CN218771716U - 动子模组、线性马达及线性传送装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种动子模组、线性马达及线性传送装置，动子模组用于线性马达，线性马达包括定子模组，动子模组沿第一方向与定子模组滑移连接；动子模组包括动子本体以及磁铁模块，动子本体具有面向定子模组的第一表面，第一表面具有安装区域，磁铁对应安装区域与动子本体连接，磁铁模块的至少部分用于形成供定子模组的电枢绕组插入的插口，插口所在的平面与第一表面相交。该设计能够有效缩小动子模组的厚度尺寸以缩小线性马达的整体空间占用率。

Description

动子模组、线性马达及线性传送装置

技术领域

本申请涉及传送装置技术领域，尤其涉及一种动子模组、线性马达及线性传送装置。

背景技术

线性马达包括定子模组和动子模组，动子模组与定子模组滑移连接，动子模组承载外部待加工部件。相关技术中，动子模组的厚度尺寸较大，导致整个线性马达的空间占用率较高。因此，如何有效缩小动子模组的厚度尺寸来缩小线性马达的空间占用率已成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种动子模组、线性马达及线性传送装置，能够有效缩小动子模组的厚度尺寸以有效缩小线性马达的空间占用率。

第一方面，本申请实施例提供了一种动子模组，动子模组用于线性马达，线性马达包括定子模组，动子模组沿第一方向与定子模组滑移连接；动子模组包括动子本体以及磁铁模块，动子本体具有面向定子模组的第一表面，第一表面具有安装区域，磁铁对应安装区域与动子本体连接，磁铁模块的至少部分用于形成供定子模组的电枢绕组插入的插口，插口所在的平面与第一表面相交。

基于本申请实施例的动子模组，通过设计供定子模组的电枢绕组插入的插口所在的平面与第一表面相交，使得定子模组的电枢绕组与磁铁模块磁性配合时，定子模组的电枢绕组与动子本体的第一表面不平行，能够有效减小动子模组沿垂直于第一表面方向上的厚度尺寸，从而缩小线性马达整体的厚度尺寸，以缩小线性马达的空间占用率。

第二方面，本申请实施例提供了一种线性马达，该线性马达包括定子模组以及上述的动子模组，动子模组与定子模组沿第一方向滑移连接。

基于本申请实施例中的线性马达，具有上述动子模组的线性马达，其整体的厚度尺寸较小，有效缩小线性马达的空间占用率。

第三方面，本申请实施例提供了一种线性传送装置，该线性传送装置包括机架以及上述的线性马达，线性马达的数量至少为一个，所有线性马达均安装于机架。

基于本申请实施例中的线性传送装置，具有上述线性马达的线性传送装置，具有良好的传送效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请一种实施例中的动子模组的结构示意图；

图2为本申请另一种实施例中的动子模组的结构示意图；

图3为图1中的动子模组所对应的线性马达的结构示意图；

图4为图2中的动子模组所对应的线性马达的结构示意图。

附图标记：1、线性马达；10、动子模组；11、动子本体；111、第一表面；1111、安装区域；1111a、安装面；112、减重孔；113、第二表面；121、第一导向结构；122、第二导向结构；123、滚珠滑块；124、导向滑轮；13、磁铁模块；131、磁铁阵列；132、插口；14、安装结构；141、安装座；1411、凹槽；142、安装板；15、拓展模块；20、定子模组；21、定子本体；22、第三导向结构；23、第四导向结构；24、导向滑轨；25、导向滑槽；26、电枢绕组；X、第一方向。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

请参照图1所示，本申请的第一方面提出了一种动子模组10，能够有效缩小动子模组10的厚度尺寸。

线性马达1(如图3-图4所示)包括定子模组20和动子模组10，动子模组10沿第一方向X与定子模组20滑移连接。

定子模组20作为线性马达1中支撑动子模组10且用于供动子模组10运动的轨道。

动子模组10作为线性马达1中用于承载外部待加工部件、并带动外部待加工部件在定子模组20上运动的载体。

以下结合图1-图2对动子模组10的具体结构进行展开介绍。

如图1-图2所示，动子模组10包括动子本体11以及磁铁模块13。

动子本体11作为动子模组10的基座。这里对动子本体11的具体制备材料不做限定，可以理解的是，动子本体11应采用具有良好刚性强度的材料制成，以使动子本体11在外力作用下不易产生失效(如弯折或者断裂)，例如，动子本体11的制备材料可以但不仅限于钢铁、铝合金等。

动子本体11具有面向定子模组20的第一表面111，第一表面111可以是平面、也可以是曲面、还可以是平面和曲面的结合。

磁铁模块13作为动子模组10中用于与定子模组20的电枢绕组26磁性配合的部件。定子模组20的电枢绕组26通入交流电会产生交变磁场，磁铁模块13与通电后的电枢绕组26磁耦合，磁铁模块13在磁动力的作用下在交变磁场中做切割磁感线的运动，从而带动与之连接的动子本体11相对定子模组20运动。

第一表面111具有安装区域1111，磁铁模块13对应安装区域1111与动子本体11连接，安装区域1111形成于第一表面111上，安装区域1111理解成第一表面111上对应磁铁模块13的区域。安装区域1111可以是形成于第一表面111的实体结构、也可以是形成于第一表面111的虚体结构。且可以理解的是，针对不同表现形式的安装区域1111，磁铁模块13与动子本体11之间的具体连接方式也不尽相同，关于安装区域1111的具体表现形式，以及磁铁模块13与动子本体11之间的具体连接方式将在下文进行展开介绍。

磁铁模块13的至少部分用于形成供定子模组20的电枢绕组26插入的插口132，插口132所在的平面与第一表面111相交，也即，插口132所在的平面与第一表面111不平行，换言之，插口132所在的平面具有与第一表面111相垂直的分量(该分量为插口132所在的平面在垂直于第一表面111的平面内的投影面)。例如，磁铁模块13具有用于与定子模组20的电枢绕组26耦合的耦合面，当插口132所在的平面与第一表面111垂直，也即两者之间的夹角为90度时，此时耦合面与第一表面111平行。

基于本申请实施例中的动子模组10，通过设计供定子模组20的电枢绕组26插入的插口132所在的平面与第一表面111相交，使得定子模组20的电枢绕组26与磁铁模块13磁性配合时，定子模组20的电枢绕组26与动子本体11的第一表面111不平行，能够有效减小动子模组10沿垂直于第一表面111方向上的厚度尺寸，从而缩小线性马达1整体的厚度尺寸，以缩小线性马达1的空间占用率。

如图1-图2所示，进一步地，考虑到安装区域1111为第一表面111上对应磁铁模块13的区域，关于安装区域1111的具体表现形式可以但不仅限于以下几种实施例。

在第一种实施例中，安装区域1111为设于第一表面111的安装槽(图中未示出)，磁铁模块13的至少部分位于安装槽内且与安装槽的槽壁面连接。该设计中，安装槽为形成于第一表面111的一种虚体结构，通过设计安装槽，磁铁模块13的至少部分位于安装槽内且与安装槽的槽壁面连接，此连接方式包括但不限于螺接、卡接、胶接中的至少一种。安装槽对磁铁模块13起到容纳作用，使磁铁模块13的至少部分与动子本体11沿垂直于第一表面111方向上的厚度相重合，能够进一步减小动子模组10沿垂直于第一表面111方向上的厚度尺寸。

在第二种实施例中，安装区域1111为安装面1111a，磁铁模块13与安装面1111a连接，第一表面111包括安装面1111a。该设计中，安装面1111a为形成于第一表面111的一种实体结构，安装面1111a作为第一表面111的一部分，通过设计安装面1111a，直接将磁铁模块13设置在安装面1111a上，能够有效降低磁铁模块13与动子本体11之间的安装难度。

如图1-图2所示，进一步地，当安装区域1111为安装面1111a时，考虑到供定子模组20的电枢绕组26插入的插口132由至少部分磁铁模块13形成，故磁铁模块13的具体结构的不同导致插口132的具体形成方式也不尽相同，关于磁铁模块13的具体结构可以但不仅限于以下几种实施例。

如图1及图3所示，在第一种实施例中，磁铁模块13包括两个磁铁阵列131，每个磁铁阵列131包括沿第一方向X排布的多个磁体，动子模组10还包括安装结构14，安装结构14与安装面1111a连接，两个磁铁阵列131沿垂直于第一表面111的方向间隔设置且与安装结构14连接，两个磁铁阵列131之间形成用于供定子模组20的电枢绕组26插入的插口132。也就是说，供定子模组20的电枢绕组26插入的插口132由磁铁模块13单独形成。

具体地，安装结构14包括沿第一方向X延伸的安装座141，安装座141对应安装面1111a与动子本体11固定连接。安装座141具有与第一表面111相垂直的侧表面以及两个端面，安装座141的侧表面向内延伸形成凹槽1411，凹槽1411的两端沿第一方向X延伸至贯穿安装座141的端面。两个磁铁阵列131分别设置在凹槽1411的两相对设置的槽侧壁上，两个磁铁阵列131之间间隔以形成用于供定子模组20的电枢绕组26插入的插口132，此时插口132所在平面与凹槽1411的槽口所在平面平行或者重合。

如图2及图4所示，在第二种实施例中，磁铁模块13包括一个磁铁阵列131，磁铁阵列131包括沿第一方向X排布的多个磁体。动子模组10还包括安装结构14，安装结构14与安装面1111a连接，磁铁阵列131设置于安装结构14远离第一表面111的一侧，磁铁阵列131远离第一表面111的一侧、与定子模组20的定子本体21之间形成用于供定子模组20的电枢绕组26插入的插口132。也就是说，供定子模组20的电枢绕组26插入的插口132由磁铁模块13和定子模组20的定子本体21共同形成。

具体地，安装结构14包括沿第一方向X延伸的安装板142，安装板142对应安装面1111a与动子本体11固定连接。安装板142具有远离第一表面111的侧表面。磁铁阵列131设置在安装板142的侧表面上，该磁铁阵列131远离第一表面111的一侧与定子模组20的定子本体21之间间隔以形成用于供定子模组20的电枢绕组26插入的插口132。

需要注意的是，磁铁阵列131中的磁体的数量为多个(两个以上)，磁铁阵列131可以为halbach(海尔贝克)阵列，且halbach阵列中强化磁力线的一侧靠近定子模组20的电枢绕组26设置。可以理解的是，在定子模组20的电枢绕组26所通入的交流电的大小不变的情况下，磁铁阵列131的数量的多少决定了磁铁阵列131在交变磁场中所受到的磁动力的大小，例如，磁铁阵列131的数量越多，定子模组20的电枢绕组26通电后与磁铁阵列131磁耦合所受到的磁动力越大，从而使得动子本体11能够承载更大重量的外部待加工部件。也就是说，磁铁阵列131的数量具有可扩展性，设计人员可以根据动子本体11实际所需要承载的外部待加工部件的重量来调整磁铁阵列131的数量，进而使动子本体11能够匹配不同重量的外部待加工部件。当然，在磁铁阵列131的数量保持不变的情况下，也可以通过单一改变交流电的大小来改变磁动力的大小，以使动子本体11能够匹配不同重量的外部待加工部件。

如图1-图2所示，进一步地，在一些实施例中，磁铁模块13可以通过胶接、卡接和螺接中的至少一种与动子本体11连接。该设计中，磁铁模块13通过胶接、卡接和螺接中的至少一种与动子本体11连接，实现磁铁模块13与动子本体11之间位置的相对固定，从而保证磁铁模块13与定子模组20的电枢绕组26之间磁性配合的有效性。

进一步地，在一些实施例中，动子模组10还包括传感器(图中未示出)，传感器设置于动子本体11。传感器可以是速度传感器、也可以是位移传感器。通过设置传感器，传感器可以检测动子模组10相对定子模组20沿第一方向X运动的速度信息或者位移信息。

如图2所示，进一步地，在一些实施例中，动子本体11具有与第一表面111相对设置的第二表面113，动子模组10还包括拓展模块15，拓展模块15安装于动子本体11的第二表面113所在的一侧，拓展模块15用于承载外部待加工部件。

其中，拓展模块15作为动子本体11的附加组件，这里对扩展模块的具体制备材料不做限定，例如，扩展模块的制备材料可以为塑料，塑料具有轻便、成本较低等特点，扩展模块的制备材料也可以为亚克力板等。拓展模块15与动子本体11之间可以是可拆卸式连接也可以是不可拆卸式连接。当拓展模块15与动子本体11之间为可拆卸连接时，拓展模块15可以通过螺接、卡接、磁性吸附等方式中的至少一种与动子本体11连接；当拓展模块15与动子本体11之间为不可拆卸式连接时，拓展模块15与动子本体11之间可以通过胶接或者焊接等方式与动子本体11连接。扩展模块可以包括载重台，以增大动子本体11的承载面积，使动子模组10可以运输体积更大的外部待加工部件。当然，拓展模块15也可以包括定位组件，定位组件安装于动子本体11以用于固定外部待加工部件与动子本体11之间的相对位置，这里对定位组件的具体表现形式不做限定。例如，定位组件可以包括吸嘴，吸嘴安装于动子本体11的第二表面113上，吸嘴通过真空吸附的方式实现外部待加工部件与动子本体11之间位置的相对固定；定位组件也可以包括夹爪，夹爪安装于动子本体11，夹爪通过夹持的方式实现外部待加工部件与动子本体11之间位置的相对固定。

该设计中，通过设计拓展模块15，拓展模块15能够增大动子本体11的承载面积，使动子模组10可以运输体积更大的外部待加工部件；通过设计拓展模块15，拓展模块15还能够实现外部待加工部件与动子本体11之间位置的相对固定，从而增强外部待加工部件放置在动子本体11上的稳定性。

如图1-图4所示，在一些实施例中，动子模组10还包括第一导向结构121和第二导向结构122，第一导向结构121沿第一方向X延伸且与第一表面111连接，第二导向结构122沿第一方向X延伸且与第一表面111连接，磁铁模块13位于第一导向结构121和第二导向结构122之间。

其中，第一导向结构121作为动子模组10中的其中一个用于与定子模组20滑动配合的轨道，第二导向结构122作为动子模组10中的另一个用于与定子模组20滑动配合的轨道。定子模组20包括与第一导向结构121滑移配合的第三导向结构22、以及与第二导向结构122滑移配合的第四导向结构23。第一导向结构121的具体表现形式与第二导向结构122的具体表现形式可以相同也可以不同。当第一导向结构121的具体表现形式与第二导向结构122的具体表现形式相同时，第一导向结构121以及第二导向结构122可以包括滚珠滑块123，此时，第三导向结构22以及第四导向结构23包括与滚珠滑块123滑移配合的导向滑轨24；当然，第一导向结构121以及第二导向结构122也可以包括导向滑轮124，此时，第三导向结构22以及第四导向结构23包括与导向滑轮124滑移配合的导向滑槽25。

该设计中，通过设计第一导向结构121以及第二导向结构122，形成双导轨设计，有效增强动子模组10在定子模组20上运动的稳定性，并且使得动子模组10具有更大的承载能力以承载更大重量的外部待加工部件。

进一步地，在一些实施例中，动子本体11设有至少一个减重孔112。这里对减重孔112的具体形状及数量不做限定，设计人员可根据实际需要进行合理设计。减重孔112可以是通孔也可以是盲孔。该设计中，减重孔112的设计能够减小动子本体11的质量，从而使得动子模组10能够承载重量更大的外部待加工部件。另外，当减重孔112为通孔时，减重孔112还能够充充当散热孔，定子模组20的电枢绕组26工作时所产生的热量还能够从减重孔112排出，为定子模组20的电枢绕组26起到一定的散热效果。

请参照图3-图4所示，本申请的第二方面提出了一种线性马达1，具有上述动子模组10的线性马达1，其整体的厚度尺寸较小，有效缩小线性马达1的空间占用率。

该线性马达1包括定子模组20以及上述的动子模组10，动子模组10与定子模组20沿第一方向X滑移连接。

定子模组20包括定子本体21、第三导向结构22、第四导向结构23以及电枢绕组26。第三导向结构22沿第一方向X延伸且与定子本体21连接，第三导向结构22与第一导向结构121滑移连接。第四导向结构23沿第一方向X延伸且与定子本体21连接，第四导向结构23与第二导向结构122滑移连接。电枢绕组26位于第三导向结构22和第四导向结构23之间且与定子本体21连接，电枢绕组26与磁铁模块13磁性配合。

本申请的第三方面提出了一种线性传送装置(图中未示出)，具有良好的传输效率。

该线性传送装置包括机架(图中未示出)及上述的线性马达1。

机架作为线性传送装置的支架。这里对机架的具体结构不做限定，设计人员可根据不同型号的线性传送装置对机架的具体结构进行合理设计，例如，机架可以是单层架体结构也可以是多层架体架构。这里对机架的具体制备材料也不做限定，设计人员可根据实际需要对机架的具体制备材料进行合理选择，例如，机架可以采用铝合金、钢材等具有良好刚性强度的材料制成。

线性马达1的数量至少为一个。

线性马达1安装于机架，例如，定子模组20的定子本体21可以通过螺钉与机架固定连接。

需要注意的是，当线性马达1的数量为多个时，该线性传送装置具有多个动子模组10，多个动子模组10的运动速度可以相同也可以不同。当整个线性马达1沿水平方向安装在机架上时，此时动子模组10的动子本体11的承载面(用于承载外部待加工部件的表面)与水平面平行，该线性马达1即为卧式线性马达1，该卧式线性马达1的动子模组10即为卧式动子模组10。当整个线性马达1沿竖直方向安装在机架上时，此时动子模组10的动子本体11的承载面与水平面垂直，该线性马达1即为立式线性马达1，该立式线性马达1的动子模组10即为立式动子模组10。

线性传送装置还包括接驳输送模块(图中未示出)，接驳输送模块的数量为至少一个，接驳输送模块安装于机架。所有接驳输送模块与所有线性马达1拼接形成输送线，输送线的传输方向所在的平面与水平面垂直或者平行。

接驳输送模块包括底座、驱动电机以及接驳定子模组，接驳定子模组与底座滑动连接，驱动电机用于驱动接驳定子模组相对底座运动。其中，接驳定子模组的具体结构可以与线性马达1的定子模组20的结构相同，当然，接驳定子模组的具体结构也可以与线性马达1的定子模组20的结构不同，只要接驳定子模组可以将线性马达1的动子模组10接驳至不同的输送线即可。需要注意的是，不同的输送线可以是位于机架的同一层上的两个相互平行的输送线，不同的输送线也可以是位于机架的不同层上的两个相处平行的输送线。通过设计接驳输送模块能够有效提升线性马达1的动子模组10的传送速度。

线性传送装置还包括辅助输送模块(图中未示出)，辅助输送模块的数量为至少一个，辅助输送模块安装于机架。所有辅助输送模块与所有线性马达1拼接形成输送线，输送线的传送方向所在的平面与水平面垂直或者平行。

其中，辅助输送模块可以为带传送输送线、磁性吸附输送线及卡扣输送线中的一种或者多种。辅助输送模块适用于输送速度较小、输送精度要求交底的情况。辅助输送模块可以有效降低线性传送系统的成本。

具体地，当辅助输送模块为带传送输送线时，辅助输送模块包括传送电机、主动轮、从动轮以及同步带，传送电机的转轴与主动轮固定连接，同步带绕设主动轮和从动轮，传送电机的转轴转动带动与之连接的主动轮转动，主动轮转动带动与之贴合的同步带在摩擦力的作用下运动，同步带运动带动与之贴合的从动轮在摩擦力的作用下转动。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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申请和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于线性马达的动子模组，所述线性马达包括定子模组，所述动子模组沿第一方向与所述定子模组滑移连接，其特征在于，所述动子模组包括：

动子本体，具有面向所述定子模组的第一表面，所述第一表面具有安装区域；

磁铁模块，对应所述安装区域与所述动子本体连接，所述磁铁模块的至少部分用于形成供所述定子模组的电枢绕组插入的插口，所述插口所在的平面与所述第一表面相交。

2.如权利要求1所述的动子模组，其特征在于，

所述安装区域为设于所述第一表面的安装槽，所述磁铁模块的至少部分位于所述安装槽内且与所述安装槽的槽壁面连接；或者

所述安装区域为安装面，所述磁铁模块与所述安装面连接，所述第一表面包括所述安装面。

3.如权利要求2所述的动子模组，其特征在于，所述安装区域为所述安装面，所述磁铁模块包括两个磁铁阵列，每个所述磁铁阵列包括沿所述第一方向排布的多个磁体；

所述动子模组还包括安装结构，所述安装结构与所述安装面连接，两个所述磁铁阵列沿垂直于所述第一表面的方向间隔设置且与所述安装结构连接，两个所述磁铁阵列之间形成用于供所述定子模组的所述电枢绕组插入的所述插口。

4.如权利要求2所述的动子模组，其特征在于，所述安装区域为所述安装面，所述磁铁模块包括一个磁铁阵列，所述磁铁阵列包括沿所述第一方向排布的多个磁体；

所述动子模组还包括安装结构，所述安装结构与所述安装面连接，所述磁铁阵列设置于所述安装结构远离所述第一表面的一侧，所述磁铁阵列远离所述第一表面的一侧、与所述定子模组的定子本体之间形成用于供所述定子模组的所述电枢绕组插入的所述插口。

5.如权利要求1所述的动子模组，其特征在于，

所述磁铁模块通过胶接、卡接和螺接中的至少一种与所述动子本体连接。

6.如权利要求1-5中任一项所述的动子模组，其特征在于，

所述动子本体还具有与所述第一表面相对设置的第二表面，所述动子模组还包括拓展模块，所述拓展模块安装于所述动子本体的所述第二表面所在的一侧，所述拓展模块用于承载外部待加工部件。

7.如权利要求1-5中任一项所述的动子模组，其特征在于，还包括：

第一导向结构，沿所述第一方向延伸且与所述第一表面连接；

第二导向结构，沿所述第一方向延伸且与所述第一表面连接，所述磁铁模块位于所述第一导向结构和所述第二导向结构之间。

8.如权利要求1-5中任一项所述的动子模组，其特征在于，

所述动子本体设有至少一个减重孔。

9.一种线性马达，其特征在于，包括：

定子模组；

如权利要求1-8中任一项所述的动子模组，所述动子模组与所述定子模组沿第一方向滑移连接。

10.一种线性传送装置，其特征在于，包括：

机架；

至少一个如权利要求9所述的线性马达，所有所述线性马达安装于所述机架。

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