CN215120519U - 基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台，该平台包括动磁式永磁同步直线电机和由x向滑轨副、y向滑轨副构成的二维移动机构；二维移动机构设置在动磁式永磁同步直线电机的动子与定子之间，且二维移动机构的固定部件连接定子的底板，可二维移动部件连接动子的安装板。本实用新型增加了对位平台的速度和精度。

Description

基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台

技术领域

本实用新型属于对位平台技术领域，特别涉及一种基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台。

背景技术

在很多机械加工与产品的生产过程中，都离不开工件或者产品的对位。常用的对位平台有三种，xyθ结构，5M结构，UVW结构。核心功能都是对位，通过X轴移动，Y轴移动，θ轴旋转，实现对位功能。其广泛应用于丝网印刷机，贴合机，玻璃压层设备，切割机以及钻孔装置等设备上，应用范围十分广泛。

目前的对位平台主要由步进电机、滚珠丝杆副、交叉滚珠导轨等组成。滚珠丝杆副长时间使用后，零件磨损及螺母原有的间隙都会形成滚珠丝杆副的间隙，导致现有对位平台工作精度降低，且滚珠丝杆副的所能达到的最快速度受到其结构限制，影响了其更广泛的应用。

因此，如何能够提供一种增加结构精度，提高响应速度的框架是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种提高了对位平台最快速度和精度的基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台。

为了解决上述技术问题，本实用新型的基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台包括动磁式永磁同步直线电机和由x向滑轨副、y向滑轨副构成的二维移动机构；二维移动机构设置在动磁式永磁同步直线电机的动子与定子之间，且二维移动机构的固定部件连接定子的底板，可二维移动部件连接动子的安装板。

所述的x向滑轨副包括x向滑轨和作为可二维移动部件的两个x向滑块，两个x向滑块设置在x向滑轨上并与动子的安装板固定连接；y向滑轨副包括y向滑轨和两个y向滑块；两个y向滑块设置在y向滑轨上；x向滑轨与两个y向滑块固定连接；y向滑轨作为二维移动机构的固定部件连接定子的底板。

进一步，所述的x向滑轨副还包括x向导轨安装板和连接板；x向滑轨固定在x向导轨安装板上，x向导轨安装板固定在连接板上；y向滑轨副还包括y向导轨安装板；y向滑轨通过y向导轨安装板固定连接在定子的底板上。

进一步，所述的动子的上盖为安装板，安装板内表面设置有x向磁铁组和y向磁铁组；定子包括底板和安装在底板上的与x向磁铁组对应的x向线圈组、与y向磁铁组对应的y向线圈组。

进一步，所述的安装板内表面其中一个对角线上设置两个x向磁铁组，另一个对角线上设置两个y向磁铁组。

进一步，所述的两个x向磁铁组与y向磁铁组的结构相同。

进一步，所述的x向磁铁组固定在磁铁背铁上，磁铁背铁安装固定在安装板上；x向磁铁组包括四个永久磁铁，分别为顺序排列粘贴在磁铁背铁上的I类的上永久磁铁、II类的下永久磁铁、II类的上永久磁铁、I类的下永久磁铁；I类的上永久磁铁和II类的上永久磁铁产生上方向磁场，I类的下永久磁铁和II类的下永久磁铁产生下方向磁场。

进一步，所述的定子包括铝制的底板，与两个x向磁铁组对应的x向线圈组，与两个y向磁铁组对应的y向线圈组。

进一步，所述的y向线圈组包括硅钢片，梯形销，绝缘纸，三个线圈；硅钢片为高导磁低涡流材料，其上部具有与y向磁铁组中四个永久磁铁排列方向相同的三个凸起；三个线圈一对一套装在三个凸起上，且线圈与凸起之间由绝缘纸隔离；硅钢片与梯形销胶粘固定在一起，梯形销固定在底板上。

进一步，所述的硅钢片、梯形销、绝缘纸以及三个线圈由环氧树脂灌封为一体成为模块化的定子。

本实用新型的工作原理：永磁同步直线电机可以认为是旋转电机在结构方面的一种演变，它可看做是将一台旋转电机沿径向剖开，然后将电机的圆周展成直线。当初级线圈组通入三项正弦交流电后，便在气隙中产生一个行波磁场，当次级磁铁和行波磁场相互作用时便产生电磁推力，使动子作x向或y向直线运动。

本实用新型采用有铁芯动磁式永磁同步直线电机，该直线电机为动磁式有齿槽直线电机，与普通动线圈式直线电机相比大大减小了动子重量的影响，具有更大的加速度，并且成本低；由于使用了直线导轨和滑块，增加了对位平台的速度和精度；定子由环氧树脂灌封，能够加强电机的机械强度，同时也增强了线圈组的导热性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的装配图。

图2是本实用新型的局部示意图。

图3是动磁式永磁同步直线电机的动子结构示意图。

图4是动磁式永磁同步直线电机的定子结构组成图。

图5是动磁式永磁同步直线电机的直线电机部分局部示意图。

图中：11、定子；111、底板；113、115、x向线圈组；1121、硅钢片；1122、梯形销，1123、绝缘纸，1124、1125、1126、线圈；1127、环氧树脂；112、114、y向线圈组；12、动子；121、安装板；122、124、x向磁铁组；1221、I类的上永久磁铁；1222、II类的下永久磁铁；1223、II类的上永久磁铁；1224、I类的下永久磁铁；123、125、y向磁铁组；126、磁铁背铁；13、气隙；2、二维移动机构；21、x向滑轨；22、23、x向滑块；24、x向导轨安装板；25、y向滑轨；26、27、y向滑块；28、y向导轨安装板；29、连接板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

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”应做广义的理解，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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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，可以具体情况具体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，或者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”、“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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实用新型的基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台包括动磁式永磁同步直线电机1、由x向滑轨副、y向滑轨副构成的二维移动机构2。

所述的动磁式永磁同步直线电机包括固定不动的定子11和相对定子11运动的动子12。动子12通电时与定子11磁场在气隙13中相互作用产生推力，使动子12作x方向和/或y方向往复直线运动。

如图2所示，所述的x向滑轨副包括x向滑轨21，两个x向滑块22、23，x向导轨安装板24；x向滑轨21通过螺丝固定在x向导轨安装板24上，两个x向滑块22、23设置在x向滑轨21上，两个x向滑块22、23通过螺丝与动子12的安装板121固定连接；x向导轨安装板24通过螺丝安装在连接板29上；y向滑轨副包括y向滑轨25，两个y向滑块26、27，y向导轨安装板28；连接板29通过螺丝与两个y向滑块26、27固定连接；两个y向滑块26、27设置在y向滑轨25上；y向滑轨25通过螺丝固定在y向导轨安装板28上，y向导轨安装板28通过螺丝固定在定子11的底板111上。

如图3所示，动子12的上盖为安装板121，安装板121内表面设置有四个磁铁组，分别为设置在安装板121其中一个对角线上的两个x向磁铁组122、124和设置在安装板121另一个对角线上的两个y向磁铁组123、125；其中x向磁铁组122、124受力后做x向往复直线运动，y向磁铁组123、125受力后做y向往复直线运动；x向磁铁组122固定在磁铁背铁126上，磁铁背铁126通过螺丝安装固定在安装板121上；x向磁铁组122包括四个永久磁铁，分别为I类的上永久磁铁1221、II类的下永久磁铁1222、II类的上永久磁铁1223、I类的下永久磁铁1224；I类的上永久磁铁1221、II类的下永久磁铁1222、II类的上永久磁铁1223和I类的下永久磁铁1224通过胶水顺序粘贴在磁铁背铁126上，I类的上永久磁铁1221和II类的上永久磁铁1223产生上方向磁场，I类的下永久磁铁1224和II类的下永久磁铁1222产生下方向磁场。x向磁铁组124和两个y向磁铁组123、125的结构与x向磁铁组122相同，均通过磁铁背铁安装固定在安装板121上。

如图4所示，定子11包括铝制的底板111，与两个x向磁铁组122、124分别对应的x向线圈组113、115，与两个y向磁铁组123、125对应的y向线圈组112、114。四个线圈组结构相同。

如图5所示，所述y向线圈组112包括硅钢片1121，梯形销1122，绝缘纸1123，三个线圈1124、1125、1126；硅钢片1121为高导磁低涡流材料，其上部具有与y向磁铁组123中四个永久磁铁排列方向相同的三个凸起；三个线圈1124、1125、1126一对一套装在三个凸起上，且线圈与凸起之间由绝缘纸1123隔离；梯形销1122由10号钢制成；硅钢片1121与梯形销1122胶粘固定在一起，梯形销1122通过螺钉固定在底板111上；硅钢片1121、梯形销1122、绝缘纸1123以及三个线圈1124、1125、1126由环氧树脂1127灌封为一体成为模块化的定子。

Claims (10)

1.一种基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台，其特征在于包括动磁式永磁同步直线电机和由x向滑轨副、y向滑轨副构成的二维移动机构(2)；二维移动机构(2)设置在动磁式永磁同步直线电机的动子(12)与定子(11)之间，且二维移动机构(2)的固定部件连接定子的底板(111)，可二维移动部件连接动子的安装板(121)。

2.根据权利要求1所述的基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台，其特征在于所述的x向滑轨副包括x向滑轨(21)和作为可二维移动部件的两个x向滑块(22、23)，两个x向滑块(22、23)设置在x向滑轨(21)上并与动子(12)的安装板(121)固定连接；y向滑轨副包括y向滑轨(25)和两个y向滑块(26、27)；两个y向滑块(26、27)设置在y向滑轨(25)上；x向滑轨(21)与两个y向滑块(26、27)固定连接；y向滑轨(25)作为二维移动机构(2)的固定部件连接定子的底板(111)。

3.根据权利要求2所述的基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台，其特征在于所述的x向滑轨副还包括x向导轨安装板(24)和连接板(29)；x向滑轨(21)固定在x向导轨安装板(24)上，x向导轨安装板(24)固定在连接板(29)上；y向滑轨副还包括y向导轨安装板(28)；y向滑轨(25)通过y向导轨安装板(28)固定连接在定子(11)的底板(111)上。

4.根据权利要求1所述的基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台，其特征在于所述的动子(12)的上盖为安装板(121)，安装板(121)内表面设置有x向磁铁组和y向磁铁组；定子(11)包括底板(111)和安装在底板(111)上的与x向磁铁组对应的x向线圈组、与y向磁铁组对应的y向线圈组。

5.根据权利要求4所述的基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台，其特征在于所述的安装板(121)内表面其中一个对角线上设置两个x向磁铁组(122、124)，另一个对角线上设置两个y向磁铁组(123、125)。

6.根据权利要求5所述的基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台，其特征在于所述的两个x向磁铁组(122、124)与y向磁铁组(123、125)的结构相同。

7.根据权利要求5所述的基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台，其特征在于所述的x向磁铁组(122)固定在磁铁背铁(126)上，磁铁背铁(126)安装固定在安装板(121)上；x向磁铁组(122)包括四个永久磁铁，分别为顺序排列粘贴在磁铁背铁(126)上的I类的上永久磁铁(1221)、II类的下永久磁铁(1222)、II类的上永久磁铁(1223)、I类的下永久磁铁(1224)；I类的上永久磁铁(1221)和II类的上永久磁铁(1223)产生上方向磁场，I类的下永久磁铁(1224)和II类的下永久磁铁(1222)产生下方向磁场。

8.根据权利要求5所述的基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台，其特征在于所述的定子(11)包括铝制的底板(111)，与两个x向磁铁组(122、124)对应的x向线圈组(113、115)，与两个y向磁铁组(123、125)对应的y向线圈组(112、114)。

9.根据权利要求8所述的基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台，其特征在于所述的y向线圈组(112)包括硅钢片(1121)，梯形销(1122)，绝缘纸(1123)，三个线圈(1124、1125、1126)；硅钢片(1121)为高导磁低涡流材料，其上部具有与y向磁铁组(123)中四个永久磁铁排列方向相同的三个凸起；三个线圈(1124、1125、1126)一对一套装在三个凸起上，且线圈与凸起之间由绝缘纸(1123)隔离；硅钢片(1121)与梯形销(1122)胶粘固定在一起，梯形销(1122)固定在底板(111)上。

10.根据权利要求9所述的基于动磁式永磁同步直线电机的对位平台，其特征在于所述的硅钢片(1121)、梯形销(1122)、绝缘纸(1123)以及三个线圈(1124、1125、1126)由环氧树脂(1127)灌封为一体成为模块化的定子。

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