CN210724527U - 一种底座滑轨一体式平板型直线电机模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种底座滑轨一体式平板型直线电机模组，包括有底座和一体式动子，所述底座的左、右两侧向上延伸形成滑动槽，所述底座的底部固定有定子，所述底座的向上延伸的左、右两侧内壁相对，且均内嵌有滑轨，所述一体式动子的左、右两侧设置有与滑轨相适配的滑块，所述滑块滑动连接于滑轨上，所述一体式动子位于定子上方。在本实用新型中，将两条滑轨内嵌于底座的两侧内壁，使滑轨与底座形成一体式设置，使该底座滑轨一体式平板型直线电机模组的结构组成简单，安装部件少，降低加工难度，方便安装与维护；而且可以通过灌胶将定子与底座固定成一体，在保证模组的刚性和精度的条件下，省去了调试滑轨与安装定子的步骤，节省人力物力成本。

Description

一种底座滑轨一体式平板型直线电机模组

技术领域

本实用新型属于直线运动模组技术领域，特别涉及一种底座滑轨一体式平板型直线电机模组。

背景技术

直线电机是一种直驱电机。通过将封闭式磁场展开为开放式磁场，将电能直接转化为直线运动的机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。直线电动机的结构可以看作是将一台旋转电动机沿径向剖开，并将电动机的圆周展开成直线而形成的。

直驱电机是一种直接把推力/力矩从动力源传送到负载的运动控制方式。采用此种结构，所有机械传动部件(滚珠丝杠副、齿条与齿轮、传动皮带/皮带轮以及齿轮箱等)均能被取代，而且消除了由机械传动带来的反向间隙、柔度以及与之相关的其它问题。

直线电机与旋转电机相比，主要有如下几个特点：

1、结构简单：直线电机不需要把旋转运动转换为直线运动的附加机构，结构大为简化，重量和体积大大地下降；

2、定位精度高：直接作用于负载而不需要其他的转换机，因而消除了由中间环节机械传动带来的反向间隙、柔度以及与之相关定位误差，故定位精度高。如采用微机控制，则还可以大大地提高整个系统的定位精度；

3、反应速度快、灵敏度高，随动性好：直线电机容易做到其动子用磁悬浮支撑，因而使得动子和定子之间始终保持一定的气隙而不接触，这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力，因而大大地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性；

4、工作安全可靠、寿命长：直线电机可以实现无接触传递力，机械摩擦损耗几乎为零，所以故障少，免维修，因而工作安全可靠、寿命长。

5、行程长度不受限制，多动子可独立运行：通过直线电动机的定子铺设，就可无限延长动子的行程长度。机械结构上，每个动子之间相互独立。通过微机控制，每个动子可实现独立的运动轨迹。

传统的直线电机模组在结构上虽然相比丝杆模组和同步带模组较为简化，精度高。但由于直线电机模组需要配备标准的滑轨滑块来带动模组的滑动组件一起移动，滑动台板需考虑到直线电机动子的整体刚性以及滑轨与编码器的安装空间和安装方式，滑动台板及模组的体积难以缩减，传统直线电机模组结构难以满足小型化结构的应用场合。

对于常规的自动化行业，对于精度要求不高，但需高速度、小尺寸结构有诸多限制要求，传统的直线电机模组很难满足需求，且对于一些常规的应用，直线电机模组由于材料成本、安装调试等因素。其性价比与丝杆模组相比存在劣势。

全封闭式直线运动模组中，由于增加了密封式结构，直线运动模组会在原有的结构基础上体积又有所增加，这样就限制了直线电机在防护要求高，且可装空间狭小的运动系统环境领域的广泛应用。

申请号为CN201920670382.7的专利申请中，公开了一种内置传感器的直线电机模组，包括：底座、定子、动子、工作台、感应块、传感器轨道和传感器，定子安装在底座上方中间位置，动子安装在定子的侧边或者中间位置，动子和定子之间无机械连接，工作台设置在定子上方且与动子有机械连接，工作台与底座通过滑轨滑动连接，感应块设置在工作台一侧，传感器轨道设置在底座一侧，传感器轨道上均匀设置有沿着动子移动方向设置的传感器，感应块与传感器对正设置且配合使用。

但是上述公开的内置传感器的直线电机模组需要配备标准的滑轨滑块来带动模组的工作台一起移动，工作台需考虑到直线电机动子的整体刚性以及滑轨与编码器的安装空间和安装方式，体积难以缩减，难以满足小型化结构的应用场合。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种底座滑轨一体式平板型直线电机模组，将两条滑轨内嵌于底座的两侧内壁，使滑轨与底座形成一体式设置，使该底座滑轨一体式平板型直线电机模组的结构组成简单，安装部件少，降低加工难度，方便安装与维护。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种底座滑轨一体式平板型直线电机模组，包括有底座和一体式动子，所述底座的左、右两侧向上延伸形成滑动槽，所述底座的底部固定有定子，所述底座的向上延伸的左、右两侧内壁相对，且均内嵌有滑轨，所述一体式动子的左、右两侧设置有与滑轨相适配的滑块，所述滑块滑动连接于滑轨上，所述一体式动子位于定子上方。在本实用新型中，将两条滑轨内嵌于底座的两侧内壁，使滑轨与底座形成一体式设置，使该底座滑轨一体式平板型直线电机模组的结构组成简单，安装部件少，降低加工难度，方便安装与维护；而且可以通过灌胶将定子与底座固定成一体，在保证模组的刚性和精度的条件下，省去了调试滑轨与安装定子的步骤，节省人力物力成本。

进一步地，所述一体式动子包括有滑台板和电机线圈，所述电机线圈与滑台板粘接固定形成一体式动子，所述滑台板底部的左、右两侧与底座两侧的滑轨对应固定有所述滑块。在本实用新型中，所述电机线圈通过环氧材料与滑台板粘接固定形成一体式动子，将滑台板与原来的平板型直线电机动子，即电机线圈整合为一体，原来的线圈支架衍变为可直接固定在滑块上的滑台板，充分利用电机线圈部分外的可用空间，也省去了动子与滑动台板间的转接和安装环节。

进一步地，所述滑轨与底座的长度方向平行设置，电机线圈为2个，2个电机线圈通过滑台板并联在一起，两个电机线圈沿着滑轨的长度方向分别位于滑块的前后两侧。在本实用新型中，将两个电机线圈通过滑台板串并联在一起，电机线圈位于滑块的运动方向两侧，且与滑轨运动方向基本处于同心，比常规的直线电机具有更高的推力密度、高刚性、高响应及推力大等优点，且运动平稳性更好。

进一步地，所述底座的横截面为凹字形结构。在本实用新型中，通过上述结构的设置，能够使该模组结构紧凑，合理利用空间。

进一步地，所述底座的前后两端还固定有端盖，所述端盖朝向滑动槽的一侧设置有防撞橡胶。在本实用新型中，通过端盖与防撞橡胶的设置能够限制一体式动子的移动范围，防撞橡胶的设置能够起到防撞作用，提高稳定性。

进一步地，所述底座滑轨一体式平板型直线电机模组还包括有防尘部件，所述防尘部件位于一体式动子上方，所述防尘部件的前、后两端分别与底座前、后端的端盖固定连接。在本实用新型中，通过防尘部件的设置，能够有效地防止粉尘进入到模组内部，模组可用于防尘要求较高的环境中。

进一步地，所述防尘部件为板状结构，大小与滑动槽的开口相适配。在本实用新型中，通过板状结构的设置，形成半防尘结构，能够有效防尘的同时，保持结构简单。

进一步地，所述防尘部件包括有板状结构的上板，所述上板的左、右两侧向下垂直延伸有左侧防护板和右侧防护板，所述上板、左侧防护板和右侧防护板围合形成门字形结构的防尘部件。在本实用新型中，通过上述设置，使该防尘部件形成全防尘结构，能够更有效地防止粉尘进入到模组内部，使模组可用于防尘要求较高的环境中。

进一步地，所述底座滑轨一体式平板型直线电机模组还包括有反馈机构，所述反馈机构包括有编码器和光电开关，所述编码器与光电开关均位于底座外侧。在本实用新型中，光电开关可以设置为2个，分别设置在底座的左侧的前、后两端，所述编码器可以设置于底座的右侧；将编码器和光电开关设置于底座外侧，方便安装与维护。

进一步地，所述编码器为光栅或磁栅编码器，所述定子由磁铁与磁轭组成，所述底座内侧位于定子上方、一体式动子一侧的位置还可以设置有磁轨编码器。

本实用新型的有益效果在于：相比于现有技术，在本实用新型中，将两条滑轨内嵌于底座的两侧内壁，使滑轨与底座形成一体式设置，使该底座滑轨一体式平板型直线电机模组的结构组成简单，安装部件少，降低加工难度，方便安装与维护；而且可以通过灌胶将定子与底座固定成一体，在保证模组的刚性和精度的条件下，省去了调试滑轨与安装定子的步骤，节省人力物力成本。

附图说明

图1是本实用新型一种底座滑轨一体式平板型直线电机模组的实施例1爆炸示意图。

图2是本实用新型一种底座滑轨一体式平板型直线电机模组的实施例1的剖面示意图。

图3是本实用新型一种底座滑轨一体式平板型直线电机模组的实施例2爆炸示意图。

图4是本实用新型一种底座滑轨一体式平板型直线电机模组的实施例2的剖面示意图。

图5是本实用新型一种底座滑轨一体式平板型直线电机模组的一体式动子的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参见图1-5所示，本实用新型提供一种底座滑轨一体式平板型直线电机模组，包括有底座1和一体式动子2，底座1的左、右两侧向上延伸形成滑动槽10，底座1的底部固定有定子3，底座1的向上延伸的左、右两侧内壁相对，且均内嵌有滑轨4，一体式动子2的左、右两侧设置有与滑轨4相适配的滑块5，滑块5滑动连接于滑轨4上，一体式动子2位于定子3上方。在本实用新型中，将两条滑轨4内嵌于底座1的两侧内壁，使滑轨4与底座1形成一体式设置，使该底座滑轨一体式平板型直线电机模组的结构组成简单，安装部件少，降低加工难度，方便安装与维护；而且可以通过灌胶将定子3与底座1固定成一体，在保证模组的刚性和精度的条件下，省去了调试滑轨4与安装定子3的步骤，节省人力物力成本。

其中，一体式动子2包括有滑台板21和电机线圈22，电机线圈22与滑台板21粘接固定形成一体式动子2，滑台板21底部的左、右两侧与底座1两侧的滑轨4对应固定有滑块5。在本实用新型中，电机线圈22通过环氧材料与滑台板21粘接固定形成一体式动子2，将滑台板21与原来的平板型直线电机动子，即电机线圈22整合为一体，原来的线圈支架衍变为可直接固定在滑块5上的滑台板21，充分利用电机线圈22部分外的可用空间，也省去了动子与滑动台板间的转接和安装环节。

其中，滑轨4与底座1的长度方向平行设置，电机线圈22为2个，2个电机线圈22通过滑台板21并联在一起，两个电机线圈22沿着滑轨4的长度方向分别位于滑块5的前后两侧。在本实用新型中，将两个电机线圈22通过滑台板21串并联在一起，电机线圈22位于滑块5的运动方向两侧，且与滑轨4运动方向基本处于同心，保证了滑块5的平衡受力且有效的增加了模组电机的推力，与传统平板电机模组相比较，底座滑轨一体式平板型直线电机模组比传统直线电推力密度更大。延续了其高精度、高速度、高加速度与高刚性等优点。与单滑轨模组相比较其负载能力强且具有更为精简的结构。

其中，底座1的横截面为凹字形结构。在本实用新型中，通过上述结构的设置，能够使该模组结构紧凑，合理利用空间。

其中，底座1的前后两端还固定有端盖6，底座1前后两端的端盖6相互平行对称设置，端盖6朝向滑动槽10的一侧设置有防撞橡胶61。在本实用新型中，通过端盖6与防撞橡胶61的设置能够限制一体式动子2的移动范围，防撞橡胶61的设置能够起到防撞作用，提高稳定性。

其中，底座滑轨一体式平板型直线电机模组还包括有防尘部件7，防尘部件7位于一体式动子2上方，防尘部件7的前、后两端分别与底座1前、后端的端盖6固定连接。在本实用新型中，该模组可为半封闭式模组，也可通过增加防尘部件7来实现防尘效果，通过防尘部件7的设置，能够有效地防止粉尘进入到模组内部，模组可用于防尘要求较高的环境中。

参见图1-2所示，防尘部件7为板状结构，大小与滑动槽10的开口相适配。在本实用新型中，通过板状结构的设置，形成半防尘结构，能够有效防尘的同时，保持结构简单。

参见图3-4所示，防尘部件7包括有板状结构的上板71，上板71的左、右两侧向下垂直延伸有左侧防护板72和右侧防护板73，上板71、左侧防护板72和右侧防护板73围合形成门字形结构的防尘部件7。在本实用新型中，通过上述设置，使该防尘部件7形成全防尘结构，能够更有效地防止粉尘进入到模组内部，使模组可用于防尘要求较高的环境中。

其中，底座滑轨一体式平板型直线电机模组还包括有反馈机构，反馈机构包括有编码器8和光电开关9，编码器8与光电开关9均位于底座1外侧。在本实用新型中，光电开关9可以设置为2个，分别设置在底座1的左侧的前、后两端，编码器8可以设置于底座1的右侧；将编码器8和光电开关9设置于底座1外侧，方便安装与维护。

其中，编码器8为光栅或磁栅编码器，定子3由磁铁与磁轭组成，底座1内侧位于定子3上方、一体式动子2一侧的位置还可以设置有磁轨编码器。

在本实用新型中，该底座滑轨一体式平板型直线电机模组外形方正、体积小。且一体式动子由两个标准动子并联于滑块轴向方向两侧，使之具有受力平稳、结构紧凑、重心低等优点，使之更适合用于各小型运动系统的搭建。

该底座滑轨一体式平板型直线电机模组采用结构及加工工艺简单、尺寸小、刚性强的铝型材底座，配合内嵌滑轨作为导向机构，模组通过灌胶将底座与平板电机磁轨组成整体，省去了调试滑轨与安装磁轨所花费的时间及人工成本。充分利用各零部件的功能，节省了材料和空间，相比能满足工作性能的传统直线电机成本节约25％以上。

本实用新型的有益效果在于：相比于现有技术，在本实用新型中，将两条滑轨内嵌于底座的两侧内壁，使滑轨与底座形成一体式设置，使该底座滑轨一体式平板型直线电机模组的结构组成简单，安装部件少，降低加工难度，方便安装与维护；而且可以通过灌胶将定子与底座固定成一体，在保证模组的刚性和精度的条件下，省去了调试滑轨与安装定子的步骤，节省人力物力成本。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (10)

1.一种底座滑轨一体式平板型直线电机模组，其特征在于包括有底座和一体式动子，所述底座的左、右两侧向上延伸形成滑动槽，所述底座的底部固定有定子，所述底座的向上延伸的左、右两侧内壁相对，且均内嵌有滑轨，所述一体式动子的左、右两侧设置有与滑轨相适配的滑块，所述滑块滑动连接于滑轨上，所述一体式动子位于定子上方。

2.根据权利要求1所述的底座滑轨一体式平板型直线电机模组，其特征在于所述一体式动子包括有滑台板和电机线圈，所述电机线圈与滑台板粘接固定形成一体式动子，所述滑台板底部的左、右两侧与底座两侧的滑轨对应固定有所述滑块。

3.根据权利要求2所述的底座滑轨一体式平板型直线电机模组，其特征在于所述滑轨与底座的长度方向平行设置，电机线圈为2个，2个电机线圈通过滑台板并联在一起，两个电机线圈沿着滑轨的长度方向分别位于滑块的前后两侧。

4.根据权利要求1所述的底座滑轨一体式平板型直线电机模组，其特征在于所述底座的横截面为凹字形结构。

5.根据权利要求1所述的底座滑轨一体式平板型直线电机模组，其特征在于所述底座的前后两端还固定有端盖，所述端盖朝向滑动槽的一侧设置有防撞橡胶。

6.根据权利要求5所述的底座滑轨一体式平板型直线电机模组，其特征在于所述底座滑轨一体式平板型直线电机模组还包括有防尘部件，所述防尘部件位于一体式动子上方，所述防尘部件的前、后两端分别与底座前、后端的端盖固定连接。

7.根据权利要求6所述的底座滑轨一体式平板型直线电机模组，其特征在于所述防尘部件为板状结构，大小与滑动槽的开口相适配。

8.根据权利要求6所述的底座滑轨一体式平板型直线电机模组，其特征在于所述防尘部件包括有板状结构的上板，所述上板的左、右两侧向下垂直延伸有左侧防护板和右侧防护板，所述上板、左侧防护板和右侧防护板围合形成门字形结构的防尘部件。

9.根据权利要求1所述的底座滑轨一体式平板型直线电机模组，其特征在于所述底座滑轨一体式平板型直线电机模组还包括有反馈机构，所述反馈机构包括有编码器和光电开关，所述编码器与光电开关均位于底座外侧。

10.根据权利要求9所述的底座滑轨一体式平板型直线电机模组，其特征在于所述编码器为光栅或磁栅编码器，所述定子由磁铁与磁轭组成，所述底座内侧位于定子上方、一体式动子一侧的位置还设置有磁轨编码器。

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