CN209150975U - 一种直线电机模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直线电机模组，包括定子组件、动子以及滑台，所述定子组件被配置为用于形成磁场，所述动子与所述磁场配合，以进行线性移动；所述定子组件包括上磁铁及下磁铁，所述上磁铁与下磁铁平行相对设置且两者之间设置有间隙，所述动子的一部分位于所述间隙内，所述滑台设置在所述动子上且滑台的外表面与外部载荷连接，所述滑台的内表面两端均与动子固定连接。本实用新型的直线电机模组，通过将滑台的两侧与动子的两端连接，使动子的推力能够更加均匀地从两侧施加给滑台，从而使动子的运行更加平稳。

Description

一种直线电机模组

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，更具体地，涉及一种直线电机模组。

背景技术

直线电机作为一种零传动的驱动机构，不需要中间传动机构，并且具有高精度、高动态响应和高刚性等优势。此外，由于没有传动的磨损，机械损耗极小，直线电机的维护需求低，因而可靠性高，寿命长。因此，直线电机的应用也越来越广泛，通常直线电机的应用是通过组装成直线电机模组实现的。

近年来，在工业应用中，普遍采用无铁芯直线电机。然而，现有的无铁芯直线电机虽然在一定程度上提高了电机的驱动力，但现有技术中，传统双边型无铁心直线电机均采用U型结构，动子与定子单边安装，导致动子及定子受力不均匀；且滑台的一侧与动子连接，电机出力推动滑台和负载运动时滑台单侧受力，导致导轨受到一个侧向扭矩，从而影响电机性能和使用寿命；此外，电机定子整体安装在底座上，导致模组整体宽度和高度的尺寸较大。

有鉴于此，需要提供一种新的技术方案以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种直线电机模组的新技术方案。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种直线电机模组，包括定子组件、动子以及滑台，所述定子组件被配置为用于形成磁场，所述动子与所述磁场配合，以进行线性移动；所述定子组件包括上磁铁及下磁铁，所述上磁铁与下磁铁平行相对设置且两者之间设置有间隙，所述动子的一部分位于所述间隙内，所述滑台设置在所述动子上且滑台的外表面与外部载荷连接，所述滑台的内表面两端均与动子固定连接。

可选地，所述动子的截面为工字型，所述动子包括相对设置的两块立板及连接两块立板的腹板，所述腹板设置在所述间隙内；在所述腹板上设置有线圈。

可选地，所述滑台与动子连接的内表面设置有凹槽，所述凹槽的两侧形成两个凸出部，两个所述凸出部分别与两块立板固定连接。

可选地，所述定子组件还包括底座磁轭、上磁轭及连接块，所述上磁轭与底座磁轭平行相对设置，且上磁轭的两端分别通过一个连接块与底座磁轭连接。

可选地，所述下磁铁固定连接在所述底座磁轭与上磁轭相对的表面，所述上磁铁固定连接在所述上磁轭与底座磁轭相对的表面。

可选地，所述直线电机模组还包括导轨及滑块，所述导轨设置在上磁轭远离所述底座磁轭的表面，所述滑块配合连接在所述导轨上并能够沿导轨滑动，所述滑台设置在所述滑块上并能够带动滑块一起沿导轨滑动。

可选地，所述直线电机模组还包括栅尺，所述栅尺设置在所述上磁轭的侧部。

可选地，所述上磁轭的侧部设置有由非导磁材料制成的栅尺座，所述栅尺设置在栅尺座上。

可选地，所述滑台上设置有编码器，所述编码器被配置为随所述滑台滑动并读取位置信息。

可选地，所述编码器的读数头的位置与所述栅尺对应。

本实用新型的直线电机模组，通过将滑台的两侧与动子的两端连接，使动子的推力能够更加均匀地从两侧施加给滑台，从而使动子的运行更加平稳。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实用新型一种直线电机模组的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种直线电机模组的分解结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参考图1、图2，本实用新型实施例提供了一种直线电机模组。该直线电机模组包括定子组件、动子11以及滑台9，所述定子组件被配置为用于形成磁场，所述动子11与所述磁场配合，具体地，在所述动子11上设置有线圈，所述线圈在磁场中形成电磁力，电磁力用于驱动动子11以进行线性移动；所述定子组件包括上磁铁3及下磁铁3’，所述上磁铁3与下磁铁3’平行相对设置且两者之间设置有间隙，因此，上磁铁3与下磁铁3’长轴方向(如图1所示的A向)的两端及短轴方向(如图1所示的B向)的两侧均为开口，上磁铁3与下磁铁3’的长轴方向亦即动子11做线性移动的方向。所述动子11的一部分位于所述间隙内，所述滑台9设置在所述动子11上且滑台9的外表面与外部载荷连接，所述滑台9的内表面两端均与动子11固定连接。现有技术中，滑台仅有单侧连接在动子上，当滑台连同外部负载进行线性移动时，滑台仅有单侧受力，导致受力不不均匀；而本实施例中由于滑台9的内表面两端均与动子11固定连接，因而很好地避免了上述问题。

在一个实施例中，所述动子11的截面为工字型，具体地，所述动子11包括相对设置的两块立板111及连接两块立板111中部的腹板112，所述腹板112设置在所述间隙内，具体地，所述线圈设置在腹板112上，比如，线圈封装于腹板112内；所述两块立板111位于上磁铁3与下磁铁3’短轴方向的两侧开口外。在本实施例中，动子11通过其中部设置的腹板112与定子组件连接，腹板112两侧的两块立板111对称设置在定子组件外，相比现有技术中动子与定子单边安装的形式，本实施例的动子11与定子组件安装的方式更加稳定且受力均匀。

在一个实施例中，所述滑台9与动子11连接的内表面设置有凹槽91，所述凹槽91的两侧形成两个凸出部92，两个所述凸出部92分别与两块立板111固定连接。相比现有技术中滑台单侧与动子连接的形式，本实施例中将滑台9两侧的凸出部92与动子11的两块立板111分别对接，此连接方式相当于将现有技术中的悬臂梁连接优化为简支梁连接，使得动子11的推力会更加均匀地从两侧施加给滑台9，从而使动子11的出力更加均匀、运行更加平稳。

在一个实施例中，所述定子组件还包括底座磁轭1、上磁轭4及连接块2，所述上磁轭4与底座磁轭1平行相对设置，具体地，所述下磁铁3’固定连接在所述底座磁轭1与上磁轭4相对的表面，所述上磁铁3固定连接在所述上磁轭4与底座磁轭1相对的表面。上磁轭4的两端分别通过一个连接块2与底座磁轭1连接，即，两个连接块2分别设置在底座磁轭1的两端用于连接并支撑上磁轭4，两个连接块2将底座磁轭1与上磁轭4隔离开使其两者之间存在间隙，对于上磁铁3及下磁铁3’，两个连接块2分别位于上磁铁3与下磁铁3’长轴方向的两端开口外；两个连接块2可通过螺钉与底座磁轭1及上磁轭4的端部连接，两个连接块2还可以通过粘接或卡接的方式与底座磁轭1及上磁轭4的端部连接。在本实施例中，将底座采用导磁材料制成，充当定子其中一边的磁轭，简化了整个直线电机模组的结构，使该直线电机模组整体的高度和宽度的尺寸减小、结构更加紧凑、易于安装。

在一个实施例中，所述直线电机模组还包括导轨7及滑块8，所述导轨7设置在上磁轭4远离所述底座磁轭1的表面，具体地，所述上磁轭4远离所述底座磁轭1的表面设置有凹槽，所述导轨7设置在上磁轭4表面的凹槽内；所述滑块8配合连接在所述导轨7上并能够沿导轨7滑动，所述滑台9设置在所述滑块8上并能够带动滑块8一起沿导轨7滑动。具体地，滑块8位于滑台9下表面的凹槽91内，滑块8的数量可根据滑台9的尺寸做调整，可设置两个甚至更多的滑块8，本实用新型对此不作具体限制。

在一个实施例中，所述直线电机模组还包括栅尺6，所述栅尺6设置在所述上磁轭4的侧部。进一步地，如果栅尺6对磁场比较敏感，容易受到磁场的干扰，则需要通过非导磁材料制成的栅尺座5安装在磁轭上，非导磁材料例如有塑料、树脂、橡胶及硅胶等；在这种情况下，所述上磁轭4的侧部设置有栅尺座5，所述栅尺6设置在栅尺座5上。具体地，所述上磁轭4的侧部设置有台阶面，所述栅尺座5设置在所述台阶面处；进一步地，所述栅尺座5的截面为L型。

在一个实施例中，所述滑台9上设置有编码器10，具体地，所述编码器10位于所述滑台9一侧的凸出部92的底部位置处，所述编码器10的读数头的位置与所述栅尺6对应，所述编码器10被配置为随所述滑台9滑动并读取位置信息。当滑台9滑动时，带动编码器10的读数头沿着与栅尺6正对的轨迹移动，可测量位置信息并反馈给控制系统，从而能够使编码器10实现对移动距离的控制。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种直线电机模组，其特征在于，包括定子组件、动子以及滑台，所述定子组件被配置为用于形成磁场，所述动子与所述磁场配合，以进行线性移动；所述定子组件包括上磁铁及下磁铁，所述上磁铁与下磁铁平行相对设置且两者之间设置有间隙，所述动子的一部分位于所述间隙内，所述滑台设置在所述动子上且滑台的外表面与外部载荷连接，所述滑台的内表面两端均与动子固定连接。

2.根据权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，所述动子的截面为工字型，所述动子包括相对设置的两块立板及连接两块立板的腹板，所述腹板设置在所述间隙内；在所述腹板上设置有线圈。

3.根据权利要求2所述的直线电机模组，其特征在于，所述滑台与动子连接的内表面设置有凹槽，所述凹槽的两侧形成两个凸出部，两个所述凸出部分别与两块立板固定连接。

4.根据权利要求2所述的直线电机模组，其特征在于，所述定子组件还包括底座磁轭、上磁轭及连接块，所述上磁轭与底座磁轭平行相对设置，且上磁轭的两端分别通过一个连接块与底座磁轭连接。

5.根据权利要求4所述的直线电机模组，其特征在于，所述下磁铁固定连接在所述底座磁轭与上磁轭相对的表面，所述上磁铁固定连接在所述上磁轭与底座磁轭相对的表面。

6.根据权利要求4所述的直线电机模组，其特征在于，所述直线电机模组还包括导轨及滑块，所述导轨设置在上磁轭远离所述底座磁轭的表面，所述滑块配合连接在所述导轨上并能够沿导轨滑动，所述滑台设置在所述滑块上并能够带动滑块一同沿导轨滑动。

7.根据权利要求4所述的直线电机模组，其特征在于，所述直线电机模组还包括栅尺，所述栅尺设置在所述上磁轭的侧部。

8.根据权利要求7所述的直线电机模组，其特征在于，所述上磁轭的侧部设置有由非导磁材料制成的栅尺座，所述栅尺设置在栅尺座上。

9.根据权利要求7所述的直线电机模组，其特征在于，所述滑台上设置有编码器，所述编码器被配置为随所述滑台滑动并读取位置信息。

10.根据权利要求9所述的直线电机模组，其特征在于，所述编码器的读数头的位置与所述栅尺对应。