CN201001067Y - 直线电机驱动式工作平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种直线运动工作平台，具体涉及一种直线电机驱动式工作平台，提供可长行程、高速、由直线电机驱动作精密直线运动、可组合成两轴或多轴直线运动的工作平台，包括条状基座，固定在基座上的导轨，安装在导轨上可移动的工作平台，工作平台下和导轨连接有导轨滑块，在导轨和基座间设置有支座板，工作平台通过至少一个传递板与若干个直线电机动子并排连接，每个直线电机定子为长条凹槽状，与导轨同方向设置，与直线电机动子数量相对应的直线电机的定子并排固定在支座板侧面，可带动工作平台沿导轨移动的动子有间隙地插在定子的长条凹槽内，易获得高的速度和加速度，结构简单、机械传动误差小、传动效率高，提供较传统方式高得多的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直线运动工作平台，具体涉及一种直线电机驱动式工作平台。
背景技术
目前，传统的直线运动通常由以下方式产生：气缸和液压油缸方式及机械方式，其中机械方式又可细分为丝杠螺母机构、齿轮齿条机构、皮带驱动或线驱动结构等，所有这些方式均需要旋转的电机作为动力源，经过中间的传动机构，才能获得所需要的直线运动，由于有这些中间传动机构，它存在着机构复杂、机械传动间隙大、有摩擦、传动效率低、精度、速度和加速度都较小等许多问题。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本实用新型的目的是提供一种可长行程、高速、由直线电机驱动作精密直线运动的、可组合成两轴或多轴直线运动的工作平台。
本实用新型通过以下技术方案实现：
本实用新型的一种直线电机驱动的工作平台，包括条状基座，一固定在基座上的导轨，和安装在导轨上可移动的工作平台，在工作平台下和导轨配合连接有导轨滑块，在导轨和基座之间设置有支座板，其中：所述工作平台通过至少一个传递板与若干个直线电机的动子并排连接，每个直线电机定子为长条凹槽状，与导轨同方向设置，与所述直线电机动子数量相对应的直线电机的定子并排固定在支座板侧面，可带动工作平台沿导轨移动的所述动子有间隙地插在所述定子的长条凹槽内。
本实用新型所述的一种直线电机驱动的工作平台，其中：所述直线电机驱动式工作平台，其特征是：所述工作平台通过2个传递板分别与若干个直线电机的动子并排连接，每个直线电机定子为长条凹槽状，与导轨同方向设置，与所述直线电机动子数量相对应的直线电机的定子并排固定在支座板两侧，可带动工作平台沿导轨移动的所述动子有间隙地插在所述定子的长条凹槽内。
本实用新型所述的一种直线电机驱动的工作平台，其中：所述工作平台通过传递板与1个直线电机的动子连接，与其对应的1个定子与导轨同方向设置在支座板一侧，所述定子的长条凹槽开口向下，所述动子有间隙地从下向上插在所述定子的长条凹槽内。
本实用新型所述的一种直线电机驱动的工作平台，其中：所述工作平台通过传递板与2个直线电机的动子并排连接，与其对应的2个定子与导轨同方向并排设置在支座板一侧，所述2个定子的长条凹槽开口向上，所述动子有间隙地从上向下插在所述定子的长条凹槽内。
本实用新型所述的一种直线电机驱动的工作平台，其中：所述工作平台通过2个传递板与2个直线电机的动子连接在支座板两侧，与其对应的2个定子与导轨同方向分别设置在支座板两侧，所述2个定子的长条凹槽开口向下，所述2个动子有间隙地从下向上插在所述定子的长条凹槽内。
本实用新型所述的一种直线电机驱动的工作平台，其中：所述工作平台上设置有直线位移测量装置套件，导轨和定子多段连接加长。
本实用新型所述的一种直线电机驱动的工作平台，其中：所述导轨两端安装有防撞缓冲机构。
本实用新型所述的一种直线电机驱动的工作平台，其中：所述2台直线电机驱动式工作平台垂直设置构成两维坐标工作平台。
本实用新型所述的一种直线电机驱动的工作平台，其中：所述3台直线电机驱动式工作平台在三维空间设置构成三维坐标工作平台。
本实用新型的显著特点是：
本实用新型是一种采用直线电机驱动实现精密直线运动的工作平台，并且还是一种能够长行程高速直线运动的工作平台，利用直线电机直接带动工作平台，动子部分的能量直接作用于工作平台上，中间无活动的传动机构，因此，容易获得高的速度和加速度，结构简单、机械传动误差小，摩擦小、传动效率高，同时它可以提供较传统方式高得多的性能，如高速度(最大速度大于4米/秒)、高加速度(最大加速度大于15g/秒)、长行程(最大行程大于4米以上)、高精度(最大定位精度达纳米级)，如动子的输出力为100N，平台移动部分的质量为5Kg，忽略滚动直线导轨的摩擦力，则可产生的最大加速度为20m/s2，使用不同的直线电机，或采用上述不同的结构形式，可以获得不同的输出力和不同的性能，具有结构简单、合理，安全可靠、有效，经济效益显著。
附图说明：
图1：是本实用新型一种直线电机驱动式工作平台(单侧、开口向下的单定子)横截面结构示意图。
图2：是本实用新型一种直线电机驱动式工作平台整体结构示意图。
图3：是一种单侧、开口向上的单定子直线电机驱动式工作平台结构示意图。
图4：是一种单侧、开口向上的双定子直线电机驱动式工作平台结构示意图。
图5：是一种双侧、开口向下的单定子直线电机驱动式工作平台结构示意图。
图6：是一种双轨、双侧、开口向上的双定子直线电机驱动式工作平台结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步介绍。
如图1所示，是本实用新型一种直线电机驱动式工作平台结构示意图。包括条状基座6，一固定在基座6上的导轨8，和安装在导轨8上可移动的工作平台1，在工作平台1下和导轨8配合连接有导轨滑块7，在导轨8和基座6之间设置有支座板5，所述工作平台1通过一个传递板9与1个直线电机的动子11连接，直线电机定子10为长条凹槽状，与导轨8同方向设置，与所述直线电机动子11数量相对应的1个直线电机的定子10固定在支座板5的侧面，可带动工作平台1沿导轨8移动的所述动子11有间隙地插在所述定子10的长条凹槽内，本实施例为在导轨8的一侧，单个动子11向上插入开口向下的定子10中，在所述动子11和所述传递板9之间设置有调整间隙的调整片12，以调整动子11和定子10之间的间隙，所述工作平台1上设置有直线位移测量装置，其中一个是光栅尺4，另一个是光栅读数头3，由于它们是成套配合使用，所以称之为直线位移测量装置套件，所述光栅尺4可以是直线光栅尺、直线磁栅尺或其它直线位移检测传感器，所得到的位置信号用于整个工作平台的伺服控制，在所述光栅读数头3和工作平台1之间设置有调整它们之间距离的调节板2。如图2所示，所述导轨8两端安装有防撞缓冲机构13，材料可为橡胶或其它可吸收能量的弹簧机构，工作平台1在导轨8的方向上作直线运动，运动的长度由导轨8和定子10的长度决定，导轨8可直接使用目前市面上供应的线性导轨，导轨8和定子10可以通过多个拼接无限延长。
如图3所示，是一种单侧、开口向上的单定子直线电机驱动式工作平台结构示意图，所述工作平台1通过传递板9与1个直线电机的动子11连接，与其对应的1个定子10与导轨8同方向设置在支座板5一侧，所述定子10的长条凹槽开口向上，所述动子11有间隙地从上向下插在所述定子10的长条凹槽内，所述定子10和动子11之间的间隙调整均通过调整片12进行，调整片12都是固定在传递板9和动子11之间，进行所述的定子10和动子11之间的间隙调整，采用这种单定子开口向上的方式其优点是传递板9的长度缩短了，受力状况得到改善，但其缺点是定子10的开口位置向上，使用时平台需要防护，还有单定子10和直线位移测量装置套件3、4设置在导轨8的同一侧的结构形式，也可以采用使定子10和直线位移测量装置套件3、4分设在导轨8的两侧的结构形式。
如图4所示是一种单侧、开口向上的双定子直线电机驱动式工作平台结构示意图，是在导轨同侧布置两个直线电机，能够实现加倍驱动，结构紧凑。
如图5所示，是一种双侧、开口向下的单定子直线电机驱动式工作平台结构示意图，是在导轨的两侧均布两个直线电机，所述定子10的长条凹槽开口向下，所述动子11有间隙地从下向上插在所述定子10的长条凹槽内，由于是对称布置，所以受力均匀。
如图6所示，是一种双轨、双侧、开口向上的双定子直线电机驱动式工作平台结构示意图，采用双轨可以增加平台的受力能力，每侧布置2个直线电机，叠加其输出能量，能够有更大的承载能力和输出推力，更高的运行速度和加速度。
采用所述2台直线电机驱动式工作平台1垂直设置构成两维坐标工作平台，采用所述3台直线电机驱动式工作平台1在三维空间设置构成三维坐标工作平台，这样可以进行两维坐标的运动，或者完成在三维空间内的运动或者测量之类的工作。
工作原理：
工作时，接通电源，动子11和定子10之间通过线圈产生动力，动子11通过传递板9将动力传到工作平台1上，并带动工作平台1在直线导轨8的方向上作直线运动。
Claims (9)
1.一种直线电机驱动式工作平台，包括条状基座(6)，一固定在基座上的导轨(8)，和安装在导轨上可移动的工作平台(1)，在工作平台(1)下和导轨配合连接有导轨滑块(7)，在导轨8和基座之间设置有支座板(5)，其特征在于：所述工作平台(1)通过至少一个传递板(9)与若干个直线电机的动子(11)并排连接，每个直线电机定子(10)为长条凹槽状，与导轨(8)同方向设置，与所述直线电机动子(11)数量相对应的直线电机的定子(10)并排固定在支座板(5)侧面，可带动工作平台(1)沿导轨(8)移动的所述动子(11)有间隙地插在所述定子(10)的长条凹槽内。
2.根据权利要求1所述直线电机驱动式工作平台，其特征是：所述工作平台(1)通过2个传递板(9)分别与若干个直线电机的动子(11)并排连接，每个直线电机定子(10)为长条凹槽状，与导轨(8)同方向设置，与所述直线电机动子(11)数量相对应的直线电机的定子(10)并排固定在支座板(5)两侧，可带动工作平台(1)沿导轨(8)移动的所述动子(11)有间隙地插在所述定子(10)的长条凹槽内。
3.根据权利要求1所述直线电机驱动式工作平台，其特征是：所述工作平台(1)通过传递板(9)与1个直线电机的动子(11)连接，与其对应的1个定子(10)与导轨(8)同方向设置在支座板(5)一侧，所述定子(10)的长条凹槽开口向下，所述动子(11)有间隙地从下向上插在所述定子(10)的长条凹槽内。
4.根据权利要求1所述直线电机驱动式工作平台，其特征是：所述工作平台(1)通过传递板(9)与2个直线电机的动子(11)并排连接，与其对应的2个定子(10)与导轨(7)同方向并排设置在支座板(5)一侧，所述2个定子(10)的长条凹槽开口向上，所述动子(11)有间隙地从上向下插在所述定子(10)的长条凹槽内。
5.根据权利要求2所述直线电机驱动式工作平台，其特征是：所述工作平台(1)通过2个传递板(9)与2个直线电机的动子(11)连接在支座板(5)两侧，与其对应的2个定子(10)与导轨(7)同方向分别设置在支座板(5)两侧，所述2个定子(10)的长条凹槽开口向下，所述2个动子(11)有间隙地从下向上插在所述定子(10)的长条凹槽内。
6.根据权利要求1、2、3、4、5之一所述的直线电机驱动式工作平台，其特征是：所述工作平台(1)上设置有直线位移测量装置套件(3)、(4)，导轨和定子多段连接加长。
7.根据权利要求6所述直线电机驱动式工作平台，其特征是：所述导轨(8)两端安装有防撞缓冲机构(13)、(14)。
8.根据权利要求1所述直线电机驱动式工作平台，其特征是：所述2台直线电机驱动式工作平台(1)垂直设置构成两维坐标工作平台。
9.根据权利要求1所述直线电机驱动式工作平台，其特征是：所述3台直线电机驱动式工作平台(1)在三维空间设置构成三维坐标工作平台。
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| CNU200720103385XU CN201001067Y (zh) | 2007-01-30 | 2007-01-30 | 直线电机驱动式工作平台 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN101984552A (zh) * | 2010-11-11 | 2011-03-09 | 四川长征机床集团有限公司 | 扩展直线电机推力输出范围的方法 |
| CN105608980B (zh) * | 2016-03-04 | 2018-05-29 | 合肥工业大学智能制造技术研究院 | 一种直线电机倒立摆 |
| CN109262338A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-25 | 山东威达重工股份有限公司 | 桥式龙门机床用直线电机驱动装置 |
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- 2007-01-30 CN CNU200720103385XU patent/CN201001067Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Assignee: Zhengzhou micro nano technology Co., Ltd. Assignor: Zhao Jianping Contract fulfillment period: 2008.11.20 to 2013.11.19 Contract record no.: 2008410000086 Denomination of utility model: Linear motor drive type working platform Granted publication date: 20080102 License type: Exclusive license Record date: 20081125 |
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| LIC | Patent licence contract for exploitation submitted for record |
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