CN215072094U - 直线模组及加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直线模组及加工设备，涉及线性机构的技术领域。底座与盖板连接，并围合形成收容空间；导轨收容于收容空间；滑动块安装于导轨，并能够沿导轨的延伸方向往复移动，且盖板沿导轨的延伸方向穿设于滑动块，以使滑动块部分收容于收容空间；直线电机包括收容于收容空间的定子和动子，定子沿导轨的延伸方向设置，动子套设于定子，定子用于牵引定子运动沿导轨的延伸方向往复运动；第一滑块与动子连接，以跟随动子运动；定子与动子之间设有空隙，以使定子和动子不接触。本实用新型解决了现有技术中的线性模组存在的精度检测繁琐复杂、噪声大、运动不平稳、外观尺寸大、无法保护模组内的元件及模组内堆积废料的技术问题。

Description

直线模组及加工设备

技术领域

本实用新型涉及线性机构的技术领域，尤其涉及一种直线模组及加工设备。

背景技术

随着现代工业和科研力量的不断进步与发展，对线性运动时的精度要求越来越高，现有的滚珠丝杠型和同步带型线性模组存在着精度要求无法达到高精密应用场合，过于依赖安装设备，且存在精度检测繁琐复杂、运动不平稳、外观尺寸大等问题，并且在使用时，多是采用外置的安装方式，无法保护模组内的元件，且模组内会堆积废料，影响使用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种直线模组及加工设备，用于解决现有技术中线性模组存在精度检测繁琐复杂、噪声大、运动不平稳、外观尺寸大、无法保护模组内的元件及模组内堆积废料的技术问题。

一种直线模组，包括底座、盖板、导轨、滑动块和直线电机；所述底座与所述盖板连接，并围合形成收容空间；所述导轨收容于所述收容空间；所述滑动块安装于所述导轨，并能够沿所述导轨的延伸方向往复移动，且盖板沿所述导轨的延伸方向穿设于所述滑动块，以使所述滑动块部分收容于所述收容空间；所述直线电机包括收容于所述收容空间的定子和动子，所述定子沿所述导轨的延伸方向设置，所述动子套设于所述定子，所述定子用于牵引所述动子沿所述导轨的延伸方向往复运动；所述滑动块与所述动子连接，以跟随所述动子运动；所述定子与所述动子之间设有空隙，以使所述定子和所述动子不接触。

在所述直线模组的一些实施例中，所述滑动块包括第一滑块和第二滑块，所述第一滑块与所述第二滑块连接，所述第一滑块与所述第二滑块之间设有供所述盖板穿过的空隙；所述第一滑块安装于所述导轨，且所述第一滑块与所述动子连接，以跟随所述动子沿所述导轨的延伸方向往复运动。

在所述直线模组的一些实施例中，所述导轨包括第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨和所述第二滑轨关于所述定子对称；所述直线模组还包括第一连接块和第二连接块，所述第一连接块安装于所述第一滑轨，所述第二连接块安装于所述第二滑轨，所述第一连接块和所述第二连接块背离所述第一滑轨和所述第二滑轨一侧与第一滑块连接，以使所述第一滑块能够在所述第一滑轨和所述第二滑轨上往复移动。

在所述直线模组的一些实施例中，所述第一滑块相对所述第一连接块一侧设有沿所述导轨延伸方向的凸板，所述凸板靠向第一连接块侧面。

在所述直线模组的一些实施例中，所述直线模组还包括光栅尺，所述光栅尺收容于所述收容空间，所述光栅尺用于测量和反馈所述滑动块的位移，以补偿所述滑动块的误差。

在所述直线模组的一些实施例中所述直线模组还包括限位元件，所述限位元件收容于所述收容空间，所述直线电机与所述限位元件通信连接，所述限位元件用于限制所述滑动块的移动行程。

在所述直线模组的一些实施例中，所述直线模组还包括拖链，所述滑动块与所述拖链一端连接，所述拖链用于保护与所述直线电机、所述光栅尺和所述限位元件相连接的线缆；所述底座上等间隔设有多个安装孔，所述拖链另一端通过固定件和所述安装孔与所述底座固定连接；所述拖链收容于所述收容空间。

在所述直线模组的一些实施例中，所述底座上安装有接口，所述接口与所述拖链中的线缆连接，以通过所述接口能够将电能从外界传入至所述收容空间内，以被所述收容空间内的所述直线电机、所述光栅尺和所述限位元件接收。

在所述直线模组的一些实施例中，所述底座上设有贯穿所述底座的散热孔。

一种加工设备，包括上述的所述直线模组。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

上述直线模组及加工设备，通过底座和盖板围合行程收容空间，导轨、直线电机及滑动块部分收容在收容空间内，盖板穿设于滑动块设置，使整体直线模组露在外侧的仅有部分滑动块，其余组成结构均收容在底座和盖板围合形成的收容空间内，对收容在收容空间内的元件起到保护，且通过引入直线电机，精度高、运动平稳，直线模组的结构组成简单，能够极大的缩小直线模组的体积；并且通过将动子和定子之间设有空隙，能够在运动过程降低噪声的产生，从而解决了现有技术中的线性模组存在的精度检测繁琐复杂、噪声大、运动不平稳、外观尺寸大、无法保护模组内的元件及模组内堆积废料的技术问题。

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，下面描述中的附图仅仅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为一个实施例中直线模组的整体结构示意图；

图2为图1所示直线模组的A-A截面剖视图；

图3为图1所示直线模组的B-B截面剖视图；

图4为图1所示直线模组的仰视图；

图5为图1所示直线模组的爆炸结构示意图。

其中：1、底座；11、安装孔；2、盖板；3、导轨；31、第一滑轨；32、第二滑轨；4、滑动块；41、第一滑块；411、凸板；42、第二滑块；5、直线电机；51、定子；52、动子；6、第一连接块；7、第二连接块；8、光栅尺；9、限位元件；100、拖链；200、接口；201、第一插口；202、第二插口；300、散热孔。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以通过许多其他不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

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。

在一种直线模组的实施例中，如图1-5所示，包括底座1、盖板2、导轨3、滑动块4和直线电机5；底座1与盖板2连接，并围合形成收容空间；导轨3收容于收容空间；滑动块4安装于导轨3，并能够沿导轨3的延伸方向往复移动，且盖板2沿导轨3的延伸方向穿设于滑动块4，以使滑动块4部分收容于收容空间；直线电机5包括收容于收容空间的定子51和动子52，定子51沿导轨3的延伸方向设置，动子52套设于定子51，定子51用于牵引动子52沿导轨3的延伸方向往复运动；动子52与滑动块4连接，以跟随动子52运动；定子51与动子52之间设有空隙，以使定子51和动子52不接触。

在本实施例中，通过底座1和盖板2围合行程收容空间，导轨3、直线电机5及滑动块4部分收容在收容空间内，盖板2穿设于滑动块4设置，使整体直线模组露在外侧的仅有部分滑动块4，其余组成结构均收容在底座1和盖板2围合形成的收容空间内，对收容在收容空间内的元件起到保护，且通过引入直线电机5，精度高、运动平稳、噪声小，直线模组的结构组成简单，能够极大的缩小直线模组的体积，解决了现有技术中的线性模组存在的精度检测繁琐复杂、噪声大、运动不平稳、外观尺寸大、无法保护模组内的元件及模组内堆积废料的技术问题。另外，导轨3的延伸方向与底座1的长度方向相同，能够最大限度的利用收容空间，使整体模组的结构紧凑。

具体地，将直线电机5的定子51按照导轨3的延伸方向布置，从而与底座1的长度方向相同，将动子52套设于定子51，定子51能够给动子52提供牵引力，以带动动子52运动，定子51可为制成圆轴形状的磁轴，通过在定子51的两端设置固定座，以将定子51悬挂。另外，通过将动子52和定子51设置空隙，在动子52运动的运动过程中，由于不接触定子51，减少磨损，运动时平稳安静，噪声小，且动子52与定子51之间不需要精密调试，只需搭配驱动器即可提供高精度的位移运动，解决了装配困难，需要依靠高精度进口检测仪器的问题，并且将整体直线电机5内置在底座1和盖板2围合形成的收容空间内，能够减小整体的外形尺寸和质量，实现整体直线模组的轻量化。

在一种具体的实施例中，盖板2为矩形板状结构，底座1可为矩形盒体结构，由一块底板、两个长侧板和两个短侧板组成，底座1的两端的短侧板高度大小可设置成大于长侧板的高度，以使盖板2能够安装在两个短侧板之间，从而与底座1围合形成收容空间，另外盖板2的安装高度可设置成高于两侧的长侧板的高度，从而在盖板2和底座1之间形成两条细长的缝隙，以方便工作人员观察到直线模组的工作状况，从而发现异常，避免直线模组损坏。

在一些直线模组的实施例中，滑动块4包括第一滑块41和第二滑块42，第一滑块41与第二滑块42连接，第一滑块41与第二滑块42之间设有供盖板2穿过的空隙；第一滑块41安装于导轨3，且所述第一滑块41与动子52连接，以跟随动子52沿导轨3的延伸方向往复运动。

本实施例中，给出了一种滑动块4的具体实施方式，滑动块4可由两个滑块第一滑块41和第二滑块42组成，第一滑块41为U形板状结构，第一滑块41的开口方向背离导轨3朝向第二滑块42，第二滑块42为矩形板状结构，第一滑块41和第二滑块42的正投影相重合，以使第二滑块42能够完全覆盖住第一滑块41，第二滑块42与第一滑块41固定连接，并与第一滑块41的开口围成一个矩形的空隙，以供盖板2穿过，从而形成滑动块4的部分收容在收容空间内，且直线模组还能够通过第二滑块42与外部连接，以起到驱动的效果。

在一种直线模组的实施例中，导轨3包括第一滑轨31和第二滑轨32，第一滑轨31和第二滑轨32关于定子51对称；直线模组还包括第一连接块6和第二连接块7，第一连接块6安装于第一滑轨31，第二连接块7安装于第二滑轨32，第一连接块6和第二连接块7背离第一滑轨31和第二滑轨32一侧与第一滑块41连接，以使第一滑块41能够在第一滑轨31和第二滑轨32上往复移动。

在本实施例中，为了保证滑动块4在运动时的稳定，设置了平行且对称的第一滑轨31和第二滑轨32，并在第一滑轨31上安装第一连接块6，第二滑轨32上安装第二连接块7，来与第一滑块41进行连接，以此来支撑第一滑块41，避免第一滑块41发生偏移及不稳的现象。第一连接块6和第二连接块7可选为高精度循环滚珠滑块，能够满足加工精度的高要求，且承载能力强，运动平稳，噪声小。并且通过配合直线电机5的定子51和动子52设计以此来为直线模组提供高精度、高平稳、低噪音的直线运动。

另外，第一滑轨31上可等间隔安装多个第一连接块6，同理第二滑轨32上可等间隔安装多个第二连接块7，以更好的支撑第一滑块41。

在上述直线模组实施例的进一步实施例中，第一滑块41相对第一连接块6一侧设有沿导轨3延伸方向的凸板411，凸板411靠向第一连接块6侧面。

本实施例中，具体地，凸板411沿底板的长度方向设置在第一滑块41上，凸板411为矩形板状结构，凸板411靠近第一连接块6一侧表面靠向第一连接块6，通过凸板411能够方便整体直线模组在装配过程中的定位，从而能够提高直线模组的装配效率。

在一种直线模组的实施例中，直线模组还包括光栅尺8，光栅尺8收容于收容空间，光栅尺8用于测量和反馈滑动块4的位移，以定位滑动块4。

本实施例中，光栅尺8收容于收容空间内，且与底座1的底板固定连接，通过在直线模组内引入光栅尺8，能够检测滑动块4整体或动子52的运动位移，同时光栅尺8可选高分辨率的读数头和纳米级光栅元件，以能够提供精准定位，并进行补偿，配合直线电机5的高精度运动，能够大大减少运动时的形位误差，实现滑动块4的高精度位移控制。

在一种直线模组的实施例中，直线模组还包括限位元件9，限位元件9收容于收容空间，直线电机5与限位元件9通信连接，限位元件9用于限制滑动块4的移动行程。

在本实施例中，限位元件9可为光电开关，通过将直线电机5与限位元件9通信连接，将限位元件9的反馈信号传递给直线电机5，从而控制滑动块4的移动行程，避免滑动块4超过行程，碰到定子51两端的固定座，使动子52损坏。另外可在定子51靠近固定座的两端位置处安装套设于定子51的柔性垫，通过柔性垫以起到缓冲的作用。

另外，固定座可为T形块状结构，在固定座开设有贯穿固定座的通孔，通孔与定子51的形状大小相匹配，且为了便于适配，可在固定座上通孔的一侧开设贯穿固定座的切缝，切缝与通孔相通，以能够起到在定子51伸入通孔后与固定座稳固。

在一种直线模组的实施例中，直线模组还包括拖链100，滑动块4与拖链100一端连接，拖链100用于保护与直线电机5相连接的线缆；底座1上等间隔设有多个安装孔11，拖链100另一端通过固定件和安装孔11与底座1固定连接；拖链100收容于收容空间。

本实施例中，收容空间内收容有拖链100，通过安装拖链100以对伸入到收容空间内的线缆进行保护，避免直线模组的内部线缆混乱。

在一种直线模组的实施例中，底座1上安装有接口200，接口200与拖链100中的线缆连接，以通过接口200能够将电能从外界传入至收容空间内，以被收容空间内的直线电机5、光栅尺8和限位元件9接收。

本实施例中，接口200可包括第一插口201和第二插口202，第一插口201和第二插口202安装于底座1的两端短侧板上，通过第一插口201和第二插口202以给收容空间内的直线电机5、光栅尺8、限位元件9等电子元件供电，两个插口仅是示意，具体可根据实际情况进行设置插口的数量。

在一中直线模组的实施例中，底座1上设有贯穿底座1的散热孔300。可设置多条沿导轨3延伸方向矩阵排布的散热孔300，散热孔300为条形孔状结构，通过散热孔300以达到散热的目的。

另外，上述实施例中直线模组还可以用于其他加工设备中，如激光加工设备、切割设备和检测设备等需要直线模组的加工设备中，通过应用上述实施例中的直线模组，能够提供更高精度的线性运动，且在运动的过程中平稳低噪音，另外，本实用新型将直线电机5、导轨3、连接块、光栅尺8、限位元件9、拖链100和部分滑动块4等结构采用内置的方式收容在收容空间内，解决了现在限定模组体积大、线缆混乱、废料堆积影响运动的技术问题。

以上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每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申请专利范围的限制。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)

1.一种直线模组，其特征在于：所述直线模组包括：

底座；

盖板，所述底座与所述盖板连接，并围合形成收容空间；

导轨，收容于所述收容空间；

滑动块，所述滑动块安装于所述导轨，并能够沿所述导轨的延伸方向往复移动，且盖板沿所述导轨的延伸方向穿设于所述滑动块，以使所述滑动块部分收容于所述收容空间；及

直线电机，所述直线电机包括收容于所述收容空间的定子和动子，所述定子沿所述导轨的延伸方向设置，所述动子套设于所述定子，所述定子用于牵引所述动子沿所述导轨的延伸方向往复运动；所述滑动块与所述动子连接，以跟随所述动子运动；所述定子与所述动子之间设有空隙，以使所述定子和所述动子不接触。

2.如权利要求1所述的直线模组，其特征在于：所述滑动块包括第一滑块和第二滑块，所述第一滑块与所述第二滑块连接，所述第一滑块与所述第二滑块之间设有供所述盖板穿过的空隙；所述第一滑块安装于所述导轨，且所述第一滑块与所述动子连接，以跟随所述动子沿所述导轨的延伸方向往复运动。

3.如权利要求2所述的直线模组，其特征在于：所述导轨包括第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨和所述第二滑轨关于所述定子对称；所述直线模组还包括第一连接块和第二连接块，所述第一连接块安装于所述第一滑轨，所述第二连接块安装于所述第二滑轨，所述第一连接块和所述第二连接块背离所述第一滑轨和所述第二滑轨一侧与第一滑块连接，以使所述第一滑块能够在所述第一滑轨和所述第二滑轨上往复移动。

4.如权利要求3所述的直线模组，其特征在于：所述第一滑块相对所述第一连接块一侧设有沿所述导轨延伸方向的凸板，所述凸板靠向第一连接块侧面。

5.如权利要求1所述的直线模组，其特征在于：所述直线模组还包括光栅尺，所述光栅尺收容于所述收容空间，所述光栅尺用于测量和反馈所述滑动块的位移，以定位所述滑动块。

6.如权利要求5所述的直线模组，其特征在于：所述直线模组还包括限位元件，所述限位元件收容于所述收容空间，所述直线电机与所述限位元件通信连接，所述限位元件用于限制所述滑动块的移动行程。

7.如权利要求6所述的直线模组，其特征在于：所述直线模组还包括拖链，所述滑动块与所述拖链一端连接，所述拖链用于保护与所述直线电机、所述光栅尺和所述限位元件相连接的线缆；所述底座上等间隔设有多个安装孔，所述拖链另一端通过固定件和所述安装孔与所述底座固定连接；所述拖链收容于所述收容空间。

8.如权利要求7所述的直线模组，其特征在于：所述底座上安装有接口，所述接口与所述拖链中的线缆连接，以通过所述接口能够将电能从外界传入至所述收容空间内，以被所述收容空间内的所述直线电机、所述光栅尺和所述限位元件接收。

9.如权利要求1所述的直线模组，其特征在于：所述底座上设有贯穿所述底座的散热孔。

10.一种加工设备，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的直线模组。

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