CN211981720U - 一种小尺寸安装的直线电机模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小尺寸安装的直线电机模组，包括电机安装座、定子、动子、动子安装座、直线导轨副，所述直线导轨副设置在所述电机安装座的支撑座上；所述定子设置在所述电机安装座的定子安装槽中；所述动子安装座安装在所述直线导轨副的滑块上，所述动子包括外壳、矽钢片和绕线线组，所述动子设置在所述动子安装座的底面，在所述动子的线圈绕组输入交流电后，所述动子及动子安装座能够沿所述直线导轨副方向进行运动；本实用新型提出的直线电机模组尺寸小、结构紧凑，可用于小型机械设备。

Description

一种小尺寸安装的直线电机模组

技术领域

本实用新型涉及机械传动领域，特别是涉及一种小尺寸安装的直线电机模组。

背景技术

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。直线电机可以认为是旋转电机在结构方面的一种变形，它可以看作是一台旋转电机沿其径向剖开，然后拉平演变而成。随着自动控制技术和微型计算机的高速发展，对各类自动控制系统的定位精度提出了更高的要求，在这种情况下，传统的旋转电机再加上一套变换机构组成的直线运动驱动装置，已经远不能满足现代控制系统的要求，为此，世界许多国家都在研究、发展和应用直线电机，使得直线电机的应用领域越来越广。

在现有的技术中，直线电机往往存在体积大、重量重、结构复杂且布局不紧凑的问题，在设备空间限制的情况下，难以根据实际空间条件进行灵活安装使用；并且存在运动控制精度不高的问题，因此，现有直线电机在实际操作性能上还有待进一步提升。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有直线电机存在的尺寸大、结构不紧凑的问题，提供一种小尺寸安装的直线电机模组。

一种小尺寸安装的直线电机模组，包括电机安装座、直线导轨副、动子安装座、定子和动子；所述电机安装座上间隔设置有凸起的第一支撑座和第二支撑座，所述第一支撑座和第二支撑座之间设置有定子安装槽，所述第二支撑座侧面的底部设有向外侧延伸的底板，所述第一支撑座和第二支撑座上分别设有第一限位槽和第二限位槽；所述直线导轨副包括第一导轨和第二导轨，所述两条导轨上分别设有滑块，所述第一导轨和第二导轨分别设置在所述第一支撑座和第二支撑座的所述第一限位槽和所述第二限位槽上；所述动子安装座上端面设有盖板槽，所述动子安装座设置在所述滑块上；所述定子为磁性体，沿电机安装座轴线方向固定设置在所述电机安装座的所述定子安装槽中；所述动子包括外壳、矽钢片和线圈绕组，所述矽钢片设置在所述外壳内，所述矽钢片上设置有所述线圈绕组，所述外壳的一个外表面为安装面，所述安装面上设有钢板，所述钢板与所述动子安装座的底面连接，所述动子和所述定子之间在竖直方向上具有气隙；当所述动子的线圈绕组输入交流电后，所述动子连同所述动子安装座能够沿所述导轨方向相对所述定子进行运动。

上述直线电机模组结构紧凑、尺寸小，在设备空间限制的情况下可以减少安装尺寸，用于小型机械设备中。

在其中一个实施例中，所述电机安装座和所述直线导轨副为高刚性体。

在其中一个实施例中，所述第一限位槽为L形，所述第一限位槽包括一个侧面和底面，且所述第一限位槽的侧面和底面均为碾磨平面，所述第二限位槽为凹形，所述第二限位槽包括两个侧面和底面，且所述第二限位槽的底面为碾磨平面。

在其中一个实施例中，所述动子安装座的侧面上安装有位置测量系统，所述位置测量系统包括光学尺和读数头。

在其中一个实施例中，所述读数头安装在所述动子安装座靠近所述第二导轨的侧面上的定位槽底端，所述光学尺设置在所述底板或所述第二支撑座的外侧面。

在其中一个实施例中，所述电机安装座和底板设有沉头孔。

在其中一个实施例中，所述动子安装座的盖板槽上安装有盖板。

在其中一个实施例中，所述第一导轨上的滑块数量为2个，所述第二导轨上的滑块数量为2个。

在其中一个实施例中，所述动子的矽钢片厚度为2毫米。

在其中一个实施例中，所述电机安装座为一体成型式电机安装座。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的直线电机模组的立体图；

图2为图1的前视图；

图3为图1的左视图；

图4为图1的爆炸图。

其中：

100、电机安装座 101、底板 102、定子安装槽 103、第一限位槽

104、第二限位槽 105、第一支撑座 106、第二支撑座 107、沉头孔

110、定子 122、第一导轨 123、第二导轨 121、滑块

130、动子安装座 131、动子 132、盖板槽 133、定位槽

134、位置测量系统

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1、3和4所示，本实用新型实施例提供了一种小尺寸安装的直线电机模组，包括电机安装座100、直线导轨副、动子安装座130、定子110和动子131；所述电机安装座100上间隔设置有凸起的第一支撑座105和第二支撑座106，所述第一支撑座105和第二支撑座106之间设置有定子安装槽102，所述第二支撑座106侧面的底部设有向外侧延伸的底板101；所述第一支撑座105和第二支撑座106上分别设有第一限位槽103和第二限位槽104；所述直线导轨副包括第一导轨122和第二导轨123，所述两条导轨上分别设有滑块121，所述第一导轨122和第二导轨123分别通过螺栓或其他方式稳定设置在所述第一支撑座105和第二支撑座106的所述第一限位槽103和第二限位槽104上；所述动子安装座130上端面设有盖板槽132，所述动子安装座130通过螺栓或其他方式设置在所述滑块121上；所述定子110可包括多个磁性体，多个磁性体沿电机安装座轴线方向依次分布，所述定子110通过螺栓或其他方式固定设置在所述定子安装槽102中；所述动子131包括外壳、矽钢片和线圈绕组，所述矽钢片设置在所述外壳内，外壳内设置有卡接结构或其它定位结构使得矽钢片可以固定，所述矽钢片上设置有所述线圈绕组，所述矽钢片上设置有齿槽结构，所述线圈绕组设置在齿槽结构内，所述外壳的一个外表面为安装面，所述安装面上设有钢板，所述钢板通过螺栓或其它方式固定在所述外壳上，所述钢板通过螺栓或其他方式与所述动子安装座130的底面连接，所述动子131和所述定子110之间在竖直方向上具有气隙；当所述动子131的线圈绕组输入交流电后，可以在定子110与动子131之间气隙中产生行波磁场，所述定子110在行波磁场切割下，将感应出电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力，所述定子110固定在电机安装座上保持不动，所述动子131相对所述定子110在电磁推力下作运动，在所述动子131的带动下，所述动子安装座130通过所述滑块121沿所述直线导轨副方向运动，从而实现直线电机的功能。

在本实施例中，所述电机安装座100和所述直线导轨副120为高刚性体，在受力过程中不易发生变形，有利于紧凑安装和运动精度。

在本实施例中，结合图3和图4所示，所述电机安装座100为横截面为凹形，其中一侧底部向外凸出呈L形形成底板101，所述定子110的长度大于所述动子131的长度，在实际生产中，可选择尺寸更小的直线导轨副，以满足空间限制需求。

在本实施例中，结合图1和图4所示，所述动子安装座130上端面设有盖板槽132，所述盖板槽132上可以通过螺栓、卡扣或其他方式安装一个与盖板槽相吻合的盖板，这样设计能够减少加工材料和使结构紧凑。

在本实施例中，所述动子131的外壳为结构紧凑的整体塑料封装外壳，可以使结构紧凑，节省空间；所述动子131含有矽钢片，厚度为2毫米，所述矽钢片钢板可以起到增强电磁场作用，所述动子131和所述定子110位置相对，中间留有空隙，运动时不产生机械摩擦。

在本实施例中，所述第一限位槽103的横截面为L形，所述第一限位槽103包括一个侧面和底面，且所述第一限位槽103的侧面和底面均为碾磨平面，所述第二限位槽104的横截面为凹形，所述第二限位槽104包括两个侧面和底面，且所述第二限位槽104底面为碾磨平面，组装时，将第一导轨122沿第一限位槽103的侧面进行定位，第二导轨123安装于第二限位槽104且同第一导轨122平行，采用高精度碾磨平面可以使所述导轨安装在所述限位槽时精度更高，结构稳定紧凑，有助于节省空间。

在本实施例中，具体的，所述动子安装座130通过所述滑块121能够在所述导轨上做相对运动，所述第一导轨122上的滑块121数量为2个，所述第二导轨123上的滑块121数量为2个，所述滑块121的顶面分别通过螺栓或其他方式同所述动子安装座130的底面四个角部位连接起来。

在本实施例中，具体的，所述电机安装座100和底板101设有沉头孔107，电机安装座100通过所述沉头孔107安装在外部设备中使用。

进一步的是，结合图1、2和3所示，所述动子安装座130的侧面装有位置测量系统134，所述位置测量系统134包括光学尺和读数头。

具体地，所述读数头以螺栓或其他方式安装在所述动子安装座130靠近所述第二导轨123的侧面上的定位槽133底端，所述光学尺以铆钉、黏贴或螺栓等方式稳定固定在所述底板101或所述第二支撑座106的外侧面，所述读数头同所述第二支撑座106、所述第二导轨123和所述底板101之间均留有气隙，运动时不产生机械摩擦，所述读数头随动子安装座130运动，经过光学尺时产生莫尔条纹，通过读数头的光学元件，进行信号处理，转换并记录位移和速度信息，从而对运动位置进行监测，保证运动精度。

在本实施例中，所述电机安装座100为一体成型式电机安装座，可简化组装过程，使结构更加紧凑，节约空间。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种小尺寸安装的直线电机模组，其特征在于，包括:

电机安装座(100)，所述电机安装座(100)上间隔设置有凸起的第一支撑座(105)和第二支撑座(106)，所述第一支撑座(105)和第二支撑座(106)之间设置有定子安装槽(102)，所述第二支撑座(106)侧面的底部设置有向外侧延伸的底板(101)，所述第一支撑座(105)和第二支撑座(106)上分别设有第一限位槽(103)和第二限位槽(104)；

直线导轨副，所述直线导轨副包括第一导轨(122)和第二导轨(123)，所述两条导轨上分别设有滑块(121)，所述第一导轨(122)和第二导轨(123)分别设置在所述第一限位槽(103)和第二限位槽上(104)；

动子安装座(130)；所述动子安装座(130)的上端面设有盖板槽(132)，所述动子安装座(130)设置在所述滑块(121)上；

定子(110)，所述定子(110)为磁性体，沿电机安装座(100)轴线方向固定设置在所述电机安装座(100)的所述定子安装槽(102)中；

动子(131)，所述动子(131)包括外壳、矽钢片和线圈绕组，所述矽钢片设置在所述外壳内，所述矽钢片上设置有所述线圈绕组，所述外壳的一个外表面为安装面，所述安装面上设有钢板，所述钢板与所述动子安装座(130)的底面连接，所述动子(131)和所述定子(110)之间在竖直方向上具有气隙；

当所述动子(131)的线圈绕组输入交流电后，所述动子(131)连同所述动子安装座(130)能够沿所述直线导轨副方向相对所述定子(110)进行运动。

2.根据权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，所述电机安装座(100)和所述直线导轨副(120)为高刚性体。

3.根据权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，所述第一限位槽(103)为L形，所述第一限位槽(103)包括一个侧面和底面，且所述第一限位槽(103)的侧面和底面均为碾磨平面，所述第二限位槽(104)为凹形，所述第二限位槽(104)包括两个侧面和底面，且所述第二限位槽(104)的底面为碾磨平面。

4.根据权利要求1至3中任一所述的直线电机模组，其特征在于，所述动子安装座(130)的侧面上安装有位置测量系统(134)，所述位置测量系统包括光学尺和读数头。

5.根据权利要求4所述的直线电机模组，其特征在于，所述读数头安装在所述动子安装座(130)靠近所述第二导轨(123)的侧面上的定位槽(133)底端，所述光学尺设置在所述底板(101)或所述第二支撑座(106)的外侧面。

6.根据权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，所述电机安装座(100)和底板(101)设有沉头孔(107)。

7.根据权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，所述动子安装座(130)的盖板槽(132)上安装有盖板。

8.根据权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，所述第一导轨(122)上的滑块数量为2个，所述第二导轨(123)上的滑块数量为2个。

9.根据权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，所述动子的矽钢片厚度为2毫米。

10.根据权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，所述电机安装座(100)为一体成型式电机安装座。

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