形成磁块与传输底座一体化结构。因此，本实施例中的传输底座就像一块一体板，表面极为平整光滑，不会影响到线圈移动和刮擦，还具有非常好的防水、防污渍的效果，有效的保护了磁块的寿命。

滑动组件是包括了机械件和电控件的模块，滑动组件2包括滑座21及与磁块3配合的线圈22，线圈22的电流变化导致线圈磁极变化进而配合间隔排列的磁块，从而产生磁力推动。滑座21具有顶面支撑板211，顶面支撑板211一般可是作为安装面使用，顶面支撑板上因此也具有安装孔2111，沿着顶面支撑板211左右两侧向下延伸设置有用于扣合在传输底座1左右两外侧的扣合臂212，顶面支撑板211与扣合臂212是一体成型的，结构更稳固，加工和组装更方便。线圈22安装在滑动座21的顶面支撑板211之下，这样能够与传输底座上的磁块更好地匹配，增强磁性推力。因此，顶面支撑板211上还设置了用于固定线圈的线圈安装孔2112，该线圈安装孔是由上至下贯穿于顶面支撑板的，更加便于线圈从滑座外侧安装或拆卸。

传输底座1的左右两外侧壁设置由下至上向内倾斜的底座外斜轨道面11，底座的该部分在垂直于前后向的截面体现为类似梯形状，更加地节省耗材，上窄下宽的轮廓具有更高的稳定性。滑座21左右两侧扣合臂212内侧设置有与传输底座1上所述的外斜面轨道11轮廓匹配的滑座内斜轨道面2121，外斜轨道面是底座的斜面向外露，内斜轨道面是扣合臂的斜面向内，形成匹配。底座外斜轨道面11与滑座内斜轨道面2121之间设置用于将滑动摩擦转换为滚动摩擦的滚珠4，在其他的实施例中可以在外斜轨道面上或内斜轨道面上设置用于限制滚珠的滚动槽则滚珠不会脱离轨道面，也可以是两个轨道面均设置用于限制滚珠的滚动槽。例如本实施例中的外斜轨道面11上就设置了限制滚珠的滚动槽111，从而更好的配合滚珠在两个斜面之间的滚动。

为了更好的实现滚珠的滚动效果，以进一步减少摩擦力，本实施例中滑座21左右两侧扣合臂211内以滑座内斜轨道面2111为侧边基准设置了用于容置滚珠的上侧环形滚珠管道23，从而滚珠的大半个体积都置于滚珠管道内了，此处所谓的以滑座内斜轨道面2111为侧边基准是指环形滚珠管道对应着轨道面设置，滚珠管道有一段管道长度是对应着轨道面开设的，从而滚珠能够在该轨道面上露出。上侧环形滚珠管道对应滑座内斜轨道面的侧壁设置了用于滚珠可以向外凸出与底座外斜轨道面相接触的长开口231，滚珠的小部分体积由长开口231露出，并与外斜轨道面接触。相比于只在轨道面上开设滚动槽，滚珠在滑座变换移动方向时会产生一定的阻力，本实施例中滚珠在环形管道内循环滚动，在滑块变换方向时，滚珠并不会产生太大的阻力。

滑座21左右两侧扣合臂211对应滑座内斜轨道面2111位置处均设置了以长度方向延伸的第一贯通管道232和第二贯通管道233，第一贯通轨道232靠近扣合臂外侧，第二贯通轨道233靠近扣合臂内侧且设置长开口231，第一贯通管道与第二贯通管道由内设弧形管道241的衔接件24扣合衔接，第一贯通管道232、第二贯通管道233及两端的弧形管道241合围成上侧环形滚珠管道23。也就是说第一贯通管道和第二贯通管道是呈左右方向上错开设置的，第一贯通管道靠内，而第二贯通管道靠外。衔接件内设弧形管道，从而与贯通管道拼接组装成环形滚珠管道，拼接结构有利于生产安装，而且也便于滚珠放入环形滚珠管道内。

在其他的实施例中衔接件可以采用一个一体化衔接块，然后在衔接块上直接开弧形孔作为弧形管道，尤其是衔接件采用塑料件时，在注塑成型时即可一体完成。但是这种一体化的衔接块不利于滚珠的放入和取出，安装时由于要考虑管孔匹配，反而不便于组装。为了使衔接件能够更易于组装及结构更加简洁，本实施例中采用改进结构的衔接件24以更加适应生产和安装，衔接件24包括内接片242和与内接片扣合的外罩片243，内接片242具有与第一贯通管道232衔接的第一通孔244及与第二贯通管道233衔接的第二通孔245，第二通孔245具有与第二贯通管道233上长开口对应的豁口，豁口的设置能够保证滚珠外露，内接片242上位于第一通孔244和第二通孔245之间设置了用于便于滚珠穿行的上突出弧形槽道246，外罩片243与内接片相对的一侧设置了与上突出弧形槽道相匹配的上凹进弧形槽道247，上突出弧形槽道246与上凹进弧形槽道247合围成所述弧形管道241。衔接件采用拼接的结构非常便于安装，且能够与扣合臂分离，安装时可以先将内接片先安装到扣合臂前后侧上，然后再安装外罩片，更有利于管孔间的精准对齐和调整，因此，内接片242上还设置了螺栓孔2421，螺栓孔的数量可以根据情况增减，例如本实施例附图中是3个螺栓孔，扣合臂对应的一侧也设置响应的螺栓孔即可，拆装更方便。在其他实施例中也可以采用卡扣、过盈配合、粘接等方式固定衔接件。

为了配合环形滚珠管道的设计，本实施例中还设置了用于存储润滑油液的储油腔，储油腔安装在滑座上且储油腔与上侧环形滚珠管道连通，储油腔上设置了用于灌入润滑油液的注油口。滑座的两侧各对应设置有一储油腔，两侧的储油腔与两侧的上侧环形滚珠管道连通，两侧储油腔之间通过油管连通，实现初步的两侧集中供油方式。如此，滚珠得到进一步润滑，使阻力进一步减小，滑座运行更加平顺。储油腔安装在滑座上与之一体联动，空间利用率高。

为了进一步地提升空间利用率，本实施例又进一步对衔接件做了结构改进，即内接片242与外罩片243扣合后于弧形管道241上侧形成一个用于存储润滑油液的储油腔248，储油腔248与弧形管道241联通，外罩片上设置了用于灌入润滑油液的注油口2481。注油口上设置了油管接头2482，以便于与油管连接。因此衔接件既作为管道部分又作为储油腔部分，形成了良好的共用，空间利用率大幅提升且结构简洁。

外罩片243上还设置了用于将滑座21左右两侧储油腔串联接通的第一连通孔2483，第一连通孔通过油管连接。这样一个滑座的两侧的前后共四个衔接件的储油腔都会形成一个通路官腔，实现初步的集中供油方案，便于供油管理。在直线电机提供较大负载传输时，可以采用两个或两个以上的滑动组件级联在一起作为一个整体的滑动组件设置在传输底座上，这不同于在两个滑座之间简单的增加硅钢片线圈的技术，这种单个滑动组件的级联更有利于精准控制，也有利于根据具体实际情况而选择适应的滑动组件进行高效拆装。因此，本实施例中外罩片上还设置了用于将储油腔248与其他直线电机的滑座上的储油腔级联接通的第二连通孔2484，所谓级联是两个独立的滑动组件之间通过管路实现连通，进而实现整个传输装置的整体集中供油方案，在两个相邻的滑座之间的左右储油腔于前后对应地设置油管实现级联。

在其他的实施例中传输底座具有了外斜轨道面能够解决基本的横向和竖向接触摩擦、平稳性等问题，从外斜轨道面向下可以设置竖平的侧壁，在传输底座两外侧竖平侧壁与扣合臂内侧壁之间设置上述的滚珠及滚动槽结构或者上述的滚珠及环形滚珠管道的结构亦可。但为了进一步地改善传输装置的结构，以加强滑座与传输底座之间的结合稳定性及传输移动的精准性，本实施例中传输底座1左右两外侧壁位于所述底座外斜轨道面11之下位置处设置了向内凹的底座长槽轨道面12，滑座2左右两侧扣合臂212内侧位于滑座内斜轨道面2121之下位置处对应设置与所述向内凹的底座长槽轨道面12相匹配的滑座凸起轨道面2122，底座长槽轨道面12与滑座凸起轨道2122面之间设置用于将滑动摩擦转换为滚动摩擦的滚珠。当然在另外的实施例中轨道面之间可以设置上述的滚动槽结构。事实上底座长槽轨道面是沿着传输底座的侧壁在长度方向开设的，底座长槽轨道面在传输底座上形成了一个侧壁凹槽结构，而扣合臂上则有响应的扣合凸起结构，形成一个良好的匹配，使得滑座几乎不可能脱离传输底座，滑座只能从传输底座的一端滑入，在上下或左右方向不可能脱离传输底座，安全性有保障，而且这种扣合式的安装结构也能够让滑座与传输底座的结合更加紧密稳定，不会让滑座产生较大的震动或晃动，本身带有一定的限位性能。

为更进一步地优化结构，本实施例中所述底座长槽轨道面12为V形轨道面，从前后方向看，实际是一个倒下的V字。V形轨道面靠近底座外斜面轨道一侧的侧壁(图中的靠上侧的侧壁)为底座下斜轨道面13，滑座凸起轨道面2122与所述底座下斜轨道面13对应匹配的一侧为滑座上斜轨道面2123，底座下斜轨道面与滑座上斜轨道面之间设置滚珠。这一个优化结构使得滑座与传输底座在斜向的内外方向上都能够得到轨道的支撑，且有滚珠作用以进一步减小摩擦阻力。一旦滑座在快速运动过程中降速较大，则滑座会因惯性影响而存在传输底座外侧脱离的风险，但是采用本实施例中的这一底座长槽轨道面的结构能够彻底解决该风险问题。

结合上述内容，本实施例中的底座长槽轨道面与滑座长槽轨道面也可以采用上述环形滚珠管道结构作为下侧环形滚珠管道。即滑座左右两侧扣合臂内以滑座内斜轨道面为侧边基准设置了用于容置滚珠的上侧环形滚珠管道，上侧环形滚珠管道对应滑座内斜轨道面的侧壁设置了用于滚珠可以向外凸出与底座外斜轨道面相接触的长开口；滑座左右两侧扣合臂内以滑座上斜轨道面2123为侧边基准设置了用于容置滚珠的下侧环形滚珠管道，下侧环形滚珠管道对应滑座上斜轨道面的侧壁设置了用于滚珠可以向外凸出与底座下斜轨道面相接触的长开口。底座下斜轨道面上也可以相应设置滚动槽。在放大结构示意图中均能够看到底座外斜轨道面和底座下斜轨道面上的滚动槽。上侧环形滚珠管道和下侧环形滚珠管道在同一个部件上设置，当然也不排除其他实施例中上侧环形滚珠管道和下侧环形滚珠管道是分别设置在两个独立的部件中，然后再拼装在一起。本实施例中尽量遵从结构简化、提升空间利用率的原则进行设计改进。因此，滑座左右两侧扣合臂对应滑座内斜轨道面2121位置处均设置了以长度方向延伸的第一贯通管道和第二贯通管道，滑座左右两侧扣合臂对应滑座上斜轨道面2123位置处均设置了以长度方向延伸的第三贯通管道和第四贯通管道，滑座的前后两端还设置了内设上下两个弧形管道以使第一贯通管道和第二贯通管道接通形成上侧环形滚珠管道23及使第三贯通管道和第四贯通管道接通形成下侧环形滚珠管道25的衔接件24。

由于衔接件集成了上侧环形滚珠管道和下侧环形滚珠管道，因此衔接件的结构有了改进，衔接件24包括内接片241和与内接片扣合的外罩片242，内接片241具有分别与第一贯通管道、第二贯通管道、第三贯通管道和第四贯通管道衔接的第一通孔244、第二通孔245、第三通孔251和第四通孔252，第二通孔和第四通孔分别具有与第二贯通管道和第四贯通管道上的长开口对应的豁口，内接片242上位于第一通孔和第二通孔之间设置了用于便于上侧滚珠穿行的上突出弧形槽道，外罩片243与内接片相对的一侧设置了与上突出弧形槽道相匹配的上凹进弧形槽道，上突出弧形槽道与上凹进弧形槽道合围成上弧形管道；内接片上位于第三通孔251和第四通孔252之间设置了用于便于下侧滚珠穿行的下突出弧形槽道253，外罩片与内接片相对的一侧设置了与下突出弧形槽道相匹配的下凹进弧形槽道254，下突出弧形槽道与下凹进弧形槽道合围成下弧形管道。整体上来说，上侧环形滚珠管道与下侧环形滚珠管道在结构上相对应，在其他实施例中上侧环形滚珠管道与下侧环形滚珠管道可以采用完全一致的结构，本实施例中为了更好的优化结构，第四贯通管道包括开设在滑座扣合臂212内侧壁上的贯通槽213和拼接件214，拼接件214一侧与贯通槽拼接以形成第四贯通管道，拼接件另一侧与贯通槽之间留有空间形成长开口，拼接件214两端具有用于与卡勾住衔接件的回钩部2141。此种优化结构中，拼接件214不但是作为滚珠管道的一个构成部件，而且还作为固定衔接件的一个部件，一件多用，空间利用率较高，结构亦简洁而稳固。

本实施例中外罩片243亦采用了优化结构，外罩片243包括壳体2431和盖板2432，壳体的上部设置了储油腔空间，壳体的下部设置凹进弧形槽道空间，在壳体上还设置了上下两个螺丝孔，盖板上也对应设置了上下两个螺丝孔，通过螺丝2433将盖板和壳体锁定在一起并连同内接片242一起安装在扣合臂的前后端侧，壳体上还设置了一个中部孔2434，而盖板上则不对应设置相应的孔，在内接片上设置与中部孔对应的通孔，从而实现先将壳体和内接片锁定在扣合臂上，然后通过上下两颗螺丝用盖板盖住壳体。在壳体对应拼接件214的位置处设置了用于与拼接件241的回钩部2141相匹配的适配槽2435，当内接片241和壳体2431固定在扣合臂上之后，用拼接件214的回钩部2141钩入壳体的匹配槽2435内，然后在将盖板2432盖住壳体，则拼接件在前后方向上不外露，整个拼接结构浑然一体，结构极为稳定，且有利于滑座从传输底座上拆装。

可以理解的是，在其他实施例中内接片做成腔罩结构，而外罩片做成一个盖板状，则相关的储油腔和注油口、第一联通孔、第二联通孔等设计都会设置在内接片上。在具有储油腔的情况下，上侧环形滚珠管道与下侧环形滚珠管道时连通的，在衔接件上设置连通孔即可实现。

在其他实施例中上侧环形滚珠通道或下侧环形滚珠通道的左右两侧的贯通管道可以采用水平设置，易于加工时开通管道。本实施例中上侧环形滚珠管道的外侧管道相对于内侧管道的水平位置更高，这种高低位的设置更有利于滚珠在管道内滚动，滚珠能够优先保障内侧管道被填充，而且润滑液也能够优先保障内侧管道的填充供应，内侧管道处于工作状态的时间更长，这种设计能够更好的保护内侧轨道；同样，下侧环形滚珠管道的外侧管道相对于内侧管道的水平位置更低，重力环境下，下侧环形滚珠管道的内侧一般情况下不处于压力状态，当滑座急停出现惯性时，下侧环形滚珠管道的内侧管道会受到来自传输底座的顶压，由于两端的管道倾斜方向大致与惯性力作用方向接近，使得滚珠也在惯性力作用下快速滚入内侧管道，起到很好的防护效果及提升滚珠利用率。

在其他实施例中滑座本身可以作为承载体，例如安装载物平台、安装防护罩等防护结构，例如滑座的前后两端安装有可伸缩防护罩27，传输底座1的两端设有用于固定可伸缩防护罩的端座28，这样传输装置可以独立一体的自由被安置在某一场景中。可伸缩防护罩27内设置了支撑片271，支撑片包括用于左右横向设置的横梁件2711和位于横梁件两侧的支撑件2712，支撑件2712的内侧设置了与底座长槽轨道面12匹配的卡凸件2713。支撑片上的卡凸件刚好与传输底座1上底座长槽轨道面12的凹进轮廓匹配，从而防止防护罩脱离传输底座，也能够进一步的防止污渍或液体由下侧蹿入到防护罩内影响装置寿命。可见，底座长槽轨道面的设计不但对于滑座的结合有稳定效果，对于防护罩的结合亦有更好的防护和稳固的效果。

在本实施例中为了进一步使传输装置简洁、防护效果好、更便于与其他外部结构件结合，传输装置还包括承载座26，承载座26罩设在滑座21上与滑座21一体联动，如果有两个以上的滑动组件，则两个以上的滑座被罩设在同一个承载座26内，承载座可以做成中空结构以节省耗材。承载座的顶面设置了用于安装载物平台的安装孔261，承载座26的侧壁还设置了可用于安装拖链的安装孔262。

本实施例中的线圈22绕设在硅钢片上，线圈22的线头221由承载座26的左侧或右侧伸出，因线圈的绕线需求而限制，在其他实施例中线圈的线头一般都是从前后侧伸出，而本实施例中增设了承载座，线头可以从承载座的左右侧伸出，这样更有利于布线，防止走线凌乱而影响滑座运行。

在本实施例中既然设置了承载座，则可伸缩防护罩安装在滑座21外侧的承载座26的前后两端，也就是说可伸缩防护罩有两段，在传输底座两端的端座与承载座的前后端各设置一段可伸缩防护罩，更有利于拆装，及进一步地加强滑座与外界的隔离保护效果。本实施例中可伸缩防护罩27为风琴罩，风琴罩的每个折叠凹槽位置处分别设置了所述的支撑片271。这里的折叠凹槽位置是从风琴罩内侧视角看的折叠凹槽，这个折叠凹槽的槽底实际是风琴罩的波峰位置，这样才有利于支撑片的固定安装，支撑片可以通过粘接的方式固定在风琴罩上。

为了防止滑座在运动过程中发生冲撞，在滑座的前端或后端，或者在滑座的前后两端设置防撞凸柱29，防撞凸柱29的数量可以设置两个，呈左右对称设置。在本实施例中由于增设了承载座，因此防撞凸柱均设置在防撞凸柱上。

为了更精确的控制滑动组件的移动位置，还可以在滑座上增设一个用于检测滑座移动时经过多少磁块数量的检测传感模块，通过检测传感模块能够识别出滑座移动过程中所经过的磁块数量，在磁块规律等距排列的情况下，由此能够测算出滑座的移动距离，进而方便提升控制精度。本实施例中设置了承载座，因此检测传感模块30设置在承载座的前端或后端，当然也可以设置在承载座的内部，只要是能够向下对应传输底座上的磁块实现检测即可。为了保护检测传感模块及节约空间占用，本实施例中将检测传感模块30设置在承载座26上的两个防撞凸柱29之间。

本实施例中为了稳定的将传输底座安装到特定位置上，例如安装到机台上，在传输底座1的长槽两侧设置了对称的安装孔10，能够让传输底座平稳的安装，从而保证左右两侧的抗扭曲力。

总体而言，本实施例中提供的直线电机在结构利用率、驱动效率及空间使用率方面都有非常出色的效果。

以上对本发明实施例所提供的一种直线电机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想和方法，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (28)

1.直线电机，其特征在于，包括：用作导轨的传输底座及可沿着传输底座往复滑动的滑动组件，传输底座上沿长度方向上设置有间隔排列的磁块，滑动组件包括滑座及与磁块配合的线圈，滑座具有顶面支撑板，沿着顶面支撑板左右两侧向下延伸设置有用于扣合在传输底座左右两外侧的扣合臂，传输底座的左右两外侧壁设置由下至上向内倾斜的底座外斜轨道面，滑座左右两侧扣合臂内侧设置有与传输底座上所述的外斜面轨道轮廓匹配的滑座内斜轨道面，底座外斜轨道面与滑座内斜轨道面之间设置用于将滑动摩擦转换为滚动摩擦的滚珠，线圈安装在滑动座的顶面支撑板之下；滑座上还设置了用于检测滑座移动时经过多少磁块数量的检测传感模块。

2.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于，传输底座的顶面沿长度方向开设了用于容置磁块的长槽，磁块在长槽内有序间隔排列且通过密封胶固定形成磁块与传输底座一体化结构。

3.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于，滑座左右两侧扣合臂内以滑座内斜轨道面为侧边基准设置了用于容置滚珠的上侧环形滚珠管道，上侧环形滚珠管道对应滑座内斜轨道面的侧壁设置了用于滚珠可以向外凸出与底座外斜轨道面相接触的长开口。

4.如权利要求3所述的直线电机，其特征在于，滑座左右两侧扣合臂对应滑座内斜轨道面位置处均设置了以长度方向延伸的第一贯通管道和第二贯通管道，第一贯通轨道靠近扣合臂外侧，第二贯通轨道靠近扣合臂内侧且设置长开口，第一贯通管道与第二贯通管道由内设弧形管道的衔接件扣合衔接，第一贯通管道、第二贯通管道及两端的弧形管道合围成上侧环形滚珠管道。

5.如权利要求4所述的直线电机，其特征在于，衔接件包括内接片和与内接片扣合的外罩片，内接片具有与第一贯通管道衔接的第一通孔及与第二贯通管道衔接的第二通孔，第二通孔具有与第二贯通管道上长开口对应的豁口，内接片上位于第一通孔和第二通孔之间设置了用于便于滚珠穿行的上突出弧形槽道，外罩片与内接片相对的一侧设置了与上突出弧形槽道相匹配的上凹进弧形槽道，上突出弧形槽道与上凹进弧形槽道合围成所述弧形管道。

6.如权利要求5所述的直线电机，其特征在于，内接片与外罩片扣合后于弧形管道上侧形成一个用于存储润滑油液的储油腔，储油腔与弧形管道联通，外罩片或内接片上设置了用于灌入润滑油液的注油口。

7.如权利要求6所述的直线电机，其特征在于，外罩片或内接片上还设置了用于将滑座左右两侧储油腔串联接通的第一连通孔，第一连通孔通过油管连接。

8.如权利要求6或7所述的直线电机，其特征在于，外罩片或内接片上还设置了用于将储油腔与其他直线电机的滑座上的储油腔级联接通的第二连通孔。

9.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于，传输底座左右两外侧壁位于所述底座外斜轨道面之下位置处设置了向内凹的底座长槽轨道面，滑座左右两侧扣合臂内侧位于滑座内斜轨道面之下位置处对应设置与所述向内凹的底座长槽轨道面相匹配的滑座凸起轨道面，底座长槽轨道面与滑座凸起轨道面之间设置用于将滑动摩擦转换为滚动摩擦的滚珠。

10.如权利要求9所述的直线电机，其特征在于，所述底座长槽轨道面为V形轨道面，V形轨道面靠近底座外斜面轨道一侧的侧壁为底座下斜轨道面，滑座凸起轨道面与所述底座下斜轨道面对应匹配的一侧为滑座上斜轨道面，底座下斜轨道面与滑座上斜轨道面之间设置滚珠。

11.如权利要求10所述的直线电机，滑座左右两侧扣合臂内以滑座内斜轨道面为侧边基准设置了用于容置滚珠的上侧环形滚珠管道，上侧环形滚珠管道对应滑座内斜轨道面的侧壁设置了用于滚珠可以向外凸出与底座外斜轨道面相接触的长开口；滑座左右两侧扣合臂内以滑座上斜轨道面为侧边基准设置了用于容置滚珠的下侧环形滚珠管道，下侧环形滚珠管道对应滑座上斜轨道面的侧壁设置了用于滚珠可以向外凸出与底座下斜轨道面相接触的长开口。

12.如权利要求11所述的直线电机，其特征在于，滑座左右两侧扣合臂对应滑座内斜轨道面位置处均设置了以长度方向延伸的第一贯通管道和第二贯通管道，滑座左右两侧扣合臂对应滑座上斜轨道面位置处均设置了以长度方向延伸的第三贯通管道和第四贯通管道，滑座的前后两端还设置了内设上下两个弧形管道以使第一贯通管道和第二贯通管道接通形成上侧环形滚珠管道及使第三贯通管道和第四贯通管道接通形成下侧环形滚珠管道的衔接件。

13.如权利要求12所述的直线电机，其特征在于，衔接件包括内接片和与内接片扣合的外罩片，内接片具有分别与第一贯通管道、第二贯通管道、第三贯通管道和第四贯通管道衔接的第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔，第二通孔和第四通孔分别具有与第二贯通管道和第四贯通管道上的长开口对应的豁口，内接片上位于第一通孔和第二通孔之间设置了用于便于上侧滚珠穿行的上突出弧形槽道，外罩片与内接片相对的一侧设置了与上突出弧形槽道相匹配的上凹进弧形槽道，上突出弧形槽道与上凹进弧形槽道合围成上弧形管道；内接片上位于第三通孔和第四通孔之间设置了用于便于下侧滚珠穿行的下突出弧形槽道，外罩片与内接片相对的一侧设置了与下突出弧形槽道相匹配的下凹进弧形槽道，下突出弧形槽道与下凹进弧形槽道合围成下弧形管道。

14.如权利要求13所述的直线电机，其特征在于，第四贯通管道包括开设在滑座扣合臂内侧壁上的贯通槽和拼接件，拼接件一侧与贯通槽拼接以形成第四贯通管道，拼接件另一侧与贯通槽之间留有空间形成长开口，拼接件两端具有用于与卡勾住衔接件的回钩部。

15.如权利要求13所述的直线电机，其特征在于，内接片与外罩片扣合后于弧形管道上侧形成一个用于存储润滑油液的储油腔，储油腔与上下弧形管道联通，外罩片或内接片上设置了用于灌入润滑油液的注油口。

16.如权利要求15所述的直线电机，其特征在于，外罩片或内接片上还设置了用于将滑座左右两侧储油腔串联接通的第一连通孔，第一连通孔通过油管连接。

17.如权利要求16所述的直线电机，其特征在于，外罩片或内接片上还设置了用于将储油腔与其他直线电机的滑座上的储油腔级联接通的第二连通孔。

18.如权利要求3至17中任意一项所述的直线电机，其特征在于，上侧环形滚珠管道的外侧管道相对于内侧管道的水平位置更高。

19.如权利要求11至17中任意一项所述的直线电机，其特征在于，下侧环形滚珠管道的外侧管道相对于内侧管道的水平位置更低。

20.如权利要求3、4、10或12所述的直线电机，其特征在于，还包括用于存储润滑油液的储油腔，储油腔安装在滑座上且储油腔与上侧环形滚珠管道连通，储油腔上设置了用于灌入润滑油液的注油口。

21.如权利要求20所述的直线电机，其特征在于，滑座的两侧各对应设置有一储油腔，两侧的储油腔与两侧的上侧环形滚珠管道连通，两侧储油腔之间通过油管连通。

22.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于，传输底座上设置有两个以上滑动组件。

23.如权利要求1或22所述的直线电机，其特征在于，还包括承载座，承载座内部中固定罩设在滑座上与滑座一体联动。

24.如权利要求23所述的直线电机，其特征在于，线圈绕设在硅钢片上，线圈的线头由承载座的左侧或右侧伸出。

25.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于，滑座的前后两端安装有可伸缩防护罩，传输底座的两端设有用于固定可伸缩防护罩的端座。

26.如权利要求9或10所述的直线电机，其特征在于，滑座的前后两端安装有可伸缩防护罩，传输底座的两端设有用于固定可伸缩防护罩的端座，可伸缩防护罩内设置了支撑片，支撑片包括用于左右横向设置的横梁件和位于横梁件两侧的支撑件，支撑件的内侧设置了与底座长槽轨道面匹配的卡凸件。

27.如权利要求26所述的直线电机，其特征在于，还包括用于承载座，承载座罩设在滑座上与滑座一体联动，可伸缩防护罩安装在滑座外侧的承载座的前后两端。

28.如权利要求27所述的直线电机，其特征在于，可伸缩防护罩为风琴罩，风琴罩的每个折叠凹槽位置处分别设置了所述的支撑片。

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