CS216790B1 - Jednoosý lineární motor - Google Patents

Description

Vynález se týká jednoosáho lineárního motoru, určeného zejména pro číslisové nastavování polohy obráběcího nástroje či obrobku, kreslící či pikýrovací hlavy souřadnicových kreslících stolů a podobně. Vynález je vhodný pro menší rychlosti, ale větší zatížení.

Jednoosé lineární motory jsou známé, nejsou však vhodné pro shora uvedený účel z těchto důvodů. Bužto mají dobrou účinnost a jsou dostatečně přesné, mají však nedostatečný zdvih.

Nebo mají dostatečný zdvih, ale špatnou účinnost, případně jsou málo přesné. Další nevýhodou dosud známých jednoosých lineárních motorů může být jejich složité napájení.

Všechny uvedené nevýhody odstraňuje předložený vynález. Jeho podstata spočívá v tom, že posuvně uložené aktivní členy s možností pohybu ve smru osy tyče nebo trubky jsou uspořádány nejméně ve dvou mechanicky oddělených skupinách opatřených jednak přidržovacími prvky k zamezení posuvu po tyči nebo trubce, jednak přitahovacími nebo odpuzovacími prvky, určené pro posun mechanicky oddělených skupin po tyči nebo trubce.

Lineární motor podle vynálezu může být elektrický nebo tekutinový tj.hydraulický nebo pneumatický. Jak přidržovací prvky tak přitahovací či odpuzovači prvky mohou být tvořeny elektromagnety nebo tlakovými prvky. S výhodou je možno použit dutých válcových elektromagnetů pro přitahovací prvky a elektromatgnetů tvaru U pro přidržovací prvky. Přidržovací prvky mohou ovšem být též tekutinové.

Pokrok dosažený vynálezem lze spatřovat v novém typu jednoosáho lineárního motpru s vysokou účinností, velkou tažnou silou a teoreticky neomezeným zdvihem.

Několik z více možných provedení vynálezu je znázorněno na připojených obrázcích.Obr.l představuje konstrukční uspořádání jednoosáho lineárního motoru v elektrickém provedení. Na obr.2 je znázorněn lineární motor v bokorysu. Obr.3 představuje schematické znázornění lineárního motoru z obr.l. Na obr.4 je schematické znázornění jiného uspořádání elektrického

216 790

216 790 jednoosého lineárního motoru podle vynálezu a další jiné uspořádání je znázorněno na ohr*6·

Jednoosý lineární motor znázorněný na obr.l a 2 áe skládá z tyče 1 kruhového průřezu, kolem'které je uspořádána posuvně uložená první mechanicky oddělená skupina 2 a druhá mechanicky oddělená skupina 2· První mechanicky oddělená skupina 2 se skládá z prvního přidržovacího prvku 21 a druhého přidržovacího prvku 22, tvořených objímkami s elektromagnetickým ovládáním a navzájem propojených spojovacím členem 25. Druhá mechanicky oddělená skupina 2 se skládá z jednoho přidržovacího pivku 21 tvořeného elektromagneticky ovládanou objímkou a dále se skládá z prvního přitahovacího prvku 32 a druhého přitahovacího prvku 33, které jsou tvořeny dutými válcovými elektromagnety. Oba přitahovaoí prvky 32 a 33 a přidržovači prvek 31 jsou spolu pevně spojeny. Kotva 32'elektromagnetu prvního přitahovacího prvku 22 je pevně spojena s prvním přidržovacím prvkem 21 a kotva 33' elektromagnetu druhého přitahovacího prvku 33 je pevně spojena β druhým přidržovacím prvkem 22. První a druhý přidržovací prvek jsou opatřeny budícím vinutím 21, první přitahovaoí prvek vinutím 32, druhý přitahovaoí prvek vinutím 33 a přidržovači prvek 31 vinutím 31. KotVy prvního, druhého a třetího přidržovacího prvku jsou v uvedeném pořadí značeny 21 » 21 ^a 22 «

Funkce jednoosého lineárního motoru podle obr.l a 2 je následující t Při pohybu pohyblivé části lineárního motoru vpravo se nabudí nejprve vinutí 21* prvního a druhého přidržovacího prvku 21 a 22. Tím se zablokuje možnost pohybu první mechanicky oddělené skupiny 2. Dále se nabudí vinutí 32J/druhého přitahovacího prvku 33, což má za následek jeho přítah a tím i druhé mechanicky oddělené skupiny 3 ke kotvě 3^', tj.k první mechanicky oddělené skupině 2.Při dalším pohybu vpravo je třeba postupně budit vinutí 31_ 32''a opět vinutí 2]/*, 33_ atd. Je zřejmé, že pro posun lineárního motoru o jeden krok se musí po sunout jak první 2, tak druhá 2 mechanicky oddělené skupiny, které tedy tvoří pohyblivou část jednoosého lineárního motoru. Nastavovaný pástroj může být spojen s první 2 nebo druhou 3 mechanicky oddělenou skupinou. Při pohybu mechanicky oddělených skupin 2 a 2 vpravo je tedy sled buzení následující » 21 22Í*» 21Í* 32, 21 32, jl **32 , Slí* ·········

Podobně při pohybu pohyblivých částí lineárního motoru vlevo je sled buzení příslušných vinutí tento : 21 32/, 2l 23» 21 2íC', 31 22'', 21**............Velikost kroku je dána vzdáleností kotev 32*a 22* ^od příslušných přitahovacích elektromagnetů 32 a 22 .Tento krok je možno nastavit například změnou délky spojovacího členu 2£. Při kroku 0,1 mm a do bě zdvihu či přítahu například 5 msec, lze docílit rychlosti krokování 10 mm/sec. Za účelem snížení hluku při dorazech kotev na čela elektromagnetů je možno opatřit některé dosedací ploohy hluk tlumícím materiálem, například tvrdou gumou. Tato úprava není na obrázcích kreslena. Funkce přidržovacích prvků je zřejmá z obr.2. Není-li vinutí 21 nabuzeno. může se přidržovači prvek 21 s objímkou volně posouvat po tyči 1. Při nabuzení vinutí 21 přitáhne elektromagnet 21 kotvu 21*, objímka sevře tyč 1 a tím je poloha přidržovacího prvku 21 fixována třecí silou mezi tyči 1 a objímkou.

Právě popsaný jednoosý lineární motor u něhož aktivní členy jsou tvořeny elektromagnety je zjednodušeně nakreslen na obr.3. Další možná provedení jednoosého lineárního motoru s elektromagnety zobrazená na obr.4 a 5 jsou již kreslena pouze zjednodušeným způsobem.

Jednoosý lineární motor na obr.4 se opět skládá ze dvou mechanicky oddělených skupin 2 a 2® První mechanicky oddělená skupina 2 je tvořena přidržovacím prvkem 21 a přitahovaoím prvkem 23, zatímco druhá mechanicky oddělené skupina 2 de tvořena přidržovacím prvkem 21 a přitahovaoím prvkem 32.

Funkce jednoosého lineárního motoru podle obr.4 je obdobná jako provedení na obr.l. Tak například při požadovaném pohybu vpravo je třeba nabudit vinutí 21 a 22.Druhá meohanioky oddělená skupina 2 se posune o jeden krok vpravo. Potom je třeba nabudit vinutí 21 a 23**. Nastane posun první mechanicky oddělené skupiny 2 o jeden krok vpravo. Dále se prooes opakuj e.

Na obr.5 znázorněný jednoosý lineární motor je charakterizován tím, že první mechanicky oddělená skupina 2 je tvořena přidržovacím prvkem 21 a prvním přitahovaoím prvkem 2J. a druhým přitahovaoím prvkem 23.Druhá mechanicky oddělená skupina 3 sestává jen z přidržovacího prvku 21·. spojeného s kotvámi 22'a 24' přitahovacích elektromagúetů 23 a 24. Funkce jedno3

216 790 osého lineárního motoru podle obr.5 je stručně tato. Nechť je požadován pohyb druhá mechanicky oddělené skupiny 3 vlevo. Nabudí se vinutí 21 a 24 .Ostatní vinutí jsou odbuzena. Mechanicky oddělené skupina 3 se posune o jeden krok vlevo.Požadujeme-li další posun vlevo, nabudí se vinutí 33/'a 23.Ostatní vinutí jsou odbuzena. Dojde k posunu první mechanicky oddělené skupiny 2 o jeden krok vlevo. Další postup buzení je již zřejmý.

Tekutinové provedení jednoosého lineárního motoru podle vynálezu není kresleno. Je však snadné si představit místo aktivních členů ve formě elektromagnetů tekutinové přidržovací, přitahovací či odpuzovači prvky.

Možnosti využití vynálezu jsou příklad číslicově nastavovaných souřadnicových stolů, a£ již kreslicích či obráběcích. Dále je možno použít jednoosý lineární motor ve funkci růz ných polohovacích mechanismů jako je například kladecí přístroj osnovního pletacího stroje a podobně.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Jednoosý lineární motor sestávající z tyče nebo trubky, na které jsou navlečeny posuvně uložené aktivní členy vyznačený tím, že posuvně uložené aktivní členy s možností pohybu ve směru osy tyče nebo trubky ( 1 ) jsou uspořádány nejméně ve dvou mechanicky oddělených skupinách ( 2,3 ), opatřených jednak přidržovacxmi prvky ( 21, 22, 31 ) k zamezení posuvu po tyči nebo trubce ( 1 ), jednak přitahovacími nebo odpuzovacími prvky ( 32, 33, 23, 24 ) , určené pro posun mechanicky oddělených skupin ( 2,3 ) po tyči nebo trubce ( 1 ) .
2. 2. Jednoosý lineární motor podle bodu 1 vyznačený tím, že aktivní členy jsou tvořeny přidržovacími prvky ( 21,22,31 ) , přitahovacími nebo odpuzovacími prvky ( 32, 33, 23, 24), přičemž tyto jsou vytvořeny buž prostřednictvím elektromagnetů nebo tekutinových prvků.
3. 3. Jednoosý lineární motor podle bodu 1 vyznačený tím, že přitahovací prvky (32,33,23, 24 ) jsou tvořeny dutými elektromagnety s kotvami ( 32,' 33,' 23, 24') , jejichž dutinami prochází tyč nebo trubka ( 1 ) .
4. 4. Jednoosý lineární motor podle bodu 1 vyznačený tím, že přidržovací prvky ( 21,22,

   31 ) jsou tvořeny automaticky ovládanými objímkami.
5. 5. Jednoosý lineární motor podle bodů 1 až 4 vyznačený tím, že první mechanicky oddě lená skupina ( 2 ) obsahuje spojovací člen ( 25 ) s nastavitelnou délkou pro změnu velikosti kroku.