CN212323931U - 一种直线电机位置检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直线电机位置检测装置，涉及电机技术领域。该直线电机位置检测装置包括直线电机、传动机构和检测组件，其中直线电机包括动子安装板，传动机构包括齿轮、固定穿设于齿轮的转轴以及与齿轮啮合的齿条，齿轮与动子安装板转动连接，齿条的长度方向与直线电机的长度方向平行，检测组件包括编码器，编码器被配置为与动子安装板连接且编码器与转轴转动配合，编码器用于检测转轴旋转的角位移。通过齿轮和齿条的配合，将直线电机的直线运动转换为齿轮的旋转运动，通过编码器与转轴的转动配合，能够检测出转轴旋转的角位移，进而运算出直线电机的直线位移。与现有技术相比，用编码器代替磁栅尺或光栅尺，成本低。

Description

一种直线电机位置检测装置

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种直线电机位置检测装置。

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的动力装置。由于不需要中间的传动机构，直线电机已经在轨道交通、工业控制、数控机床等工业领域得到了广泛的应用。在现有的直线电机中通常需要检测电机的直线位移，目前现有技术中常用的检测元件有磁栅尺和光栅尺，这两种检测元件精度高，但是价格昂贵，导致检测成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种直线电机位置检测装置，能够对直线电机的直线位移进行检测，且成本低。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种直线电机位置检测装置，其中包括：

直线电机，所述直线电机包括动子安装板；

传动机构，所述传动机构包括齿轮、固定穿设于所述齿轮的转轴以及与所述齿轮啮合的齿条，所述转轴与所述动子安装板转动连接，所述齿条的长度方向与所述直线电机的长度方向平行；

检测组件，所述检测组件包括编码器，所述编码器被配置为与所述动子安装板连接且所述编码器与所述转轴转动配合，所述编码器用于检测所述转轴旋转的角位移。

可选地，所述传动机构还包括固定座，所述固定座与所述动子安装板固接，且与所述转轴转动连接，所述齿轮转动设置于所述固定座内。

可选地，所述检测组件还包括外壳体，所述编码器固设于所述外壳体内，所述外壳体与所述固定座固接。

可选地，所述检测组件还包括密封件，所述密封件套设于所述转轴上，且用于将所述外壳体和所述转轴进行密封。

可选地，所述外壳体设置有开口，所述开口的内径大于所述编码器的外径。

可选地，所述检测组件还包括盖板，所述盖板能够将所述开口封闭。

可选地，所述传动机构还包括第一轴承，所述第一轴承的第一外圈与所述固定座固接，且第一内圈与所述转轴固接。

可选地，所述传动机构还包括第二轴承，所述第二轴承与所述第一轴承并排套设于所述转轴，所述第二轴承的第二外圈与所述固定座固接，且第二内圈与所述转轴固接。

可选地，所述直线电机还包括滑动配合的滑块和滑轨，所述滑块与所述动子安装板固接，所述滑轨与所述齿条平行且间隔设置。

可选地，所述直线电机还包括底座，所述滑轨和所述齿条均设置于所述底座上。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的直线电机位置检测装置，通过齿轮和齿条的配合，将直线电机的直线运动转换为齿轮的旋转运动，当齿轮沿着齿条运动时，通过检测组件的编码器与转轴的转动配合，从而能够检测出转轴旋转的角位移，进而通过转换和运算能够得出直线电机的直线位移。与现有技术相比，用编码器代替磁栅尺或光栅尺，成本低。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的直线电机位置检测装置的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图2中A-A处的剖视图。

图中：

1-直线电机；11-动子安装板；12-滑块；13-滑轨；14-底座；

2-传动机构；21-齿轮；22-齿条；23-固定座；24-转轴；25-第一轴承；26-第二轴承；

3-检测组件；31-编码器；32-外壳体；33-密封件；34-盖板。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有做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。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1-图3所示，该直线电机位置检测装置包括直线电机1、传动机构2和检测组件3，其中直线电机1包括动子安装板11，传动机构2包括齿轮21、固定穿设于齿轮21的转轴24以及与齿轮21啮合的齿条22，转轴24与动子安装板11转动连接，齿条22的长度方向与直线电机1的长度方向平行，检测组件3包括编码器31，编码器31被配置为与动子安装板11连接且编码器31与转轴24转动配合，编码器31用于检测转轴24旋转的角位移。可以理解的是，通过齿轮21和齿条22的配合，将直线电机1的直线运动转换为齿轮21的旋转运动，当齿轮21沿着齿条22运动时，将带动检测组件3沿着齿条22的长度方向做直线运动，同时通过编码器31与转轴24的转动配合，能够检测出转轴24旋转的角位移，进而通过转换和运算能够得出直线电机1的直线位移。与现有技术相比，用编码器31代替磁栅尺或光栅尺，检测成本低。至于编码器31的结构和检测原理均为现有技术，在此不在进行赘述。

本实施例中，编码器31为码盘式编码器。至于齿轮21的尺寸大小和齿数以及齿条22的长度和齿数，可根据所需要检测的直线电机1的不同以及要求的检测精度的不同适当地选取。在其他实施例中，编码器31也可以选择其他类型。

可选地，如图3所示，直线电机1还包括滑动配合的滑块12和滑轨13，滑块12与动子安装板11固接，滑轨13与齿条22平行且间隔设置。具体地，直线电机1还包括底座14，滑轨13与齿条22均设置于底座14上。可以理解的是，当动子安装板11带动滑块12在滑轨13上滑动的同时，能够带动齿轮21沿着齿条22转动，进而能够带动检测组件3沿着齿条22的长度方向直线运动，通过齿轮21的转轴24和编码器31之间的转动配合能够检测转轴24旋转的角位移，进而能够获得直线电机1的直线位移。至于直线电机1的其他结构及组成，均为现有技术，在此不在进行赘述。

可选地，如图2和图3所示，传动机构2还包括固定座23，固定座23与动子安装板11固接，且与转轴24转动连接，齿轮21转动设置于固定座23内。可以理解的是，将齿轮21设置于固定座23内，且通过固定座23连接动子安装板11和编码器31，以实现动子安装板11运动的同时，能够带动编码器31运动的目的。本实施例中，固定座23为方形，且设置有安装槽，齿轮21转动设置于安装槽内。在其他实施例中，固定座23也可以为其它形状，也可以在固定座23内部设置容纳腔，将齿轮21设置于容纳腔内，能够避免齿轮23外露于固定座23，可进一步提高传动机构2的美观性。

可选地，如图3所示，检测组件3还包括外壳体32，编码器31固设于外壳体32内，外壳体32与固定座23固接。本实施例中，外壳体32为圆柱形，编码器31设置有弹片，弹片通过螺栓固定于外壳体32一侧的端面上，且在端面上设置有通孔，转轴24穿设于通孔内，外壳体32的端面通过螺栓与固定座23固定连接。在其他实施例中，外壳体32也可以设置为其它形状。

具体地，如图3所示，外壳体32设置有开口，开口的内径大于编码器31的外径。检测组件3还包括盖板34，盖板34能够将开口封闭。本实施例中，开口设置于外壳体32远离上述端面的一侧，通过开口能够保证编码器31与外壳体32的拆装方便，当编码器31的安装完毕后，使用盖板34将开口封闭，能够防止编码器31裸露在外，从而提高编码器31的使用寿命。

优选地，检测组件3还包括密封件33，密封件33套设于转轴24上，且用于将外壳体32和转轴24进行密封。本实施例中，外壳体32的端面上的通孔为阶梯孔，密封件33设置于阶梯孔内，通过密封件33能够对转轴24和外壳体32进行密封，从而能够防止外部介质从转轴24和外壳体32的连接处进入外壳体32内，对编码器31造成影响。本实施例中，密封件33为骨架油封。在其他实施例中，密封件33也可以为橡胶圈等其他结构。

可选地，如图3所示，传动机构2还包括第一轴承25，第一轴承25的第一外圈与固定座23固接，且第一内圈与转轴24固接。可以理解的是，通过第一轴承25能够在保证转轴24和固定座23转动连接的同时，减少二者之间的摩擦，进一步提高转轴24和固定座23的使用寿命。在其他实施例中，也可以使用其他结构代替第一轴承25。

为防止第一轴承25在转轴24和固定座23转动的过程中发生轴向移动，优选地，传动机构2还包括第二轴承26，第二轴承26与第一轴承25并排套设于转轴24，第二轴承26的第二外圈与固定座23固接，且第二内圈与转轴24固接。可以理解的是，通过第一轴承25和第二轴承26的配合，能够保证转轴24和固定座23之间的转动效果更好。本实施例中，在固定座23内设置有定位凸台，能够对第一轴承25和第二轴承26进行轴向定位，从而提高转轴24和固定座23之间的转动效果。在其他实施例中，也可以仅使用第一轴承25和第二轴承26二者中的一个，仅需保证转轴24和固定座23能够相对转动即可。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直线电机位置检测装置，其特征在于，包括：

直线电机(1)，所述直线电机(1)包括动子安装板(11)；

传动机构(2)，所述传动机构(2)包括齿轮(21)、固定穿设于所述齿轮(21)的转轴(24)以及与所述齿轮(21)啮合的齿条(22)，所述转轴(24)与所述动子安装板(11)转动连接，所述齿条(22)的长度方向与所述直线电机(1)的长度方向平行；

检测组件(3)，所述检测组件(3)包括编码器(31)，所述编码器(31)被配置为与所述动子安装板(11)连接且所述编码器(31)与所述转轴(24)转动配合，所述编码器(31)用于检测所述转轴(24)旋转的角位移。

2.根据权利要求1所述的直线电机位置检测装置，其特征在于，所述传动机构(2)还包括固定座(23)，所述固定座(23)与所述动子安装板(11)固接，且与所述转轴(24)转动连接，所述齿轮(21)转动设置于所述固定座(23)内。

3.根据权利要求2所述的直线电机位置检测装置，其特征在于，所述检测组件(3)还包括外壳体(32)，所述编码器(31)固设于所述外壳体(32)内，所述外壳体(32)与所述固定座(23)固接。

4.根据权利要求3所述的直线电机位置检测装置，其特征在于，所述检测组件(3)还包括密封件(33)，所述密封件(33)套设于所述转轴(24)上，且用于将所述外壳体(32)和所述转轴(24)进行密封。

5.根据权利要求3所述的直线电机位置检测装置，其特征在于，所述外壳体(32)设置有开口，所述开口的内径大于所述编码器(31)的外径。

6.根据权利要求5所述的直线电机位置检测装置，其特征在于，所述检测组件(3)还包括盖板(34)，所述盖板(34)能够将所述开口封闭。

7.根据权利要求2所述的直线电机位置检测装置，其特征在于，所述传动机构(2)还包括第一轴承(25)，所述第一轴承(25)的第一外圈与所述固定座(23)固接，且第一内圈与所述转轴(24)固接。

8.根据权利要求7所述的直线电机位置检测装置，其特征在于，所述传动机构(2)还包括第二轴承(26)，所述第二轴承(26)与所述第一轴承(25)并排套设于所述转轴(24)，所述第二轴承(26)的第二外圈与所述固定座(23)固接，且第二内圈与所述转轴(24)固接。

9.根据权利要求1所述的直线电机位置检测装置，其特征在于，所述直线电机(1)还包括滑动配合的滑块(12)和滑轨(13)，所述滑块(12)与所述动子安装板(11)固接，所述滑轨(13)与所述齿条(22)平行且间隔设置。

10.根据权利要求9所述的直线电机位置检测装置，其特征在于，所述直线电机(1)还包括底座(14)，所述滑轨(13)和所述齿条(22)均设置于所述底座(14)上。

Images