CN209375427U - 一种新型直线电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型直线电机，包括定子、动子、安装座、滑座、磁弹簧模组、光栅模组、滑动模组；所述定子固定安装于安装座，且定子设有第一安装孔；所述动子穿过第一安装孔布置，且动子两端与滑座连接；所述滑动模组沿动子的长度方向设于安装座上，动子及定子相配合用于驱动滑座经滑动模组相对安装座滑动，滑座用于带动负载做升降运动；所述磁弹簧模组设于滑座一侧，用于平衡滑座上负载的重量；所述光栅模组设于滑座另一侧，用于实时检测及反馈滑座带动负载滑动的位置。本实用新型结构紧凑、可精确匹配负载重量、运行精度高、运行平稳、实用性强。

Description

一种新型直线电机

技术领域

本实用新型涉及直线电机技术领域，尤其涉及一种新型直线电机。

背景技术

目前机械行业内，带动设备做升降运动大多利用伺服电机(或步进电机)与丝杠模组相互配合，将旋转运动转化成直线运动。而为了让设备能够停留至指定高度，则需要使用待刹车的伺服电机或者额外增加制动器方式来实现，在整体结构上，体积较大。另外，丝杠和螺母在运动过程中会有一定的噪音，由于是接触式运动，会出现磨损，并出现粉尘颗粒，精度也很难达到微米以下。

而在现有的直线电机模组结构上，通常也只是使用拉绳弹簧或者压缩弹簧去匹配负载的重量，使得弹簧的弹性力与负载的重力相抵消，从而达到运行过程中动力均匀及平衡，即使电机突然断电，负载不会因为失去电机的驱动力而下坠，借助弹簧的弹性力依然可以让负载保持不动。然而，在实际运用案例中，多数直线电机却基本无法实现此功能，或者实现的效果不佳，此外拉绳弹簧有一定的使用寿命，需要定期更换，加大开支，并且也无法较精准的匹配负载重量。

综上可知，所述直线电机，实际中存在不便的问题，所以有必要加以改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型直线电机，该电机结构紧凑、可精确匹配负载重量、运行精度高、运行平稳、实用性强。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种新型直线电机，包括定子、动子、安装座、滑座、磁弹簧模组、光栅模组、滑动模组；所述定子固定安装于安装座，且定子设有第一安装孔；所述动子穿过第一安装孔布置，且动子两端与滑座连接；所述滑动模组沿动子的长度方向设于安装座上，动子及定子相配合用于驱动滑座经滑动模组相对安装座滑动，滑座用于带动负载做升降运动；所述磁弹簧模组设于滑座一侧，用于平衡滑座上负载的重量；所述光栅模组设于滑座另一侧，用于实时检测及反馈滑座带动负载滑动的位置。

进一步地，所述新型直线电机还包括至少一第一固定座；所述滑座呈倒L型构造，L型滑座竖端内侧经第一固定座与动子固定连接，L型滑座横端顶部用于承载负载；所述磁弹簧模组、光栅模组分别布置于L型滑座竖端两侧。

进一步地，所述光栅模组包括光栅尺、光栅读数头；所述光栅模组布置于L型滑座竖端一侧，且光栅读数头与安装座固定连接；所述光栅尺沿L型滑座竖端长度方向布置于L型滑座上，并与光栅读数头电性连接。

进一步地，磁弹簧模组包括磁套、磁杆、至少一第二固定座；所述磁套与L型滑座竖端另一侧固定连接，且沿L型滑座竖端长度方向设有第二安装孔；所述磁杆穿过第二安装孔布置，且磁杆端部经第二固定座与安装座一侧固定连接；所述L型滑座带动磁套相对磁杆运动。

进一步地，所述滑动模组包括两滑条、若干滑块；所述安装座两侧沿动子长度方向对称布置有若干滑块，定子位于安装座两侧的滑块之间；所述L型滑座竖端两侧分别经一滑条沿滑块滑动。

进一步地，所述安装座顶部两侧均设有一缓冲柱。

进一步地，所述磁弹簧模组包括磁套、磁杆、至少一第三固定座；所述磁套布置于L型滑座竖端另一侧，且与安装座一侧固定连接；所述磁套沿L型滑座竖端长度方向设有第三安装孔；所述磁杆穿过第三安装孔布置，且磁杆端部经第三固定座与L型滑座竖端一侧固定连接；所述L型滑座带动磁杆相对磁套运动。

进一步地，所述滑动模组包括两滑条、两导向座；所述两导向座沿动子长度方向布置于安装座两侧，定子位于两导向座之间，并经两导向座与安装座固定连接；所述导向座沿其长度方向设有若干滑块；所述L型滑座竖端两侧分别经一滑条沿滑块滑动。

进一步地，每一导向座一端顶部及导向座另一端下方均设有一缓冲柱。

采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

1)通过磁弹簧模组可精确匹配负载的重量，当电机驱动负载做升降运动时，磁弹簧模组的弹性力与负载的重量相抵消，即使电机突然断电，也能保证负载停留至某一位置，不会突然下坠，对电机造成损坏；

2)通过光栅模组可将负载精准地移动至某一确定位置，提高电机的定位精度；

3)结构紧凑、运行平稳、无噪音、无摩擦、运行速度快。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的立体图；

图2为图1另一视角立体图；

图3为图2省却滑座的立体图；

图4为本实用新型的实施例2的立体图；

图5为图4另一视角立体图；

图6为图5省却滑座的立体图；

图7为图4省却滑座、光栅模组、磁弹簧模组的立体图；

其中，附图标识说明：

1—定子； 2—动子；

3—安装座； 4—滑座；

5/5’—磁弹簧模组； 6—光栅模组；

7/7’—滑动模组； 8—第一固定座；

51/51’—磁套； 52/52’—磁杆；

53—第二固定座； 53’—第三固定座；

61—光栅尺； 62—光栅读数头；

71/71’—滑条； 72’—导向座；

721/721’—滑块； 722/722’—缓冲柱。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1至7所示，本实用新型提供一种新型直线电机，包括定子1、动子2、安装座3、滑座4、磁弹簧模组5/5’、光栅模组6、滑动模组7/7’；所述定子1固定安装于安装座3，且定子1设有第一安装孔；所述动子2穿过第一安装孔布置，且动子2两端与滑座4连接；所述滑动模组7/7’沿动子2的长度方向设于安装座3上，动子2及定子1相配合用于驱动滑座4经滑动模组7/7’相对安装座3滑动，滑座4用于带动负载做升降运动；所述磁弹簧模组5/5’设于滑座4一侧，用于平衡滑座4上负载的重量；所述光栅模组6设于滑座4另一侧，用于实时检测及反馈滑座4带动负载滑动的位置。

其中，所述新型直线电机还包括至少一第一固定座8；所述滑座4呈倒L型构造，L型滑座4竖端内侧经第一固定座8与动子2固定连接，L型滑座4横端顶部用于承载负载；所述磁弹簧模组5/5’、光栅模组6分别布置于L型滑座4竖端两侧；所述光栅模组6包括光栅尺61、光栅读数头62；所述光栅模组6布置于L型滑座4竖端一侧，且光栅读数头62与安装座3固定连接；所述光栅尺61沿L型滑座4竖端长度方向布置于L型滑座4上，并与光栅读数头62电性连接。

实施例1：

磁弹簧模组5包括磁套51、磁杆52、至少一第二固定座53；所述磁套51与L型滑座4竖端另一侧固定连接，且沿L型滑座4竖端长度方向设有第二安装孔；所述磁杆52穿过第二安装孔布置，且磁杆52端部经第二固定座53与安装座3一侧固定连接；所述L型滑座4带动磁套51相对磁杆52运动；所述滑动模组7包括两滑条71、若干滑块721；所述安装座3两侧沿动子2长度方向对称布置有若干滑块721，定子1位于安装座3两侧的滑块721之间；所述L型滑座4竖端两侧分别经一滑条71沿滑块721滑动；所述安装座3顶部两侧均设有一缓冲柱722。

实施例2：

所述磁弹簧模组5’包括磁套51’、磁杆52’、至少一第三固定座53’；所述磁套51’布置于L型滑座4竖端另一侧，且与安装座3一侧固定连接；所述磁套51’沿L型滑座4竖端长度方向设有第三安装孔；所述磁杆52’穿过第三安装孔布置，且磁杆52’端部经第三固定座53’与L型滑座4竖端一侧固定连接；所述L型滑座4带动磁杆52’相对磁套51’运动；所述滑动模组7’包括两滑条71’、两导向座72’；所述两导向座72’沿动子2长度方向布置于安装座3两侧，定子1位于两导向座72’之间，并经两导向座72’与安装座3固定连接；所述导向座72’沿其长度方向设有若干滑块721’；所述L型滑座4竖端两侧分别经一滑条71’沿滑块721’滑动；每一导向座72’一端顶部及导向座72’另一端下方均设有一缓冲柱722’。

本实用新型工作原理：

以实施例2进行说明，实施例1工作原理与实施例2类似。

当对定子1进行通电时，定子1周围会产生行波磁场(直线电机工作原理)，动子2与定子1之间会产生驱动力，进而驱动动子2带动滑座4运动。

在电机驱动负载升降时，有负载自身的重力，电机驱动负载上升及下降所需要的力是不同的。电机在突然断电时，负载由于自身重力会自然下降。本实用新型驱动负载做升降运动时，首先确定负载的重量，随后向磁杆52’充磁，使得磁杆52’与磁套51’之间产生的相斥力或弹性力与负载的重力相同，从而达到抵消负载重力的目的；将负载放置于L型滑座4横端顶部，此时负载重力与磁弹簧模组5’产生的弹性力相抵消，当定子突然断电时，因负载重力与磁弹簧模组5’所产生的力相同，故负载不会因为失去驱动力而下降，会在所处高度保持不动(力平衡)。

光栅读数头62内置有位置传感器，当动子2驱动滑座4带动负载至某一指定位置时，位置传感器会依据滑座4上的光栅尺61，判断负载是否已达到指定位置。如若负载与指定位置相差一定距离，位置传感器反馈给后台控制电机继续驱动负载移动，从而实现负载的精确定位。

安装座3呈L型构造，安装座3与滑座4相卡合呈口字型构造(口字型内部中空)，定子1、动子2、滑动模组7’均位于口字型内。

当电机驱动滑座4带动负载下降时，导向座72’一端顶部的缓冲柱722’(缓冲胶体)可缓冲L型滑座4横端的下降的冲击力，避免L滑座4横端直接撞到导向座72’一端顶部；导向座72’另一端下方的缓冲柱722’经一连接板(连接板与L型滑座4竖端内侧下部固定连接，缓冲柱722’置于连接板顶部)与L型滑座4竖端内侧下部连接，当电机驱动滑座4带动负载上升时，可避免磁杆52’下部的第二固定座53’直接撞到磁套51’底部(缓冲柱722’随滑座4上升顶至导向座72’底部，缓解第二固定座53’上升顶到磁套51’的冲击力)。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型直线电机，其特征在于，包括定子、动子、安装座、滑座、磁弹簧模组、光栅模组、滑动模组；所述定子固定安装于安装座，且定子设有第一安装孔；所述动子穿过第一安装孔布置，且动子两端与滑座连接；所述滑动模组沿动子的长度方向设于安装座上，动子及定子相配合用于驱动滑座经滑动模组相对安装座滑动，滑座用于带动负载做升降运动；所述磁弹簧模组设于滑座一侧，用于平衡滑座上负载的重量；所述光栅模组设于滑座另一侧，用于实时检测及反馈滑座带动负载滑动的位置。

2.根据权利要求1所述的新型直线电机，其特征在于，所述新型直线电机还包括至少一第一固定座；所述滑座呈倒L型构造，L型滑座竖端内侧经第一固定座与动子固定连接，L型滑座横端顶部用于承载负载；所述磁弹簧模组、光栅模组分别布置于L型滑座竖端两侧。

3.根据权利要求2所述的新型直线电机，其特征在于，所述光栅模组包括光栅尺、光栅读数头；所述光栅模组布置于L型滑座竖端一侧，且光栅读数头与安装座固定连接；所述光栅尺沿L型滑座竖端长度方向布置于L型滑座上，并与光栅读数头电性连接。

4.根据权利要求3所述的新型直线电机，其特征在于，磁弹簧模组包括磁套、磁杆、至少一第二固定座；所述磁套与L型滑座竖端另一侧固定连接，且沿L型滑座竖端长度方向设有第二安装孔；所述磁杆穿过第二安装孔布置，且磁杆端部经第二固定座与安装座一侧固定连接；所述L型滑座带动磁套相对磁杆运动。

5.根据权利要求4所述的新型直线电机，其特征在于，所述滑动模组包括两滑条、若干滑块；所述安装座两侧沿动子长度方向对称布置有若干滑块，定子位于安装座两侧的滑块之间；所述L型滑座竖端两侧分别经一滑条沿滑块滑动。

6.根据权利要求5所述的新型直线电机，其特征在于，所述安装座顶部两侧均设有一缓冲柱。

7.根据权利要求3所述的新型直线电机，其特征在于，所述磁弹簧模组包括磁套、磁杆、至少一第三固定座；所述磁套布置于L型滑座竖端另一侧，且与安装座一侧固定连接；所述磁套沿L型滑座竖端长度方向设有第三安装孔；所述磁杆穿过第三安装孔布置，且磁杆端部经第三固定座与L型滑座竖端一侧固定连接；所述L型滑座带动磁杆相对磁套运动。

8.根据权利要求7所述的新型直线电机，其特征在于，所述滑动模组包括两滑条、两导向座；所述两导向座沿动子长度方向布置于安装座两侧，定子位于两导向座之间，并经两导向座与安装座固定连接；所述导向座沿其长度方向设有若干滑块；所述L型滑座竖端两侧分别经一滑条沿滑块滑动。

9.根据权利要求8所述的新型直线电机，其特征在于，每一导向座一端顶部及导向座另一端下方均设有一缓冲柱。