CN210669850U - 一种抑制、减小运动振动或冲击的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抑制、减小运动振动或冲击的结构，作为主运动组件的第一直线电机动子和第一负载以及作为平衡运动组件的第二直线电机动子和第二负载能够在同一侧的直线电机定子或相对两侧的直线电机定子上做反向运动，本实用新型的结构简单，设计合理，在工程上易于实施，技术难度小，其在设备的对称位置设置一个与主运动相反的平衡运动，该平衡运动的运动质量、速度、加速度随时间的变化曲线均与主运动一样，但运动方向与主运动相反，这样可以产生与主运动相反的冲击波，从而抑制或减小由主运动所产生的对设备的冲击，无需在安装结构上大幅度提高结构质量和安全冗余，可减少对控制的要求，成本低。

Description

一种抑制、减小运动振动或冲击的结构

技术领域

本实用新型涉及电子自动化生产设备技术领域，更具体地说，是涉及一种抑制、减小运动振动或冲击的结构。

背景技术

随着运动控制技术的发展，使得电子自动化生产设备的运动速度越来越快，同时对电子自动化生产设备的精度要求也越来越高。直线电机由于具有高响应速度，高加速度特性等优点，越来越多的被应用到了电子自动化生产设备中，但正是因为这种极高的急加速，急减速运动，给对设备本身带来了不小的运动冲击，使得设备局部或者整体产生了振动，而这种振动通常都会对设备使用造成麻烦或者降低了设备精度，又或者使得设备使用寿命缩短。

为了改善此问题，在结构方面，人们不断加强结构刚性提高冗余度，但这会增加结构质量，也会增加成本，而且结构不可能无限增强。另一方面要求减少运动质量来减少运动惯性力，也通过控制技术，采用多阶连续可导的速度、加速度曲线，使得运动变得柔和，来减小冲击。但第一种方法适应性十分有限，毕竟通常运动负载是必须存在的，而第二种方法在长行程的运动中，效果比较明显，但对于那些短行程，频率很高，一步一步地运动而言，由于运动时间短，对控制与驱动器的要求很高，使得这种方法的作用十分有限。

此外，还可通过增加阻尼减震器来消耗这部分冲击能量的被动方式来减少运动冲击对设备的影响，但只能针对某一特定的运动模式，不适合于那些电子自动化设备上，随来料不同而进行的不同运动组合。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种抑制、减小运动振动或冲击的结构。

为实现上述目的，本实用新型的第一方面提供了一种抑制、减小运动振动或冲击的结构，包括安装部位，所述安装部位的一表面上设有沿其长度方向延伸的第一直线电机定子，所述第一直线电机定子的一表面上设有主运动组件，所述主运动组件包括第一直线电机动子和第一负载，所述第一负载安装在第一直线电机动子上，所述第一直线电机动子能够在第一直线电机定子上实现双向直线运动，所述第一直线电机定子的同一表面上还设有平衡运动组件，所述平衡运动组件包括第二直线电机动子和第二负载，所述第二负载安装在第二直线电机动子上，所述第二直线电机动子能够在第一直线电机定子上实现双向直线运动，所述第二直线电机动子的运动方向始终与第一直线电机动子的运动方向保持相反，所述平衡运动组件的质量、速度和加速度随时间的变化曲线均与主运动组件相同。

作为优选的，在第一个技术方案中，所述安装部位设置为板面、管、筒、支架或者横梁等。

作为优选的，在第一个技术方案中，所述第一负载为安装在第一直线电机动子上的各种零部件、电子装置或物料等。

作为优选的，在第一个技术方案中，所述第二负载为使得由第二直线电机动子和第二负载组成的平衡运动组件与由第一直线电机动子和第一负载组成的主运动组件同等质量的配重块。

本实用新型的第二方面提供了一种抑制、减小运动振动或冲击的结构，包括安装部位，所述安装部位的一表面上设有沿其长度方向延伸的第一直线电机定子，所述第一直线电机定子的一表面上设有主运动组件，所述主运动组件包括第一直线电机动子和第一负载，所述第一负载安装在第一直线电机动子上，所述第一直线电机动子能够在第一直线电机定子上实现双向直线运动，所述安装部位的同一表面上设有位于第一直线电机定子的延长线上的第二直线电机定子，或者所述安装部位的相反表面上设有沿其长度方向延伸的第二直线电机定子，所述第二直线电机定子与第一直线电机定子互相对称，所述第二直线电机定子的表面上还设有平衡运动组件，所述平衡运动组件包括第二直线电机动子和第二负载，所述第二负载安装在第二直线电机动子上，所述第二直线电机动子能够在第二直线电机定子上实现双向直线运动，所述第二直线电机动子的运动方向始终与第一直线电机动子的运动方向保持相反，所述平衡运动组件的质量、速度和加速度随时间的变化曲线均与主运动组件相同。

作为优选的，在第二个技术方案中，所述安装部位设置为板面、管、筒、支架或者横梁等。

作为优选的，在第二个技术方案中，所述第一负载为安装在第一直线电机定子上的各种零部件、电子装置或物料等。

作为优选的，在第二个技术方案中，所述第二负载为使得由第二直线电机动子和第二负载组成的平衡运动组件与由第一直线电机动子和第一负载组成的主运动组件同等质量的配重块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的结构简单，设计合理，在工程上易于实施，技术难度小，其在设备的对称位置设置一个与主运动相反的平衡运动，该平衡运动的运动质量、速度、加速度随时间的变化曲线均与主运动一样，但运动方向与主运动相反，这样可以产生与主运动相反的冲击波，从而抑制或减小由主运动所产生的对设备的冲击。

2、本实用新型无需在安装结构上大幅度提高结构质量和安全冗余，另一方面，对于主运动的运动参数没有特别要求，并不要求一定要采用多阶连续可导的运动参数，对于运动规划降低了要求，同时由于主运动是按照已知设定进行的，故平衡运动的各种参数也是已知的，因此大大减少了对控制系统的要求；也无需进行复杂的振动检测，得到主运动所产生的冲击振动参数后再驱动平衡运动产生相反的冲击振动；而且随着直线电机技术的成熟，直线电机的成本也在大幅度降低，采用这种结构不用增加太多的成本，但能够有效地降低主运动给结构带来的冲击。

3、本实用新型特别适用于降低短行程、大负载、高加减速度的运动对设备的局部或整体所带来的冲击。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型实施例提供的第一种抑制、减小运动振动或冲击的结构的侧视图；

图2是本实用新型实施例提供的第二种抑制、减小运动振动或冲击的结构的侧视图；

图3是本实用新型实施例提供的第三种抑制、减小运动振动或冲击的结构的轴侧视图；

图4是本实用新型实施例提供的第三种抑制、减小运动振动或冲击的结构的俯视图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参考图1，本实用新型的实施例一提供了一种抑制、减小运动振动或冲击的结构，包括安装部位1，安装部位1的一表面上设有沿其长度方向延伸的第一直线电机定子2，第一直线电机定子2的同一表面上设有主运动组件和平衡运动组件。

具体实施时，该安装部位1可以设置为板面、管、筒、支架或者横梁，当然，根据实际需要，也可以为其他不同的安装面，只要能够安装本实施例的结构即可实施。

主运动组件包括第一直线电机动子3和第一负载4，第一负载4安装在第一直线电机动子3上，第一直线电机动子3能够在第一直线电机定子2上实现双向直线运动。平衡运动组件包括第二直线电机动子5和第二负载6，第二负载6安装在第二直线电机动子5上，第二直线电机动子5能够在第一直线电机定子2上实现双向直线运动。

公知的，目前市面上的直线电机都设有直线电机定子和直线电机动子，直线电机定子可以由若干块磁铁铺排而成，直线电机动子带有电磁线圈，或直线电机动子是磁铁，直线电机定子由电磁线圈铺排而成。在磁场的作用下，直线电机动子能够在直线电机定子上实现悬浮式双向直线运动。而本实施例的第一直线电机定子2、第一直线电机动子3和第二直线电机动子5均可采用目前市面上常见的直线电机定子和直线电机动子，无需特殊设计，通用性强，成本较低。其中，第一直线电机动子3和第二直线电机动子5的结构和型号可以设置为相同。

具体实施时，第一负载4可以为安装在第一直线电机动子3上的各种零部件、电子装置或物料。第二负载6可以为与第一负载4同等质量的配重块，当然也可以为其他物体，只要能够使主运动组件和平衡运动组件的质量(即重量)相同即可。

所有的运动冲击都可以看做是力的作用后按照波动形式的传递的能量，而波是可以通过叠加的方式来减小甚至消除的，只需要产生一组和主运动冲击波相位相反的能量波，就可以减少冲击对设备的影响。因此，工作时，在同一个第一直线电机定子2上，第二直线电机动子5的运动方向需要始终与第一直线电机动子3的运动方向保持相反，但整个平衡运动组件的质量、速度和加速度随时间的变化曲线均需要与主运动组件相同。

实施例二

请参考图2，本实用新型的实施例二提供了一种抑制、减小运动振动或冲击的结构，包括安装部位1，安装部位1的同一表面上设有沿其长度方向延伸的第一直线电机定子2和位于第一直线电机定子2的延长线上(即同一直线一侧)的第二直线电机定子7，第二直线电机定子7与第一直线电机定子2互相对称，第一直线电机定子2的表面上设有主运动组件，主运动组件包括第一直线电机动子3和第一负载4，第一负载4安装在第一直线电机动子3上，第一直线电机动子3能够在第一直线电机定子2上实现双向直线运动，第二直线电机定子7的表面上设有平衡运动组件，平衡运动组件包括第二直线电机动子5和第二负载6，第二负载6安装在第二直线电机动子5上，第二直线电机动子5能够在第二直线电机定子7上实现双向直线运动，第二直线电机动子5的运动方向始终与第一直线电机动子3的运动方向保持相反，但平衡运动组件的质量、速度和加速度随时间的变化曲线均与主运动组件相同。

本实施例二与上述实施例一的相同之处不再赘述，不同之处在于：安装部位1的同一表面上设有两个对称安装的直线电机定子，第一直线电机动子3和第二直线电机动子5在各自对应的直线电机定子上运动。

实施例三

请参考图3和图4，本实用新型的实施例三提供了另一种抑制、减小运动振动或冲击的结构，该结构更适用于对空间要求比较高的设备，其包括安装部位1，安装部位1的一表面上设有沿其长度方向延伸的第一直线电机定子2，第一直线电机定子2的表面上设有主运动组件，主运动组件包括第一直线电机动子3和第一负载4，第一负载4安装在第一直线电机动子3上，第一直线电机动子3能够在第一直线电机定子2上实现双向直线运动，此外，安装部位1的相反表面上设有沿其长度方向延伸的第二直线电机定子7，第二直线电机定子7与第一直线电机定子2互相对称，第二直线电机定子7的表面上设有平衡运动组件，平衡运动组件包括第二直线电机动子5和第二负载6，第二负载6安装在第二直线电机动子5上，第二直线电机动子5能够在第二直线电机定子7上实现双向直线运动，第二直线电机动子5的运动方向始终与第一直线电机动子3的运动方向保持相反，但平衡运动组件的质量、速度和加速度随时间的变化曲线均与主运动组件相同。

本实施例三与上述实施例一的相同之处不再赘述，不同之处在于：平衡运动组件与主运动组件不处在同一侧，而是各自布置在安装部位的相对两侧，此时只需要在安装部位的相对两侧分别设置有一个同型号的直线电机即可。

综上所述，本实用新型的结构简单，设计合理，在工程上易于实施，技术难度小，其在设备的对称位置设置一个与主运动相反的平衡运动，该平衡运动的运动质量、速度、加速度随时间的变化曲线均与主运动一样，但运动方向与主运动相反，这样可以产生与主运动相反的冲击波，从而抑制或减小由主运动所产生的对设备的冲击。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抑制、减小运动振动或冲击的结构，包括安装部位(1)，所述安装部位(1)的一表面上设有沿其长度方向延伸的第一直线电机定子(2)，所述第一直线电机定子(2)的一表面上设有主运动组件，所述主运动组件包括第一直线电机动子(3)和第一负载(4)，所述第一负载(4)安装在第一直线电机动子(3)上，所述第一直线电机动子(3)能够在第一直线电机定子(2)上实现双向直线运动，其特征在于：所述第一直线电机定子(2)的同一表面上还设有平衡运动组件，所述平衡运动组件包括第二直线电机动子(5)和第二负载(6)，所述第二负载(6)安装在第二直线电机动子(5)上，所述第二直线电机动子(5)能够在第一直线电机定子(2)上实现双向直线运动，所述第二直线电机动子(5)的运动方向始终与第一直线电机动子(3)的运动方向保持相反，所述平衡运动组件的质量、速度和加速度随时间的变化曲线均与主运动组件相同。

2.根据权利要求1所述的一种抑制、减小运动振动或冲击的结构，其特征在于：所述安装部位(1)设置为板面、管、筒、支架或者横梁。

3.根据权利要求1所述的一种抑制、减小运动振动或冲击的结构，其特征在于：所述第一负载(4)为安装在第一直线电机动子(3)上的各种零部件、电子装置或物料。

4.根据权利要求1所述的一种抑制、减小运动振动或冲击的结构，其特征在于：所述第二负载(6)为使得由第二直线电机动子(5)和第二负载(6)组成的平衡运动组件与由第一直线电机动子(3)和第一负载(4)组成的主运动组件同等质量的配重块。

5.一种抑制、减小运动振动或冲击的结构，包括安装部位(1)，所述安装部位(1)的一表面上设有沿其长度方向延伸的第一直线电机定子(2)，所述第一直线电机定子(2)的一表面上设有主运动组件，所述主运动组件包括第一直线电机动子(3)和第一负载(4)，所述第一负载(4)安装在第一直线电机动子(3)上，所述第一直线电机动子(3)能够在第一直线电机定子(2)上实现双向直线运动，其特征在于：所述安装部位(1)的同一表面上设有位于第一直线电机定子(2)的延长线上的第二直线电机定子(7)，或者所述安装部位(1)的相反表面上设有沿其长度方向延伸的第二直线电机定子(7)，所述第二直线电机定子(7)与第一直线电机定子(2)互相对称，所述第二直线电机定子(7)的表面上还设有平衡运动组件，所述平衡运动组件包括第二直线电机动子(5)和第二负载(6)，所述第二负载(6)安装在第二直线电机动子(5)上，所述第二直线电机动子(5)能够在第二直线电机定子(7)上实现双向直线运动，所述第二直线电机动子(5)的运动方向始终与第一直线电机动子(3)的运动方向保持相反，所述平衡运动组件的质量、速度和加速度随时间的变化曲线均与主运动组件相同。

6.根据权利要求5所述的一种抑制、减小运动振动或冲击的结构，其特征在于：所述安装部位(1)设置为板面、管、筒、支架或者横梁。

7.根据权利要求5所述的一种抑制、减小运动振动或冲击的结构，其特征在于：所述第一负载(4)为安装在第一直线电机定子(2)上的各种零部件、电子装置或物料。

8.根据权利要求5所述的一种抑制、减小运动振动或冲击的结构，其特征在于：所述第二负载(6)为使得由第二直线电机动子(5)和第二负载(6)组成的平衡运动组件与由第一直线电机动子(3)和第一负载(4)组成的主运动组件同等质量的配重块。

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