CN218829314U

CN218829314U - 直线驱动装置

Info

Publication number: CN218829314U
Application number: CN202223212207.4U
Authority: CN
Inventors: 史卫领; 朱学园; 郭顺; 钱林
Original assignee: AAC Technologies Holdings Nanjing Co Ltd
Current assignee: AAC Technologies Holdings Nanjing Co Ltd
Priority date: 2022-11-30
Filing date: 2022-11-30
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2032-11-30

Abstract

本实用新型公开了一种直线驱动装置，其包括：定子，包括定子本体和固定于所述定子本体的多个线圈；至少一部分连续排布的所述线圈串联或并联设置；动子，包括支撑于所述定子本体的动子本体以及固定于所述动子本体的磁钢；第一位置反馈单元，固定于所述动子本体；驱动器，包括多个；串联或并联设置成一组的多个所述线圈与其中一个所述驱动器电连接，未串联或并联设置的其余所述线圈分为多组且每组的多个所述线圈与另外的一个所述驱动器电连接；控制器，分别与多个所述驱动器电连接。本实用新型中的直线驱动装置不仅节省了驱动器的使用数量，降低直线驱动装置的成本，还能使其整个控制系统的控制难度降低。

Description

直线驱动装置

【技术领域】

本实用新型属于直线驱动技术领域，尤其涉及一种直线驱动装置。

【背景技术】

直线驱动装置是一种用于驱动动子沿直线运动的运动装置，其主要包括由多个线圈组成的定子、与定子滑动连接并由磁钢组成的动子、用于驱动控制每个线圈的多个驱动器以及分别连接多个驱动器的驱动器。

现有的直线驱动装置中，有些位置并不需要配备其它工位，只需要使线圈驱动动子运动过去即可，不需要很准的驱动控制和协同控制。

但直线驱动装置在实际使用中，每个线圈都会配备一个驱动器，这导致了无需精准控制的多个线圈浪费了大量的驱动器，造成了直线驱动装置的成本高，且其整个控制系统的控制难度大的问题。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题是如何提供一种直线驱动装置，以解决现有直线驱动装置为每个线圈都配备一个驱动器而导致驱动器浪费，从而造成其成本高，且控制难度大的问题。

本实用新型是这样实现的，提供了一种直线驱动装置，其包括：

定子，所述定子包括定子本体和固定于所述定子本体并沿所述定子本体的延伸方向依次排布的多个线圈；至少一部分连续排布的所述线圈串联或并联设置；

动子，所述动子包括支撑于所述定子本体并形成滑动连接的动子本体以及固定于所述动子本体并与所述线圈正对且间隔设置的磁钢；

第一位置反馈单元，所述第一位置反馈单元固定于所述动子本体靠近所述定子的一侧；

驱动器，所述驱动器包括多个；串联或并联设置成一组的多个所述线圈与其中一个所述驱动器电连接，未串联或并联设置的其余所述线圈分为多组且每组的多个所述线圈与另外的一个所述驱动器电连接；

串联或并联设置的每组线圈中包括MN个所述线圈；未串联或并联设置的每组线圈中包括N个所述线圈；其中，所述M大于或等于2，所述N大于或等于3；

控制器，所述控制器分别与多个所述驱动器电连接，所述控制器通过所述第一位置反馈单元获取所述动子的位置信息。

更进一步地，所述驱动器通过第一线缆与所述线圈电连接。

更进一步地，所述动子还包括固定于所述动子本体靠近所述定子一侧的导磁体；所述磁钢包括多个且间隔固定于所述导磁体靠近所述定子的一侧，所述第一位置反馈单元固定于所述动子本体靠近所述定子的一侧并与所述导磁体间隔设置。

更进一步地，所述定子还包括固定于所述定子本体靠近所述动子一侧且相互间隔设置的两个导轨；两个所述导轨沿所述定子本体的延伸方向设置，所述线圈固定于所述定子本体靠近所述动子的一侧且位于两个所述导轨之间；所述动子还包括固定于所述动子本体靠近所述定子一侧且相互间隔设置的两个滑块，两个所述滑块分别支撑于两个所述导轨并形成滑动连接，所述导磁体位于两个所述滑块之间。

更进一步地，所述定子还包括多个依次抵靠设置的铁芯；每一个所述铁芯包括固定于所述定子本体靠近所述动子一侧的平板部以及由所述平板部靠近所述动子的一侧向所述动子的方向凸出延伸形成且间隔设置的多个延伸部；每一个所述线圈套设固定于一个所述延伸部，串联或并联设置成一组的多个所述线圈固定于同一个所述铁芯以形成串联或并联，未串联或并联设置的每组多个所述线圈固定于同一个所述铁芯。

更进一步地，所述控制器通过无感控制或变频控制的方式获取所述第一位置反馈单元反馈的所述动子的位置信息。

更进一步地，所述直线驱动装置还包括间隔固定于所述定子本体靠近所述动子一侧的多个第二位置反馈单元；所述第二位置反馈单元与所述控制器电连接，所述第一位置反馈单元移动至与所述第二位置反馈单元正对时，所述第二位置反馈单元读取所述第一位置反馈单元的位置信息，并将所述第一位置反馈单元的位置信息反馈给所述控制器，以使所述控制器获取所述动子的位置信息。

更进一步地，所述第二位置反馈单元通过第二线缆与所述控制器电连接。

更进一步地，所述直线驱动装置还包括信号处理模块，所述第二位置反馈单元通过第三线缆与所述信号处理模块电连接，所述信号处理模块与所述驱动器电连接。

与现有技术相比，本实用新型中的直线驱动装置通过将至少一部分作为定子的线圈串联或并联设置，并使串联或并联设置的多个线圈与一个驱动器电连接，即可以将无需精准控制的线圈通过串联或并联的方式整合成一个要求较低的模块，然后由一个功率较大的驱动器进行驱动控制，这样不仅节省了驱动器的使用数量，降低直线驱动装置的成本，还能使其整个控制系统的控制难度降低。

【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是本实用新型实施例提供的第一种直线驱动装置的结构分解图；

图2是本实用新型实施例提供的第一种直线驱动装置的整体结构示意图；

图3是图2沿A-A线的剖视图；

图4是本实用新型实施例提供的第二种直线驱动装置的整体结构示意图；

图5是图4沿B-B线的剖视图；

图6是本实用新型实施例提供的第二种直线驱动装置中的驱动控制原理图。

其中：100、直线驱动装置；1、定子；11、线圈；12、定子本体；13、导轨；14、铁芯；141、平板部；142、延伸部；2、动子；21、磁钢；22、动子本体；23、导磁体；24、滑块；3、第一位置反馈单元；4、驱动器；41、第一线缆；42、第二线缆；5、控制器；6、第二位置反馈单元。

【具体实施方式】

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

本实用新型实施例提供了一种直线驱动装置100，结合图1至图6所示，其包括定子1、动子2、第一位置反馈单元3、驱动器4以及控制器5。

其中，定子1包括定子本体12和固定于定子本体12并沿定子本体12的延伸方向依次排布的多个线圈11；至少一部分连续排布的线圈11串联或并联设置。

除了串联或并联设置成一组的多个线圈11之间具有电连接，其与未串联或并联设置的多个线圈11之间均相互绝缘，同时，串联或并联设置成一组的线圈11与未串联或并联设置的线圈11之间也相互绝缘。

动子2包括支撑于定子本体12并形成滑动连接的动子本体22以及固定于动子本体22并与线圈11正对且间隔设置的磁钢21。

第一位置反馈单元3设置于固定于动子本体22靠近定子1的一侧。

驱动器4包括多个；串联或并联设置成一组的多个线圈11与其中一个驱动器4电连接，未串联或并联设置的其余线圈11分为多组且每组的多个线圈11与另外的一个驱动器4电连接。

串联或并联设置的每组线圈中包括MN个线圈11，未串联或并联设置的每组线圈中包括N个线圈11；其中，M大于或等于2，N大于或等于3，M、N均为整数。

即串联或并联设置的每组线圈中包括至少6个线圈11，或者2乘3以上的整数的倍数个线圈11，或3乘2以上的整数的倍数个线圈11；而未串联或并联设置的每组线圈中也包括至少3个线圈11。

控制器5分别与多个驱动器4电连接，并通过第一位置反馈单元3获取动子2的位置信息。

本实施例中，驱动器4通过第一线缆41与线圈11电连接。

本实施例中，动子2还包括固定于动子本体22靠近定子1一侧的导磁体23；磁钢21包括多个且间隔固定于导磁体23靠近定子1的一侧，第一位置反馈单元3固定于动子本体22靠近定子1的一侧并与导磁体23间隔设置。这样设置可以方便磁钢21的固定，且增加磁钢21与线圈11形成的磁场效果。

本实施例中，定子1还包括固定于定子本体12靠近动子2一侧且相互间隔设置的两个导轨13；两个导轨13沿定子本体12的延伸方向设置，线圈11固定于定子本体12靠近动子2的一侧且位于两个导轨13之间；动子2还包括固定于动子本体22靠近定子1一侧且相互间隔设置的两个滑块24，两个滑块24分别支撑于两个导轨13并形成滑动连接，导磁体23位于两个滑块24之间。这样设置可以方便动子本体22滑动支撑于定子本体12，提升两者之间的滑动效果。

本实施例中，定子1还包括多个依次抵靠设置的铁芯14；每一个铁芯14包括固定于定子本体12靠近动子2一侧的平板部141以及由平板部141靠近动子2的一侧向动子2的方向凸出延伸形成且间隔设置的多个延伸部142；每一个线圈11套设固定于一个延伸部142，串联或并联设置成一组的多个线圈11固定于同一个铁芯14以形成串联或并联，未串联或并联设置的每组多个线圈11固定于同一个铁芯14且相互绝缘。这样设置可以方便线圈11的安装固定，且便于串联或并联设置的多个线圈11之间的连接。

本实施例中，控制器5通过无感控制或变频控制的方式获取第一位置反馈单元3反馈的动子2的位置信息。

本实施例中，无需精准控制的多个线圈11通过串联或并联的设置方式整合成一个模块，然后使该模块中的多个线圈11与其中一个功率更大的驱动器4进行驱动控制。

本实施例中直线驱动装置100的工作原理为：磁钢21感应出磁场，并与线圈11之间产生气隙磁场；当线圈11通入合适的电流时，线圈11便可以产生行波磁场，使磁钢21与线圈11之间产生推力，从而驱动动子2沿定子1进行滑动。

当动子2上的第一位置反馈单元3经过对应的区域时，控制器5对该区域采用无感控制或变频控制的方式运行，以使控制器5配合第一位置反馈单元3获取动子2的位置信息。

与现有技术相比，本实施例中的直线驱动装置100通过将至少一部分作为定子1的线圈11串联或并联设置，并使串联或并联设置的多个线圈11与一个驱动器4电连接，即可以将无需精准控制的线圈11通过串联或并联的方式整合成一个要求较低的模块，然后由一个功率较大的驱动器4进行驱动控制，这样不仅节省了驱动器4的使用数量，降低直线驱动装置100的成本，还能使其整个控制系统的控制难度降低。

作为本实用新型的另一可选实施例，结合图4至图6所示，直线驱动装置100还包括间隔固定于定子本体12靠近动子2一侧的多个第二位置反馈单元6；第二位置反馈单元6与控制器5电连接。

当第一位置反馈单元3移动至与第二位置反馈单元6正对时，第二位置反馈单元6读取第一位置反馈单元3的位置信息，并将第一位置反馈单元3的位置信息反馈给控制器5，以使控制器5获取动子2的位置信息。即第一位置反馈单元3反馈的位置信息便是动子2的位置信息。

本实施例中，第一位置反馈单元3为栅尺，第二位置反馈单元6为栅尺读头。控制器5不再通过无感控制或变频控制的方式获取第一位置反馈单元3反馈的动子2的位置信息；而是通过第二位置反馈单元6进行读取获得。

本实施例中，第二位置反馈单元6通过第二线缆42与控制器5电连接。

另外，直线驱动装置100还包括信号处理器(图未示)，此时，第二位置反馈单元6先通过第三线缆与信号处理模块电连接，再通过信号处理模块与驱动器4电连接，其中，信号处理模块也是通过第三线缆与驱动器4电连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。

Claims

1.一种直线驱动装置，其特征在于，所述直线驱动装置包括：

2.如权利要求1所述的直线驱动装置，其特征在于，所述驱动器通过第一线缆与所述线圈电连接。

3.如权利要求1所述的直线驱动装置，其特征在于，所述动子还包括固定于所述动子本体靠近所述定子一侧的导磁体；所述磁钢包括多个且间隔固定于所述导磁体靠近所述定子的一侧，所述第一位置反馈单元固定于所述动子本体靠近所述定子的一侧并与所述导磁体间隔设置。

4.如权利要求3所述的直线驱动装置，其特征在于，所述定子还包括固定于所述定子本体靠近所述动子一侧且相互间隔设置的两个导轨；两个所述导轨沿所述定子本体的延伸方向设置，所述线圈固定于所述定子本体靠近所述动子的一侧且位于两个所述导轨之间；所述动子还包括固定于所述动子本体靠近所述定子一侧且相互间隔设置的两个滑块，两个所述滑块分别支撑于两个所述导轨并形成滑动连接，所述导磁体位于两个所述滑块之间。

5.如权利要求4所述的直线驱动装置，其特征在于，所述定子还包括多个依次抵靠设置的铁芯；每一个所述铁芯包括固定于所述定子本体靠近所述动子一侧的平板部以及由所述平板部靠近所述动子的一侧向所述动子的方向凸出延伸形成且间隔设置的多个延伸部；每一个所述线圈套设固定于一个所述延伸部，串联或并联设置成一组的多个所述线圈固定于同一个所述铁芯以形成串联或并联，未串联或并联设置的每组多个所述线圈固定于同一个所述铁芯。

6.如权利要求1所述的直线驱动装置，其特征在于，所述控制器通过无感控制或变频控制的方式获取所述第一位置反馈单元反馈的所述动子的位置信息。

7.如权利要求1所述的直线驱动装置，其特征在于，所述直线驱动装置还包括间隔固定于所述定子本体靠近所述动子一侧的多个第二位置反馈单元；所述第二位置反馈单元与所述控制器电连接，所述第一位置反馈单元移动至与所述第二位置反馈单元正对时，所述第二位置反馈单元读取所述第一位置反馈单元的位置信息，并将所述第一位置反馈单元的位置信息反馈给所述控制器，以使所述控制器获取所述动子的位置信息。

8.如权利要求7所述的直线驱动装置，其特征在于，所述第二位置反馈单元通过第二线缆与所述控制器电连接。

9.如权利要求7所述的直线驱动装置，其特征在于，所述直线驱动装置还包括信号处理模块，所述第二位置反馈单元通过第三线缆与所述信号处理模块电连接，所述信号处理模块与所述驱动器电连接。