TW201539949A - 線性馬達裝置及具有線性馬達裝置的工具機 - Google Patents

線性馬達裝置及具有線性馬達裝置的工具機 Download PDF

Info

Publication number
TW201539949A
TW201539949A TW103144271A TW103144271A TW201539949A TW 201539949 A TW201539949 A TW 201539949A TW 103144271 A TW103144271 A TW 103144271A TW 103144271 A TW103144271 A TW 103144271A TW 201539949 A TW201539949 A TW 201539949A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
linear motor
slider
tool
linear
section
Prior art date
Application number
TW103144271A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI679833B (zh
Inventor
Roland Keller
Original Assignee
Bosch Gmbh Robert
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Gmbh Robert filed Critical Bosch Gmbh Robert
Publication of TW201539949A publication Critical patent/TW201539949A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI679833B publication Critical patent/TWI679833B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/008—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by a rod swinging between a fixed plane and the ram
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/10—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
    • B30B1/261—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks by cams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
    • B30B1/266—Drive systems for the cam, eccentric or crank axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/40—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by wedge means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/02—Additional mass for increasing inertia, e.g. flywheels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings

Abstract

本發明提出一種用於切片機的線性馬達裝置。該線性馬達裝置具有包含兩個佈置於滑塊之載板上的次級單元的線性馬達，該等次級單元各分配有一初級單元。故該載板係夾層式佈置在該等初級單元之間。該滑塊至少透過一線性導引件以可縱向移動之方式受到導引及支承。該滑塊可於末端對滑塊施加一操縱力，其中，該操縱力係大體垂直於該滑塊之縱軸起作用。

Description

線性馬達裝置及具有線性馬達裝置的工具機
本發明以一種如申請專利範圍第1項之前言的線性馬達裝置及一種包含此種線性馬達裝置的工具機(切片機)為出發點。
EP 1 299 200 B1公開過一種包含主軸驅動器的工具機。此種工具機可用於使楔形件沿水平方向移動。可藉由該楔形件沿豎直方向對工具機之工具進行操縱。
EP 2 527 058 A1揭示過一種類似的工具機，採用該工具機時可用線性馬達替代主軸驅動器。
上述解決方案之缺點在於設備複雜度相對較高且工具機的空間需求較高。
本發明之目的在於提供一種線性馬達裝置，其在可用作用力較大且運動質量較小的情況下具有緊密之結構。本發明之另一目的在於提供一種緊密且裝置較為簡單的工具機。
在線性馬達裝置方面及工具機方面，本發明用以達成上述目 的之解決方案分別為申請專利範圍第1項之特徵及申請專利範圍第15項之特徵。
本發明之其他有利改進方案為其他附屬項之標的。
本發明之線性馬達裝置係用於工具機，特別是衝壓機、切片機或衝床。該工具機亦可為用於加工工件(特別是板材)的壓機(板材加工中心)。該線性馬達裝置具有至少一配設有滑塊的電氣線性馬達。該線性馬達透過線性導引件以可沿縱向，特別是大致垂直於工具(衝壓工具)之軸線移動的方式受到導引。在該滑塊之彼此背離的滑塊側(較大側)上各固定有一次級單元。各次級單元皆分配有一與其相對並固定於殼體上的初級單元。各次級單元與其分配有之初級單元以某種方式建立起作用性連接，使得所述滑塊沿兩個縱向皆可移動。可透過該滑塊將一大致垂直於其滑塊側起作用的操縱力施加至該工具。在施加該操縱力時，該滑塊透過該線性導引件受到支撐。因此，所出現的支承力可以源自該線性導引件。
該解決方案之優點在於，此類線性馬達裝置極其簡單及緊密，同時亦能施加較大之操縱力。
較佳地，該次級單位為磁體裝置且該初級單元為繞組裝置。緊固於該滑塊上的並非該繞組裝置，而是該磁體裝置，故用於對該線性馬達進行供電及控制之電線可以固定於殼體上之方式佈置，從而不隨該滑塊運動。
該線性導引件(型軌導引件)具有兩個大致相互平行並沿縱向延伸之導軌。該等導軌係與該滑塊固定連接。在此，各導軌分別在至少一固定於殼體上之導引車中，較佳分別在兩個導引車中受到導引。該等導 軌之重量通常小於該等導引車，故極有利之方案為將該等導軌而非該等導引車與該滑塊連接，以便將該滑塊之運動質量保持在較小程度。
根據一種較佳設計方案，該線性導引裝置在摩擦較小之情形下具有相對較大之剛度。就該線性導引件而言，可採用平穩運行式密封件(Leichtlaufdichtungen)。
根據另一設計方案，該滑塊具有一操縱區段，其包含用於對該工具施加操縱力的操縱側。為進行支撐，在該操縱區段之區域內設有至少另一導引車或至少另兩個導引車。故該線性引導系統較佳具有共四個或六個導引車。透過在操縱區段之區域內佈置導引車，便能相對而言直接藉由該線性導引件將施加操縱力時所出現的作用力吸收，從而增大該線性馬達裝置之剛度。
佈置於該操縱區段之區域內的導引車的縱向長度較佳大於該操縱區段之長度。
較佳在該初級單元(繞組裝置)外透過該操縱區段將該操縱力施加至該工具。
該線性導引件之導軌可側向固定佈置在該滑塊上。因此，該等導引車亦側向設置在該滑塊上。
可將該滑塊之末端區段設為操縱區段。
該等初級單元及該等次級單元較佳以大體相對該滑塊對稱之方式佈置。此外，該等起作用之磁力大體相同。如此便能解除該線性導引件之負荷，從而減小該線性導引件之摩擦以及提高該滑塊之動態特性，此外解除磁引力對該線性導引件造成的負荷。如此便能採用較小之線性導 引件及/或延長其壽命。
該等線性導引件較佳構建為滾珠或滾輪軌道導引件。故所選擇的所有軸承需要具有較小之慣性。
針對各繞組裝置可分別設有一繞組殼體(繞組板)。各磁體裝置亦可各自佈置在一與該滑塊固定連接的平板狀殼體中。
藉由該線性馬達之對稱式設計方案，該二初級部件(繞組裝置)可共用一驅動控制器。此點有助於節約成本，因為僅需要一控制器及一控制部件。
較佳設有一長度測量系統(位移測量系統)，其佈置在該線性馬達的振動及振盪相對較小的區域內。採用此種佈置方案時能夠實現較高之測量精度。該長度測量系統較佳與該驅動控制器建立起作用性連接。特定言之，該長度測量系統用於該線性馬達之定位及換向。
該長度測量系統較佳儘可能遠離該操縱區段。舉例而言，該長度測量系統可以設置在該線性馬達之遠離該操縱區段的末端區段上。因此，該長度測量系統並非安裝在該工具(即衝頭)前，而是安裝在該線性馬達之電纜出口處(背離衝頭的一側)。該長度測量系統具有特別是與繞組殼體側向連接的感測器。作為替代方案，亦可將該感測器緊固在機器(工具機)之殼體上。繞組殼體例如具有四個角區，其中，該長度測量系統在該繞組殼體上緊固在遠離該操縱區段之角區上。該長度測量系統之編碼器較佳與該滑塊連接。該滑塊可藉由滑塊區段至少於一側自該繞組殼體伸出，其中，該編碼器緊固在該伸出的滑塊區段上。該編碼器例如可構建為實物量具或量尺。
根據本發明之另一設計方案，在橫截面圖中視之，該等與滑塊之導軌連接的導引車大致呈U形並朝大致指向該操縱側之方向曝露出來。故該等導引車大致沿垂直於該等滑塊側之方向曝露出來。為對操縱力進行反作用，該等導引車相應具有較大之支承面。
在該操縱區段之區域內較佳設有用於支撐該滑塊的第二線性導引件。其可具有至少一與該滑塊固定連接的導引車，該導引車在固定於殼體上之導軌上受到導引。藉由該第二直線導引件便能簡便地在該操縱力之力傳遞區域內提供更好的支撐。藉此便可將該第一線性導引件構建得相對較小。
該第二線性導引件可以具有兩個設於該滑塊之操縱區段之背離該操縱側的一側上的導引車，該等導引車各透過一固定於殼體上之導軌受到導引。
在橫截面圖中視之，該第二線性導引件之導引車較佳大致呈U形。該等導引車可朝某個自操縱側朝外延伸的方向曝露出來，從而實現大面積支撐。
根據一種較佳實施例，在該操縱側上可設有一楔體，在該楔體上可支撐有該工具(操縱元件)。其中，該楔體係以某種方式佈置，以便在該滑塊沿該第一縱向移動時對該工具施加操縱力。在施加有操縱力之情況下，該工具便能以大致垂直於該滑塊側之方式背離該操縱區段運動。為移回該工具，例如可以設有氣動裝置、彈性元件或退回機構。
在縱向剖面圖中視之，該楔體藉由兩個楔面構建為V形。
該工具可以與一在縱向剖面圖中視之借助兩個支撐面同樣 構建為V形的支撐元件連接。在此情形下，各楔面可以與相對之支撐面大致平行的方式佈置，其中，在該等楔面與支撐面之間設有若干滾動軸承。如此便能在操縱時減小該滑塊與該工具間的摩擦。
該滑塊較佳具有質量經優化之載板。該載板例如具有若干銑槽或經優化之幾何形狀。該載板例如可以構建為H型材，該H型材之厚度、長度、寬度及高度皆以質量經優化之方式受到調整。
該構建為H型材之載板較佳具有一中間連接片及兩個側板片，其中，該連接片佈置在該等次級單元之間。為減小重量，可在該連接片中設有至少一凹槽或一銑槽，或者設有多個凹槽或多個銑槽。在此，該一凹槽或該等多個凹槽以某種方式設置及構建在該載板中，使得該載板相對該滑塊之操縱區段的剛度有所增大。
該載板可大體由纖維複合材料(例如CFK)構成，從而極輕。
根據本發明之另一設計方案，該滑塊具有一連接區段，其設於該操縱區段與具有該次級部件之致動器區段之間。該連接區段可採用以下構建方式：允許該操縱區段相對該致動器區段迴轉。該可迴轉度之大小例如為1/1000至1/10mm。
該連接區段可為該載板之部件並具有至少一以與該縱向大致垂直之方式延伸的橫槽。作為替代方案，可設有兩個在該滑塊之彼此背離的滑塊側中以徑向朝向彼此之方式設置在該載板中的橫槽。因此，在馬達區段與實施為固態鉸鏈的楔形區段之間可設有凹口。
此外，可將桿元件(圓桿)設置作為連接區段。在此情形下， 該桿元件可以將該操縱區段與該致動器區段，即將該載板之二部件相連。藉此便能在兩個平面中進行迴轉。該桿元件較佳沿縱向延伸。
根據本發明之另一較佳實施方式，在該緊固區段之操縱側上設有一滑動機構，該工具之操縱元件以某種方式在該滑動機構中受到導引，以便在該滑塊沿該第一縱向移動時對該操縱元件施加操縱力。如此便能在該滑塊沿該第一縱向移動時使得該操縱元件以背離該操縱側之方式運動，以及在沿該第二縱向移動時使得該操縱元件朝向該操縱側運動。故毋需增設針對該操縱元件或針對該工具之回送元件。
根據另一技術方案，設有兩個以相同方式構建且各具一大致為V形的滑動軌道的滑動機構。該等滑動機構可以沿橫向視之一個接一個且彼此間隔一定距離之方式佈置。一同樣大致沿橫向延伸之桿件(圓桿)可在該等滑動機構中受到導引。該工具可在該等滑動機構之間緊固在該桿件上。因此當該滑塊移動時，該桿件沿該等V形滑動軌道運動，從而以朝向或背離該操縱側之方式運動。
根據本發明的一種替代性實施方式，在該緊固側上可設有一齒系，其與迴轉式支承的操縱元件的齒系嚙合。該齒系可用於在該滑塊移動時對該操縱元件施加操縱力。該操縱元件支承在一橫向於該縱向(水平)延伸的迴轉軸上。該工具透過一迴轉式支承在該操縱元件上之槓桿以與該迴轉軸間隔一定距離之方式連接，其中，該槓桿之迴轉軸以與該操縱元件之迴轉軸間隔一定平行距離之方式佈置。故該滑塊之移動會導致該槓桿之迴轉軸圍繞該操縱元件之迴轉軸旋轉，使得該工具以朝向或背離該操縱側之方式移行。
根據一種較佳實施方式，在該操縱區段上可設有用於對該操縱元件或該工具進行操縱的曲桿機構。
為既能施加較大之操縱力，又將待由線性馬達施加之操縱力減小，可設有兩個線性馬達。該等馬達較佳以相同方式構建。此外，該等線性馬達皆可以與上述態樣對應之方式構建。該等線性馬達之滑塊例如以彼此大致同軸之方式佈置。為對該工具進行操縱，使得該等馬達以朝向或遠離彼此之方式運動。在此，將由機架施加至機身之反作用力消除。
該等線性馬達之該二線性導引件較佳共用其導軌，此方案極其節約成本。
該等線性馬達皆可透過其緊固區段藉由一槓桿卡在該工具上。
該等線性馬達較佳各具一自有驅動控制器，從而設有針對相應線性馬達之控制器、控制部件(作為主站及從站)及長度測量系統。
為在各線性馬達之相應操縱側上對該工具進行操縱，可設有沿橫向視之並排佈置的楔體。其中，該等楔體之彼此背離的楔面較佳貼靠在該工具之操縱元件(桿元件)上。因此，當該等滑塊以遠離彼此之方式運動時，該工具以遠離該等操縱側之方式運動，且當該等滑塊以朝向彼此之方式運動時，該工具以朝向該等操縱側之方式運動。
在各滑塊之緊固側上較佳皆設有多個楔體。舉例而言，該等楔體以沿橫向視之一個接一個之方式交替佈置。
本發明亦有關於一種包含如上述態樣中任一項之線性馬達裝置的工具機，特別是切片機或衝壓機。在此，該滑塊可以某種方式與該 工具耦合，使得在該滑塊沿第一縱向移動時該工具朝其加工軸移動。在此，該加工軸以與該縱向大致垂直之方式延伸。若設有衝壓工具，則可透過該滑塊使得該衝壓工具壓向或穿過待處理之板材。
1‧‧‧線性馬達裝置
2‧‧‧滑塊
3‧‧‧線性馬達
4‧‧‧滑塊側
6‧‧‧磁體裝置
8‧‧‧滑塊側
10‧‧‧磁體裝置
11‧‧‧載板
12‧‧‧連接片
14‧‧‧板片
16‧‧‧板片
18‧‧‧繞組裝置
20‧‧‧繞組裝置
22‧‧‧操縱區段
24‧‧‧板片側
26‧‧‧板片側
28‧‧‧導軌
30‧‧‧導軌
31‧‧‧線性導引件
32‧‧‧導引車
34‧‧‧導引車
36‧‧‧導引車
38‧‧‧導引車
40‧‧‧操縱側
42‧‧‧楔體
44‧‧‧導引車
46‧‧‧導引車
47‧‧‧線性導引件
48‧‧‧導軌
50‧‧‧導軌
52‧‧‧線性導引件
54‧‧‧長度測量系統
56‧‧‧感測器
58‧‧‧編碼器
60‧‧‧板片側
62‧‧‧驅動控制器
64‧‧‧線路
66‧‧‧接頭
68‧‧‧接頭
70‧‧‧線路
72‧‧‧第一楔面
74‧‧‧第二楔面
76‧‧‧工具
78‧‧‧滾動體
80‧‧‧凹槽
82‧‧‧方向
84‧‧‧第一線性導引件
86‧‧‧第二線性導引件
88‧‧‧凹口
90‧‧‧凹口
92‧‧‧致動器區段
94‧‧‧角度誤差
96‧‧‧裝配誤差
98‧‧‧滑動機構
100‧‧‧滑動軌道
102‧‧‧滑動軌道
104‧‧‧滾動體
106‧‧‧支撐元件
108‧‧‧支撐面
110‧‧‧支撐面
112‧‧‧滾動體
114‧‧‧齒系
116‧‧‧齒系
118‧‧‧操縱元件
120‧‧‧迴轉軸
122‧‧‧槓桿
124‧‧‧迴轉軸
126‧‧‧曲桿機構
128‧‧‧槓桿
130‧‧‧迴轉軸
132‧‧‧工具
134‧‧‧迴轉軸
136‧‧‧線性馬達
138‧‧‧線性馬達
140‧‧‧槓桿
142‧‧‧槓桿
144‧‧‧工具
150‧‧‧楔裝置
152‧‧‧楔裝置
154‧‧‧楔體
156‧‧‧楔體
158‧‧‧楔體
160‧‧‧楔體
162‧‧‧楔體
164‧‧‧楔面
166‧‧‧滾動體
168‧‧‧導引車
170‧‧‧導引車
172‧‧‧導引車
174‧‧‧導引車
176‧‧‧桿元件
圖1為根據第一實施方式之線性馬達裝置的透視圖；圖2為圖1所示線性馬達裝置的仰視透視圖；圖3為根據第二實施方式之線性馬達裝置的透視圖；圖4為根據第三實施方式之線性馬達裝置的透視圖；圖5為根據第四實施方式之線性馬達裝置的透視圖；圖6為圖5所示線性馬達裝置之電氣控制系統的透視圖；圖7為圖1所示線性馬達裝置及衝壓工具之縱向剖視圖；圖8為圖1所示線性馬達裝置之一部分；圖9為根據第五實施方式之線性馬達裝置的一部分的側視圖；圖10為根據第六實施方式之線性馬達裝置的一部分的側視圖；圖11為根據第七實施方式之線性馬達裝置的一部分的側視圖；圖12為根據第八實施方式之線性馬達裝置的一部分的側視圖；圖13為根據第九實施方式之線性馬達裝置的側視圖；圖14為根據第十實施方式之線性馬達裝置的側視圖；圖15a為根據第十一實施方式之線性馬達裝置的側視圖；圖15b為圖15a所示線性馬達裝置的一部分的仰視圖；圖16為根據第十二實施方式之線性馬達裝置的透視圖； 圖17為根據第十三實施方式之線性馬達裝置的一部分的側視圖；及圖18為圖17所示線性馬達裝置的俯視圖。
下面結合附圖對本發明之若干較佳實施方式作進一步說明。
圖1示出大致沿水平方向延伸並包含用於切片機之線性馬達3的線性馬達裝置1。該線性馬達裝置具有一滑塊2，在該滑塊之上滑塊側上佈置有形式為磁體裝置的次級單元。在該滑塊之下滑塊側8上如圖2所示設有另一形式為磁體裝置10的次級單元。如圖1所示，滑塊2具有一橫截面為H形的載板11，該載板具有連接片12以及兩個側板片14及16。磁體裝置6及10皆設於連接片12上，故佈置在板片14與16之間。磁體裝置6及10各具一大致為平板狀的殼體，該殼體較佳與滑塊2螺接。以與磁體裝置6相對且間隔一定距離之方式設有形式為繞組裝置18的初級單元。此外如圖2所示，同樣為下磁體裝置10分配有形式為繞組裝置20的初級單元。繞組裝置18及20皆構建在大致為平板狀之殼體中，其中，滑塊2佈置在此等殼體之間。沿縱向視之，磁體裝置6及10皆終止在滑塊2之設於繞組裝置18及20外的操縱區段22處。
板片14及16皆具有彼此(沿橫向)背離之板片側24及26，如圖2所示，在該等板片側上各固定有第一線性導引件31之一經壓型的導軌28及30。如圖2所示，導軌28及30皆係在兩個導引車32、34及36、38中受到滑動導引。沿縱向視之，導軌28及30的導引車32、34及36、38相互間隔一定距離。該等導引車在橫截面中視之大致呈U形並卡入為其分配的導軌28及30的壓型結構。該等導引車係固定在未繪示的殼體或框架上。
根據圖2，滑塊2之操縱區段22具有包含一楔體42之操縱側40，下文會結合圖7對該楔體之工作方式作進一步說明。楔體42用於對該工具機之工具進行操縱。
根據圖1，在滑塊2之位於其上滑塊側4上的操縱區段22上佈置有第二線性導引件47的兩個導引車44及46，且該等導引車係與滑塊2固定連接。在此，導引車44及46各與一對應的經壓型之導軌48及50一同起作用。該等導引車係固定於殼體上。第二線性導引件47之設計方案與第一線性導引件31相同，但第二線性導引件47更大，以便對操縱力(衝壓力)進行反作用。該第二線性導引件例如具有大致為兩倍的額定尺寸。透過該第二線性導引件，滑塊2可以大致垂直於其滑塊4之方式直接支撐在其操縱區段22中，以便例如對操縱力進行反作用。
在採用圖3所示實施方式時，線性馬達裝置1具有更小且更輕的替代性側式線性導引件52。在此，該側式線性導引件較佳構建為滾珠軌道導引件，其中，圖1及2所示線性導引件可以為滾輪軌道導引件。
圖4所示側式線性導引件係以與圖1及2不同之方式構建，使得側式導引車32、34(及該等未示出之側式導引車)之曝露的一側指向與操縱側40相同的方向。如此便能改善力傳遞。此外滑塊2之安裝得以簡化。
圖5所示線性馬達裝置1增設有長度測量系統54。該長度測量系統具有側向緊固在繞組裝置18之殼體上的感測器56。在此，在該殼體的與滑塊2之操縱區段22間隔一定距離的末端區段上實施緊固。長度測量系統54之編碼器58構建在大致指向繞組裝置18的板片側60上，該板片 側在繞組裝置18之殼體旁延伸。藉由長度測量系統54便能在將未示出之工具與滑塊2之間的運動系統考慮在內的情況下對該工具(衝頭或切割頭)之位置進行測定。
圖6示出用於線性馬達裝置1之驅動控制器62。驅動控制器62係透過若干電線64與繞組裝置18及20電連接。由於此等繞組裝置係固定於殼體上，在滑塊2移行時線路64較佳不隨之運動。線路64係透過接頭66與繞組裝置18連接以及透過接頭68與繞組裝置20連接。感測器56係透過電線70同樣與驅動控制器62連接，其中，該電線同樣採用靜態佈線。
從圖7可以看出楔體42。該楔體具有在縱向剖面圖中視之大致呈V形的第一及第二楔面72及74。工具76(衝壓工具)以可沿大致垂直於滑塊2之縱軸(豎向延伸)之加工軸移動的方式受到導引。在楔面72上支撐有包含滾動體78或滑動體之工具76。楔面72及74之傾角約為5.7°，此點與1：10的傳動比相對應。當然，楔體42亦可具有其他角度。亦可將楔面72、74構建為曲線形以實現可變之傳動比。若如圖7所示將滑塊2沿縱向移入，則會透過第一楔面72及滾動體78對工具76施加操縱力。儘可能藉由佈置於操作區段22之區域內之第二線性導引件47將在此情形下出現的反作用力吸收。而若以相反之方式將滑塊2移出，則會解除工具76之負荷。可由該線性馬達自繞組裝置18、20及磁體裝置6、10施加之作用力的最大值例如為20kN(在此為1：10)，其會產生用於工具76的約為200kN的最大衝壓力。
圖8示出滑塊2之載板11。在此，該載板具有若干用於實現不均勻質量分佈的凹槽80。滑塊2之運動質量藉此顯著減小，故動態特 性有所提高，並可將線性馬達3構建得相對較小。凹槽80例如係由若干銑槽構成。載板11中之張力沿方向82朝操縱區段22延伸，故該等凹槽沿方向82相應變小。
為對裝配誤差及如圖9所示第一線性導引件86間之製造公差進行補償，載板11具有兩個凹口88及90。該等凹口係設於操縱區段22與致動器區段92之間。在此，致動器區段92具有磁體裝置6及10以及導軌28及30。藉由例如設於板片14及16中之凹口88及90，可對操縱區段22與致動器區段92間之角度誤差94及/或裝配誤差(製造公差)96進行補償。線性導引件84及86係指無間隙線性導引件。安裝時可能會出現角度誤差94及裝配誤差96，即線性導引件84與86之間的安裝公差。可透過凹口88及90對誤差94及96進行補償。
根據圖10，滑塊2在其操縱區段22上不具有楔體，而是具有若干滑動機構98。該等滑動機構之設計方案參閱圖10所示滑動機構98之橫截面A。該等滑動機構具有兩個沿橫向視之彼此間隔一定距離的滑動軌道100及102。工具76在該等滑動軌道之間延伸並緊固在滾動體104或滑動體上。桿狀滾動體104大致沿橫向延伸並以可移動之方式在該二滑動軌道100及102中受到導引。在縱向剖面圖中視之，滑動軌道100及102大致呈V形，故在滑塊2移動時，可以使得工具76朝向操縱區段22或背離操縱區段22移動，以便為其解除或施加負荷。藉由該等滑動機構便能透過線性馬達3將該工具(衝壓頭)主動收回。
根據圖11，除楔體42外還設有支撐元件106。該支撐元件係與工具76連接。該支撐元件具有與楔面72及74相對應之V形支撐面108 及110。在支撐面108及110與楔面72及74之間設有若干滾動體112。滾動體112例如係指沿橫向延伸之圓柱桿。
就圖12所示實施方式而言，操縱區段22具有齒系114。該齒系與操縱元件118之齒系116嚙合，該操縱元件迴轉式支承在迴轉軸120上。在此，迴轉軸120沿橫向延伸。在滑塊2沿第一縱向移行時，透過齒系114、116使得操縱元件118沿第一迴轉方向迴轉，以及在滑塊2沿第二縱向移行時，透過齒系114、116使得操縱元件118沿第二迴轉方向迴轉。在操縱元件118上迴轉式支承有一槓桿122，該槓桿之迴轉軸124以與迴轉軸120間隔一定平行距離之方式佈置。因此，在操縱元件118發生迴轉時，迴轉軸124會圍繞迴轉軸120旋轉，且槓桿122會相應以朝向操縱區段22或背離操縱區段22之方式移行，以便對未示出之工具進行操縱。
根據圖13，線性馬達裝置1在緊固區段22上具有曲桿機構126。該曲桿機構具有與載板11迴轉式連接之第一槓桿128。其中，該第一槓桿之迴轉軸130橫向於所述縱向延伸。此外，槓桿128與工具132迴轉式連接。在此，迴轉軸134與迴轉軸130間隔一定平行距離。工具132沿垂直於滑塊2之縱軸及橫軸的方向受到線性導引。
根據圖14，線性馬達裝置1具有第一及第二線性馬達136、138。該等線性馬達皆以與圖1所示線性馬達3大體相同之方式構建。設於該等線性馬達之操縱區段22上之導引車44、46共用導軌48及50。如此一來，線性馬達136及138以彼此同軸之方式佈置。與圖1所示線性馬達不同，在各操縱區段22上未設楔體，而是以可圍繞橫軸迴轉之方式各自支承有一槓桿140、142。槓桿140、142分別以背離導引車44、46之方式延伸。槓桿 114、142之末端係迴轉式相連。此外，在槓桿140、142之末端迴轉式佈置有工具144。若線性馬達136及138之滑塊2朝向彼此運動，則透過槓桿140及142對工具144施加操縱力。在該等滑塊反向(即沿背離彼此之方向)移動時，解除工具144之負荷。線性馬達136及138可各自分配有一驅動控制器。
與圖14所示實施方式不同，圖15a所示線性馬達裝置1未設槓桿，而是在線性馬達136及138之操縱區段22上設有楔裝置150及152。
如圖15b所示，楔裝置150具有兩個楔體154及156，且楔裝置152具有三個楔體158至162。沿橫向視之，楔體154至162至少局部相互遮蓋。因此，在該遮蓋區域內具有若干如圖15a所示以相互成V形之方式佈置的楔面164。沿橫向視之，楔體154至162係以一個接一個之方式交替佈置。故楔體154及156位於楔體158與162之間。在該等呈V形佈置的楔面164上貼靠有一滾動體166，該滾動體較佳為圓桿以及沿橫向延伸。該滾動體係與工具144連接。若線性馬達136及138之滑塊2朝向彼此運動，則解除工具144之負荷。若該等線性馬達以背離彼此之方式運動，則透過楔裝置150、152對工具144施加操縱力。
與上述實時方式不同，圖16所示線性馬達裝置1具有共四個導引車168至174。在此，導引車168及172與滑塊2之導軌28一同起作用，且導引車170及174與滑塊2之導軌30一同起作用。故在操縱區段22之上方不必設置線性導引件。為此，導軌28及30以及導引車168至170均構建得相對較大。此外，前導引車172及174係以與操縱區段22相鄰之方式佈置。
與圖9所示實施方式不同，圖17所示線性馬達裝置無凹口，而是具有一桿元件(圓桿)176。該桿元件將操縱區段22與致動器區段92連接。在此，桿元件176大體沿縱向延伸。藉此便可特別是沿橫向(y軸)以及沿垂直於橫向及縱向之方向(z軸)對角度誤差94進行補償。在此情形下，桿元件176之材料、直徑及長度決定了所允許的最大角度偏差。桿元件176例如藉由焊接、夾緊或螺接以形狀吻合及/或材料接合及/或壓緊配合之方式連接。桿元件176之最小直徑與採用的材料所允許的張應力及壓應力，以及與待傳輸之作用力相關。此外，可用桿元件176對裝配誤差/製造公差96進行補償。
如圖18所示，桿元件176大致居中佈置在操縱區段22與致動器區段92之間。
本發明提出一種用於切片機的線性馬達裝置。該線性馬達裝置具有包含兩個佈置於滑塊之載板上的次級單元的線性馬達，該等次級單元各分配有一初級單元。故該載板係夾層式佈置在該等初級單元之間。該滑塊至少透過一線性導引件以可縱向移動之方式受到導引及支承。該滑塊可於末端對滑塊施加一操縱力，其中，該操縱力係大體垂直於該滑塊之縱軸起作用。
1‧‧‧線性馬達裝置
2‧‧‧滑塊
3‧‧‧線性馬達
4‧‧‧滑塊側
6‧‧‧磁體裝置
11‧‧‧載板
12‧‧‧連接片
14‧‧‧板片
16‧‧‧板片
18‧‧‧繞組裝置
22‧‧‧操縱區段
24‧‧‧板片側
28‧‧‧導軌
31‧‧‧線性導引件
32‧‧‧導引車
34‧‧‧導引車
44‧‧‧導引車
46‧‧‧導引車
47‧‧‧線性導引件
48‧‧‧導軌
50‧‧‧導軌

Claims (15)

  1. 一種之線性馬達裝置，包含至少一電氣線性馬達(3)，其具有一透過線性導引件(28至38)以可沿縱向移動之方式受到導引的滑塊(2)，其特徵在於，在彼此背離之滑塊側(4，8)上設有各一次級單元(6，10)，其皆分配有一與之相對的初級單元(18，20)，其中，可透過該滑塊(2)對工具(76)施加操縱力，其中，在施加該操縱力時，該滑塊(2)係透過該線性導引件(28)至(38)受到支撐。
  2. 如申請專利範圍第1項之線性馬達裝置，其中，該次級單元為磁體裝置(6，10)且該初級單元為繞組裝置(18，20)。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之線性馬達裝置，其中，該線性導引件(28至38)具有兩個以彼此平行之方式佈置並與該滑塊(2)固定連接的導軌(28，30)，其中，任一導軌(28，30)皆在至少一導引車(32至38)中受到導引。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之線性馬達裝置，其中，該線性導引件(28至38)係以具有相對較高之剛度及較小之摩擦的方式構建。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之線性馬達裝置，其中，該滑塊(2)具有一操縱區段(22)，該操縱區段包含用於施加操縱力之操縱側(40)，其中，在該操縱區段(22)之區域內設有至少另一用於支撐的導引車(44，46)。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之線性馬達裝置，其中，該等次級單元及初級單元(6，10，18，20)以大致相對該滑塊(2)對稱之方式佈置且磁力大體相同。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之線性馬達裝置，其中，該線性導引件(28至38)係以在該滑塊(2)移動時具有相對較小之慣性的方式構建。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之線性馬達裝置，其中，該線性馬達(3)針對兩個繞組裝置(18，20)具有一個共同的驅動控制器(62)。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之線性馬達裝置，其中，設有一長度測量系統(54)，其佈置在該線性馬達(3)的振動及振盪相對較小的區域內。
  10. 如申請專利範圍第5項之線性馬達裝置，其中，該滑塊(2)之導軌(28，30)之導引車(32至38)在橫截面圖中視之大致呈U形並朝大致指向該操縱側(40)之方向曝露出來。
  11. 如申請專利範圍第5項之線性馬達裝置，其中，在該操縱區段(22)上設有一楔體(42)，該工具(76)可支撐在該楔體上，其中，該楔體(42)以某種方式佈置，使得在該滑塊(2)沿第一縱向移動時該工具(76)可被施加操縱力，或其中，在該操縱區段(22)上設有一滾動機構(98)，該工具(76)以某種方式在該滾動機構中受到導引，使得在該滑塊(2)沿該第一縱向移動時該工具(76)可被施加操縱力，或其中，在該操縱區段(22)上設有一與迴轉式支承之操縱元件(118)的齒系(116)嚙合的齒系(114)，其用於在該滑塊(2)沿該第一縱向移動時對該工具施加操縱力，或其中，在該操縱區段(22)上設有用於對該工具(132)進行操縱的曲桿機構(126)。
  12. 如申請專利範圍第1或2項之線性馬達裝置，其中，該滑塊(2)具有質量經優化之載板(11)。
  13. 如申請專利範圍第5項之線性馬達裝置，其中，在該操縱區段(22)與具有該等次級部件(6，10)之致動器區段(92)之間，該滑塊(2)具有一連接區段(88，90；176)，該連接區段以某種方式構建，使得該操縱區段(22)可相對該致動器區段(92)迴轉。
  14. 如申請專利範圍第1或2項之線性馬達裝置，其中，設有兩個以大體相同之方式構建的線性馬達(136，138)，其中，為對該工具(144)施加該操縱力，該等滑塊(2)可以朝向或遠離彼此之方式運動。
  15. 一種工具機，具有如前述專利申請範圍中任一項之線性馬達裝置。
TW103144271A 2013-12-20 2014-12-18 線性馬達裝置及具有線性馬達裝置的工具機 TWI679833B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013226826.2A DE102013226826A1 (de) 2013-12-20 2013-12-20 Linearmotoranordnung und Werkzeugmaschine mit einer Linearmotoranordnung
DE102013226826.2 2013-12-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201539949A true TW201539949A (zh) 2015-10-16
TWI679833B TWI679833B (zh) 2019-12-11

Family

ID=52023222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103144271A TWI679833B (zh) 2013-12-20 2014-12-18 線性馬達裝置及具有線性馬達裝置的工具機

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2887513B1 (zh)
CN (1) CN104723154B (zh)
DE (1) DE102013226826A1 (zh)
TW (1) TWI679833B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT517706B1 (de) * 2015-10-20 2017-04-15 Trumpf Maschinen Austria Gmbh & Co Kg Biegemaschine
DE102016200295A1 (de) * 2016-01-13 2017-07-13 Kadia Produktion Gmbh + Co. Honmaschine
TWI589100B (zh) * 2016-05-13 2017-06-21 台達電子工業股份有限公司 致動器和直線運動模組
DE112016007264B4 (de) * 2016-09-26 2023-11-02 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Linearfördervorrichtung und Antriebssteuer- bzw. Regelverfahren dafür
DE102019005966A1 (de) * 2019-08-23 2021-02-25 Kern Microtechnik Gmbh Hochpräzisions-Werkzeugmaschine mit linearem Antriebs- und Führungslager
CN111431372A (zh) * 2020-04-28 2020-07-17 歌尔股份有限公司 直线电机

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2461577A1 (fr) * 1979-07-18 1981-02-06 Bianchi Victor Perfectionnements aux presses a plateau mobile et plus particulierement aux presses a decouper
EP0044892A1 (en) * 1980-07-28 1982-02-03 T.W. Woods Constructions Pty. Limited Vertical press
GB2146287B (en) * 1983-09-09 1987-03-11 Marconi Instruments Ltd Platen mechanism
US6401514B1 (en) 2000-06-29 2002-06-11 Lillbacka Jetair Oy Sheet fabrication center with a force direction conversion drive
JP2002126838A (ja) * 2000-10-20 2002-05-08 Hitachi Zosen Fukui Corp トランスファプレスのトランスファ装置
US7124616B2 (en) * 2001-11-08 2006-10-24 Komatsu Ltd. Work transfer method for transfer press and work transfer apparatus for transfer press or press
JP5100073B2 (ja) * 2006-09-28 2012-12-19 村田機械株式会社 リニアモータ装置およびそれを搭載した工作機械
DE502007003473D1 (de) * 2007-06-30 2010-05-27 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh Werkzeugmaschine mit einer Funktionseinheit mit Linearantrieb
DE102009005675B4 (de) * 2009-01-22 2013-04-25 Festo Ag & Co. Kg Elektrodynamischer Linearantrieb
DE102009021861A1 (de) * 2009-05-19 2010-11-25 Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg Präzisionspresse
CN102985711B (zh) * 2010-07-08 2015-07-01 日立金属株式会社 导向机构以及线性马达
EP2527058B1 (de) 2011-05-26 2014-07-16 TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG Werkzeugmaschine in Form einer Presse zum Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere von Blechen

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013226826A1 (de) 2015-06-25
EP2887513A2 (de) 2015-06-24
TWI679833B (zh) 2019-12-11
CN104723154B (zh) 2020-07-07
CN104723154A (zh) 2015-06-24
EP2887513A3 (de) 2015-12-16
EP2887513B1 (de) 2021-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201539949A (zh) 線性馬達裝置及具有線性馬達裝置的工具機
EP2662189B1 (en) Robot linear motion unit having a locating beam
CN101279337A (zh) 大型折弯机双向挠度补偿机构
CN101817347A (zh) 站台用踏板装置
TW201114635A (en) Rail vehicle comprising a guide device
CN203817632U (zh) 一种斜拉式悬臂结构的三维激光切割机
KR101139292B1 (ko) 엔코더 피드백 및 에러 맵핑과 에어 압력 조절을 이용한 에러 보상 시스템
CN102700726A (zh) 一种三坐标的双支臂定位器
US11597021B2 (en) Hobbing machine, comprising a hobbing slide and a chamfering slide on a common rail system
US9162291B2 (en) Tool head for use in machine tools
CN201198008Y (zh) 大型折弯机双向挠度补偿机构
CN206010584U (zh) 一种龙门多托盘交换系统用运输小车
US9568045B2 (en) Support and guide device
JP3575588B2 (ja) 電動加圧式抵抗溶接機
WO2010083979A1 (de) Elektrodynamischer lineardirektantrieb
CN202743485U (zh) 一种三坐标的双支臂定位器
CN111906662A (zh) 一种动龙门式直线导轨四面复合成型磨床
JP5890296B2 (ja) 直進移動機構
JPWO2018016004A1 (ja) レール走行構造およびそのレール走行構造を備えた工作機械
JP3126874U (ja) 誤差吸収機構付直線案内装置
JP2010222911A (ja) 側方案内式案内軌条調節装置
CN102248431A (zh) 机床的进给装置
JPS61230835A (ja) 工作機械の送り装置
EP3385028A1 (en) Linearly movable slide device with a position fixing means
PL442938A1 (pl) Tribotester sterowany numerycznie

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees