CN114123707A - 一种防断电掉落的直线电机结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防断电掉落的直线电机结构，包括安装架、柱状定子、套筒状动子、连接板、磁棒和导磁套筒；所述柱状定子和磁棒固定安装于所述安装架，所述套筒状动子套设于所述套筒状动子外，所述套筒状动子和所述导磁套筒通过所述连接板固定连接，所述连接板与所述安装架滑动配合，所述导磁套筒套设于所述磁棒外；所述导磁套筒的长度L₁与所述磁棒的长度L₂的比例关系为：0.5L₂≤L₁≤L₂。该直线电机结构具有缓冲可靠、缓冲效果好和避免因缓冲机构疲劳而造成的缓冲失效现象。

Description

一种防断电掉落的直线电机结构

技术领域

本发明涉及直线电机技术领域，尤其涉及一种防断电掉落的直线电机结构。

背景技术

直线电机是指动子线圈可直线运动的电机，直线电机通常应用在多轴自动化设备中。当直线电机用于竖直方向的驱动时，若突然断电，基于动子线圈较大的重量负载，动子线圈会直接掉落与机架发生碰撞，容易损伤设备。

现有技术中，为了防止断电时动子线圈突然掉落，会增加一个缓冲弹簧，动子线圈在上下移动时缓冲弹簧会被拉伸和压缩，缓冲弹簧很容易因为疲劳而失去作用。

发明内容

本发明的目的在于提出一种防断电掉落的直线电机结构，以解决上述问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种防断电掉落的直线电机结构，包括安装架、柱状定子、套筒状动子、连接板、磁棒和导磁套筒；

所述柱状定子和磁棒固定安装于所述安装架，所述套筒状动子套设于所述套筒状动子外，所述套筒状动子和所述导磁套筒通过所述连接板固定连接，所述连接板与所述安装架滑动配合，所述导磁套筒套设于所述磁棒外；

所述导磁套筒的长度L₁与所述磁棒的长度L₂的比例关系为：0.5L₂≤L₁≤L₂。

进一步的，所述导磁套筒的长度L₁与所述磁棒的长度L₂的比例关系为： L₁＝0.6L₂。

进一步的，所述导磁套筒外固定有夹块，所述夹块的侧部与所述连接板固定连接；

所述夹块设有L型定位片，所述L型定位片的一侧面通过螺钉与安装架可拆卸连接，所述L型定位片的另一侧面通过螺钉与所述夹块可拆卸连接。

进一步的，所述磁棒位于所述安装架的一侧，所述安装架的另一侧设有限位开关机构；

所述限位开关机构包括第一光电开关和第二光电开关，所述第一光电开关和所述第二光电开关分设于所述安装架的顶部和底部；

所述连接板固定有触发片，所述触发片的自由端与所述第一光电开关和所述第二光电开关位置相对应。

进一步的，所述第一光电开关和所述第二光电开关均为槽型光电开关。

进一步的，所述安装架设有竖向的安装条，所述安装条开设有安装槽，所述安装槽竖向贯穿所述安装条；

所述限位开关机构还包括两个分别与所述第一光电开关和所述第二光电开关对应的L型安装片，所述L型安装片的一侧与所述第一光电开关或所述第二光电开关固定连接，所述L型安装片的另一侧开有长条形通孔，所述L型安装片通过长条形通孔可拆卸安装于所述安装条；

所述安装槽的横截面呈倒T型，所述L型安装片在所述安装槽的安装位置可调。

进一步的，所述安装架还设有磁尺和位置传感器；

所述磁尺和所述安装条位于所述安装架的同一侧，所述磁尺位于所述连接板和所述安装条之间；

所述连接板的侧部设有第一连接块和第二连接块，所述第一连接块的右侧与所述连接板固定连接，所述第一连接块的后侧与所述第二连接块固定连接；

所述第二连接块的后侧与所述位置感应器固定连接，所述触发片固定于所述第二连接块的左侧；

所述触发片的中部具有台阶，使所述触发片的自由端相对于固定端与所述位置传感器的距离更远。

本发明实施例的有益效果为：

1、采用磁棒和导磁套筒相配合对套筒状动子的运动做缓冲，不仅具有可靠的缓冲效果，还能避免因缓冲机构疲劳而造成的缓冲失效现象；

2、限定导磁套筒和磁棒两者的长度的比例为0.5L₂≤L₁≤L₂，无论导磁套筒移动至磁棒的哪个位置，磁棒对导磁套筒的吸引力相差不会过大，达到较好的缓冲效果。

附图说明

附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明其中一个实施例的防断电掉落的直线电机结构示意图；

图2是图1所示直线电机结构另一视角的图；

图3是图1所示直线电机结构背面的示意图；

附图中：1-安装架，11-安装条，12-安装槽，3-柱状定子，4-套筒状动子， 5-连接板，51-第一连接块，52-第二连接块，6-磁棒，7-导磁套筒，71-夹块， 72-L型定位片，81-第一光电开关，82-第二光电开关，83-触发片，84-L型安装片，85-长条形通孔，91-磁尺，92-位置传感器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-3所示，本实施例的一种防断电掉落的直线电机结构，包括安装架1、柱状定子3、套筒状动子4、连接板5、磁棒6和导磁套筒7；

柱状定子3和磁棒6固定安装于安装架1，套筒状动子4套设于套筒状动子 4外，套筒状动子4和导磁套筒7通过连接板5固定连接，连接板5与安装架1 滑动配合，导磁套筒7套设于磁棒6外；

导磁套筒7的长度L₁与磁棒6的长度L₂的比例关系为：0.5L₂≤L₁≤L₂。

磁棒6具有很长的使用寿命，一般情况下磁棒6能在重负荷下工作1-2年，轻负荷下工作7-8年。采用磁棒6和导磁套筒7相配合对套筒状动子4的运动做缓冲，不仅具有可靠的缓冲效果，还能避免因缓冲机构疲劳而造成的缓冲失效现象。

导磁套筒7和磁棒6两者的长度对实现缓冲有关键作用。当导磁套筒7没有施加外力时基于磁棒6两端吸引力的平衡会停留在磁棒6的中部。若导磁套筒7的长度过小，例如L₁＝0.2L₂或L₁＝0.4L₂时，导磁套筒7受外力沿磁棒6运动时，导磁套筒7的端部很容易就远离了磁棒6的中点，此时，若套筒状动子 4向下运动，导磁套筒7的顶端移动至磁棒6的中点下方时，由于导磁套筒7整体距离磁棒6底端更近，那么磁棒6底端对导磁套筒7有更大的吸引力，若断电，导磁套筒7连同套筒状动子4会以更大的速度掉落至安装架1的底部，这时不仅不能到防掉落的作用，还会加重撞击，造成更大设备损伤。因此，限定导磁套筒7和磁棒6两者的长度的比例为0.5L₂≤L₁≤L₂，无论导磁套筒7移动至磁棒6的哪个位置，磁棒6对导磁套筒7的吸引力相差不会过大，达到较好的缓冲效果。

优选的，导磁套筒7的长度L₁与磁棒6的长度L₂的比例关系为：L₁＝0.6L₂。导磁套筒7不仅有足够的运动距离，还能具有较好的缓冲效果。

为了实现导磁套筒7和连接板5的连接导磁套筒7外固定有夹块71，夹块 71的侧部与连接板5固定连接。夹块71设有L型定位片72，L型定位片72的一侧面通过螺钉与安装架1可拆卸连接，L型定位片72的另一侧面通过螺钉与夹块71可拆卸连接。

本实施例的直线电机结构在投入使用前以L型定位片72定位导磁套筒7和套筒状动子4的位置，以免在安装或运输过程中发生碰撞。

为了达到较好的限位效果，磁棒6位于安装架1的一侧，安装架1的另一侧设有限位开关机构；限位开关机构包括第一光电开关81和第二光电开关82，第一光电开关81和第二光电开关82分设于安装架1的顶部和底部；连接板5 固定有触发片83，触发片83的自由端与第一光电开关81和第二光电开关82位置相对应。

光电开关为无接触式开关，检测精度更高，两个光电开关能分别对套筒状动子4的最高运动位置和最低运动位置限位。

具体的，第一光电开关81和第二光电开关82均为槽型光电开关。

为了实现限位开关的安装，安装架1设有竖向的安装条11，安装条11开设有安装槽12，安装槽12竖向贯穿安装条11；限位开关机构还包括两个分别与第一光电开关81和第二光电开关82对应的L型安装片84，L型安装片84的一侧与第一光电开关81或第二光电开关82固定连接，L型安装片84的另一侧开有长条形通孔85，L型安装片84通过长条形通孔85可拆卸安装于安装条11；安装槽12的横截面呈倒T型，L型安装片84在安装槽12的安装位置可调。

通过L型安装片84使光电开关的安装更方便，还能与触发片83有更好的对应效果。通过在竖直方向有较大长度的安装槽12，使得光电开关的安装位置可调，进一步实现套筒状动子4运动范围的限定，使该直线电机结构的适用范围更广。而且，长条形通孔85便于微调L型安装片84的安装位置。倒T型安装槽12更有利于对螺钉的螺帽或螺钉的螺母提供抵靠位置，更便于L型安装片 84的安装操作。

为了实现套筒状动子4位置的输出，安装架1还设有磁尺91和位置传感器 92。具体的，磁尺91和安装条11位于安装架1的同一侧，磁尺91位于连接板 5和安装条11之间；连接板5的侧部设有第一连接块51和第二连接块52，第一连接块51的右侧与连接板5固定连接，第一连接块51的后侧与第二连接块52固定连接；第二连接块52的后侧与位置感应器固定连接，触发片83固定于第二连接块52的左侧；触发片83的中部具有台阶，使触发片83的自由端相对于固定端与位置传感器92的距离更远。

限定磁尺91位于安装条11和连接板5之间，当连接板5移动时能同时完成位置感应和限位开关，且通过在触发片83中部设置台阶，能防止位置感应和限位开关发生冲突。第一连接块51和第二连接块52一方面便于触发片83和位置传感器92的安装，另一方面还能防止两者对连接板5的运动产生干扰。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种防断电掉落的直线电机结构，其特征在于，包括安装架、柱状定子、套筒状动子、连接板、磁棒和导磁套筒；

所述柱状定子和磁棒固定安装于所述安装架，所述套筒状动子套设于所述套筒状动子外，所述套筒状动子和所述导磁套筒通过所述连接板固定连接，所述连接板与所述安装架滑动配合，所述导磁套筒套设于所述磁棒外；

所述导磁套筒的长度L₁与所述磁棒的长度L₂的比例关系为：0.5L₂≤L₁≤L₂。

2.根据权利要求1所述的防断电掉落的直线电机结构，其特征在于，所述导磁套筒的长度L₁与所述磁棒的长度L₂的比例关系为：L₁＝0.6L₂。

3.根据权利要求1所述的防断电掉落的直线电机结构，其特征在于，所述导磁套筒外固定有夹块，所述夹块的侧部与所述连接板固定连接；

所述夹块设有L型定位片，所述L型定位片的一侧面通过螺钉与安装架可拆卸连接，所述L型定位片的另一侧面通过螺钉与所述夹块可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的防断电掉落的直线电机结构，其特征在于，所述磁棒位于所述安装架的一侧，所述安装架的另一侧设有限位开关机构；

所述限位开关机构包括第一光电开关和第二光电开关，所述第一光电开关和所述第二光电开关分设于所述安装架的顶部和底部；

所述连接板固定有触发片，所述触发片的自由端与所述第一光电开关和所述第二光电开关位置相对应。

5.根据权利要求4所述的防断电掉落的直线电机结构，其特征在于，所述第一光电开关和所述第二光电开关均为槽型光电开关。

6.根据权利要求4所述的防断电掉落的直线电机结构，其特征在于，所述安装架设有竖向的安装条，所述安装条开设有安装槽，所述安装槽竖向贯穿所述安装条；

所述限位开关机构还包括两个分别与所述第一光电开关和所述第二光电开关对应的L型安装片，所述L型安装片的一侧与所述第一光电开关或所述第二光电开关固定连接，所述L型安装片的另一侧开有长条形通孔，所述L型安装片通过长条形通孔可拆卸安装于所述安装条；

所述安装槽的横截面呈倒T型，所述L型安装片在所述安装槽的安装位置可调。

7.根据权利要求4所述的防断电掉落的直线电机结构，其特征在于，所述安装架还设有磁尺和位置传感器；

所述磁尺和所述安装条位于所述安装架的同一侧，所述磁尺位于所述连接板和所述安装条之间；

所述连接板的侧部设有第一连接块和第二连接块，所述第一连接块的右侧与所述连接板固定连接，所述第一连接块的后侧与所述第二连接块固定连接；

所述第二连接块的后侧与所述位置感应器固定连接，所述触发片固定于所述第二连接块的左侧；

所述触发片的中部具有台阶，使所述触发片的自由端相对于固定端与所述位置传感器的距离更远。

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