CN114583917A - 一种带内嵌导轨的直线电机模组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带内嵌导轨的直线电机模组，包括长条基座，长条基座上设有沿其长度方向设置的第一凹槽；第一凹槽的相对两侧内壁上对应设有导轨条；第一凹槽内设有定子组件和动子组件；动子组件上固定安装有滑块；滑块的两端分别与两导轨条滑动连接；通电后，定子组件与动子组件之间产生电磁交互，动子组件带动滑块在两个导轨条上相对定子组件的长度方向移动，取代现有技术中通过滚珠丝杆、轴承座、伺服电机组成的直线模组，实现了直线电机模组的高精度、高速度运动，稳定性高，能够根据实际需求提高行程，适用范围广，并且体积较小，能够适用于狭小空间，使用方便，通用性更强。

Description

一种带内嵌导轨的直线电机模组

技术领域

本发明涉及高精密直线传动技术领域，更具体地说，涉及一种带内嵌导轨的直线电机模组。

背景技术

直线模组是通过伺服或步进电机进行驱动的直线执行机构，是一种将直线运动平台模块化的运动单元，把导轨系统和传动系统进行精密的组装，集成到一个单元中。如果用直线电机来实现直接驱动，就省去了减速机，丝杠、皮带、齿轮齿条等传动链中间环节，提高了系统的传动精度和响应速度；集成了直线电机的直线模组，被称为直线电机模组或直线电机滑台。

现有技术中，直线模组的导向部分一般采用标准型的直线导轨拼装到底座上，再通过滚珠丝杠，轴承座，伺服电机组合而成。现有技术中一般通过控制电机的转动来实现直线模组滑座的定位，但是存在移动精度、速度都不够高，稳定性较差的问题，并且由于体积较大，会导致直线模组使用不便，难以在狭小空间内进行使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种带内嵌导轨的直线电机模组。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带内嵌导轨的直线电机模组，其特征在于，包括长条基座，所述长条基座上设有沿其长度方向设置的第一凹槽；所述第一凹槽的相对两侧内壁上对应设有导轨条；所述第一凹槽内设有与所述长条基座固定连接的定子组件，和与所述定子组件磁性连接的动子组件；所述定子组件与所述动子组件之间设有间隙；所述动子组件上固定安装有滑块；所述滑块的两端分别与两所述导轨条滑动连接；通电后，所述定子组件与所述动子组件之间产生电磁交互，所述动子组件带动所述滑块在两个所述导轨条上相对所述定子组件的长度方向移动；

本发明所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其中，两所述导轨条上分别设有朝向所述第一凹槽的第一沟槽；所述滑块的两侧分别设有与所述第一沟槽对应的第二沟槽；所述滑块的两端分别设有反向组件；所述反向组件的两端设有回流槽；所述回流槽的一端与所述第一沟槽贯通连接，另一端与所述第二沟槽贯通连接形成循环通道；两所述循环通道内均填充满多个钢球；

本发明所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其中，所述定子组件包括与所述长条基座固定连接的长条固定块；所述长条固定块朝向所述动子组件的一面固设有永磁体；

本发明所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其中，所述动子组件包括含有中空腔室的安装壳；所述中空腔室内设有金属芯和缠绕在所述金属芯上的线圈绕组；

本发明所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其中，所述安装壳位于所述滑块的底部，且所述安装壳与所述滑块通过连接组件固定连接；

本发明所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其中，所述第一沟槽、所述回流槽和所述第二沟槽的横截面的内径尺寸相同；

本发明所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其中，所述长条基座的两端分别固定安装有前支架和后支架；所述前支架与所述后支架的高度均高于所述长条基座的高度；

本发明所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其中，所述滑块一端固设有防止所述滑块撞到所述前支架的第一缓冲件，另一端固设有防止所述滑块撞到所述后支架的第二缓冲件；

本发明所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其中，所述反向组件包括反向板，所述反向板上设有供所述第一缓冲件或所述第二缓冲件穿过的通槽；所述反向组件的两端分别设有与所述第一沟槽适配的导向块；所述导向块与所述第一沟槽滑动连接；

本发明所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其中，所述前支架与所述后支架上架设有护盖；所述滑块的上表面还设有供所述护盖来回滑动的第一凹槽。

本发明的有益效果在于：(1)将导轨条嵌入长条基座的第一凹槽内的相对两侧内壁，使直线轨道与长条底座一体型的结构，体积小，不仅节省了空间，降低了导轨条的安装误差，提升了导轨的直线度和行走平行度；

(2)通过在长条基座上设有定子组件和与定子组件磁性连接的动子组件；定子组件与动子组件之间设有间隙，减少振动；通电后，定子组件与动子组件之间产生电磁交互，动子组件带动滑块在两个导轨条上相对定子组件的长度方向移动，取代现有技术中通过滚珠丝杆、轴承座、伺服电机组成的直线模组，实现了直线电机模组的高精度、高速度运动，稳定性高，能够根据实际需求提高行程，适用范围广，并且体积较小，能够适用于狭小空间，使用方便，通用性更强。

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，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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他附图：

图1是本发明较佳实施例的一种带内嵌导轨的直线电机模组的爆炸图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

应当理解的是：本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明较佳实施例的一种带内嵌导轨的直线电机模组，如图1所示，包括长条基座100，长条基座100上设有沿其长度方向设置的第一凹槽101；第一凹槽101的相对两侧内壁上对应设有导轨条102；导轨条嵌于长条基座的两内侧壁，使直线轨道与长条底座一体型的结构，体积小，不仅节省了空间，降低了导轨条的安装误差，提升了导轨的直线度和行走平行度；

第一凹槽101内设有与长条基座100固定连接的定子组件103，和与定子组件103磁性连接的动子组件104；定子组件103与动子组件104之间设有间隙；动子组件104上固定安装有滑块105；滑块105的两端分别与两导轨条102 滑动连接；通电后，定子组件103与动子组件104之间产生电磁交互，动子组件104带动滑块105在两个导轨条102上相对定子组件103的长度方向移动。

通过在长条基座上设有定子组件和与定子组件磁性连接的动子组件；定子组件与动子组件之间设有间隙，减少振动；通电后，定子组件与动子组件之间产生电磁交互，动子组件带动滑块在两个导轨条上相对定子组件的长度方向移动，取代现有技术中通过滚珠丝杆、轴承座、伺服电机组成的直线模组，实现了直线电机模组的高精度、高速度运动，稳定性高，能够根据实际需求提高行程，适用范围广，并且体积较小，能够适用于狭小空间，使用方便，通用性更强。

具体地，两导轨条102上分别设有朝向第一凹槽101的第一沟槽106；滑块105的两侧分别设有与第一沟槽106对应的第二沟槽107；滑块105的两端分别设有反向组件；反向组件的两端设有回流槽108；回流槽108的一端与第一沟槽106贯通连接，另一端与第二沟槽107贯通连接形成循环通道；两循环通道内均填充满多个钢球109；滑块105沿导轨条102与长条基座100相对移动时，两循环通道内的钢球109同步循环滚动；实现精密、稳定、顺畅的带内嵌导轨的直线电机模组直线运动。

值得说明的是，导轨条为具有一定截面形状的钢条，作为优选，导轨条具有高硬度和高耐磨性，通过热处理和时效处理后，其硬度在HRC58-62之间；经久耐用；该第一沟槽与第二沟槽均具有高光洁度和直线度；该钢球具有高精密和高硬度；钢球通过安装在滑台两端的滚珠循环通道中循环滚动，实现底座和滑台的相对移动。

具体地，定子组件103包括与长条基座100固定连接的长条固定块119；长条固定块119朝向动子组件104的一面固设有永磁体120。动子组件104包括含有中空腔室(图中未示)的安装壳110；中空腔室(图中未示)内设有金属芯(图中未示)和缠绕在金属芯(图中未示)上的线圈绕组(图中未示)；安装壳110位于滑块105的底部，且安装壳110与滑块105通过连接组件固定连接；该连接组件可以是螺丝，也可以是用于连接安装壳与滑块的其他结构。

动子组件通电后，由于永磁体的作用，动子组件在永磁体产生的磁场中会受到磁场力的作用，在磁场力的作用下沿定子组件的长度方向进行运动，由于动子组件与滑块固定连接，故而滑块也会随动子组件同步进行运动，实现直线运动。

具体地，第一沟槽106、回流槽108和第二沟槽107的横截面的内径尺寸相同，使得钢珠在循环通道滚动时运行舒畅。

具体地，长条基座100的两端分别固定安装有前支架111和后支架112；前支架111与后支架112的高度均高于长条基座100的高度；能够防止滑块在运行时因惯性从长条基座上脱离。

具体地，滑块105一端固设有防止滑块105撞到前支架111的第一缓冲件 113，另一端固设有防止滑块105撞到后支架112的第二缓冲件114；通过第一缓冲件与第二缓冲件可以有效防止滑台直接碰撞在前支架和后支架上，从而导致滑块的行走不平行。

具体地，反向组件包括反向板115，反向板115上设有供第一缓冲件113 或第二缓冲件114穿过的通槽116；反向组件的两端分别设有与第一沟槽106 适配的导向块117；导向块117与第一沟槽106滑动连接，提升了直线电机模组的直线度和行走平行度。

为防止高速运转时被异物触碰传动部件，前支架111与后支架112上架设有护盖118或其他防护装置；滑块105的上表面还设有供护盖118来回滑动的第二凹槽119；护盖等防护装置有无不影响本实施例的核心功能，但同样在本实施例的保护范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种带内嵌导轨的直线电机模组，其特征在于，包括长条基座，所述长条基座上设有沿其长度方向设置的第一凹槽；所述第一凹槽的相对两侧内壁上对应设有导轨条；所述第一凹槽内设有与所述长条基座固定连接的定子组件，和与所述定子组件磁性连接的动子组件；所述定子组件与所述动子组件之间设有间隙；所述动子组件上固定安装有滑块；所述滑块的两端分别与两所述导轨条滑动连接；通电后，所述定子组件与所述动子组件之间产生电磁交互，所述动子组件带动所述滑块在两个所述导轨条上相对所述定子组件的长度方向移动。

2.根据权利要求1所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其特征在于，两所述导轨条上分别设有朝向所述第一凹槽的第一沟槽；所述滑块的两侧分别设有与所述第一沟槽对应的第二沟槽；所述滑块的两端分别设有反向组件；所述反向组件的两端设有回流槽；所述回流槽的一端与所述第一沟槽贯通连接，另一端与所述第二沟槽贯通连接形成循环通道；两所述循环通道内均填充满多个钢球。

3.根据权利要求2所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其特征在于，所述定子组件包括与所述长条基座固定连接的长条固定块；所述长条固定块朝向所述动子组件的一面固设有永磁体。

4.根据权利要求3所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其特征在于，所述动子组件包括含有中空腔室的安装壳；所述中空腔室内设有金属芯和缠绕在所述金属芯上的线圈绕组。

5.根据权利要求4所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其特征在于，所述安装壳位于所述滑块的底部，且所述安装壳与所述滑块通过连接组件固定连接。

6.根据权利要求2所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其特征在于，所述第一沟槽、所述回流槽和所述第二沟槽的横截面的内径尺寸相同。

7.根据权利要求1-6任一所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其特征在于，所述长条基座的两端分别固定安装有前支架和后支架；所述前支架与所述后支架的高度均高于所述长条基座的高度。

8.根据权利要求7所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其特征在于，所述滑块一端固设有防止所述滑块撞到所述前支架的第一缓冲件，另一端固设有防止所述滑块撞到所述后支架的第二缓冲件。

9.根据权利要求8所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其特征在于，所述反向组件包括反向板，所述反向板上设有供所述第一缓冲件或所述第二缓冲件穿过的通槽；所述反向组件的两端分别设有与所述第一沟槽适配的导向块；所述导向块与所述第一沟槽滑动连接。

10.根据权利要求7所述的带内嵌导轨的直线电机模组，其特征在于，所述前支架与所述后支架上架设有护盖；所述滑块的上表面还设有供所述护盖来回滑动的第二凹槽。

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