WO2019233319A1 - 一种直线电机模组 - Google Patents

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刘元江
孙颖
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歌尔股份有限公司
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H—ELECTRICITY
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    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
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    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/22—Optical devices

Definitions

  • the invention relates to the technical field of motors, and more particularly, to a linear motor module.
  • a linear motor module including a cylindrical linear motor; a base, and both ends of one side of the base include fixing portions for fixing the stator of the cylindrical linear motor.
  • a loading plate, the cylindrical linear motor and the base are arranged side by side on the same side of the loading plate in a direction perpendicular to the short axis direction of the loading plate, and the loading plate and the circle The mover of the cylindrical linear motor is fixedly connected, and the carrier plate is slidably connected to the base.
  • it further comprises a sliding component connected to the base and the carrier plate, and the sliding component is configured to be able to slide the carrier plate relative to the base.
  • the encoder includes a reading head mount connected to the carrier plate, a reading head connected to the reading head mount, and a scale provided on a side wall of the base.
  • the reading head Corresponds to the position of the scale.
  • the limit switch includes a light shielding plate connected to the carrier plate, and limit switches provided at both ends of the side wall of the base, and the light shielding plate is configured to trigger the limit position. switch.
  • the anti-collision seat 23 is disposed on the upper pressing block 211.

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Abstract

一种直线电机模组包括圆筒型直线电机（1）；底座（2），底座（2）一侧的两端包括用于固定圆筒型直线电机（1）的定子的固定部；载物板（3），圆筒型直线电机（1）与底座（2）沿垂直于载物板（3）的短轴方向依次并排设置在载物板（3）的同一侧，载物板（3）与圆筒型直线电机（1）的动子固定连接，载物板（3）与底座（2）滑动连接。本发明提供的直线电机模组，结构更加紧凑。

Description

一种直线电机模组 技术领域
本发明涉及电机技术领域，更具体地，涉及一种直线电机模组。
背景技术
直线电机作为一种零传动的驱动机构，不需要中间传动机构，并且具有高精度、高动态响应和高刚性等优势。此外，由于没有传动的磨损，机械损耗极小，直线电机的维护需求低，因而可靠性高，寿命长。因此，直线电机的应用也越来越广泛，通常直线电机的应用是通过组装成直线电机模组实现的。
通常，直线电机模组包含底座、直线电机(包括定子和动子)、导轨、滑台、光栅或者磁栅，读数头、限位开关等。传统直线电机模组一般是将直线电机的动子安装在负载安装板上，定子安装在固装板上，这种传统结构造成整个直线电机模组的体积变大，高度增加，运动部件的重量加重，整个系统响应速度会因此变慢，直线电机模组的这一缺陷在许多场合限制了直线电机的应用。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种结构更加紧凑的直线电机模组的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种直线电机模组，包括圆筒型直线电机；底座，所述底座一侧的两端包括用于固定所述圆筒型直线电机的定子的固定部；载物板，所述圆筒型直线电机与所述底座沿垂直于所述载物板的短轴方向依次并排设置在所述载物板的同一侧，所述载物板与所述圆筒型直线电机的动子固定连接，所述载物板与所述底座滑动连接。
可选地，还包括与所述底座和所述载物板连接的滑动组件，所述滑动 组件被配置为能够使所述载物板相对所述底座滑动。
可选地，所述滑动组件包括设置在所述底座上的滑轨以及滑动设置在所述滑轨上的滑块，所述载物板与所述滑块固定连接。
可选地，还包括设置在与所述底座上的所述圆筒型直线电机相反一侧的编码器。
可选地，所述编码器包括与所述载物板连接的读数头安装座、与所述读数头安装座连接的读数头以及设置在所述底座侧壁上的栅尺，所述读数头与所述栅尺的位置对应。
可选地，还包括设置在与所述底座上的所述圆筒型直线电机相反一侧的限位开关组件，所述限位开关组件被配置为能够对所述载物板的运动进行限位。
可选地，所述限位开关包括连接在所述载物板上的遮光片，以及设置在所述底座侧壁两端的限位开关，所述遮光片被配置为用于触发所述限位开关。
可选地，还包括设置在所述底座两端且与所述载物板对应的防撞座。
可选地，所述固定部包括上压块和下压块，所述圆筒型直线电机的定子被固定在所述上压块与所述下压块之间。
可选地，所述底座呈“工”字型。
根据本发明公开的一个实施例，直线电机模组的结构更加紧凑。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明具体实施例提供的直线电机模组的示意图；
图2是本发明具体实施例提供的直线电机模组的爆炸图；
图3是本发明具体实施例提供的直线电机模组的剖视图；
图4是本发明具体实施例提供的底座的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
根据本发明的一个实施例,提供了一种直线电机模组。如图1-4所示，包括圆筒型直线电机1、底座2及载物板3。
具体地，底座2一侧的两端包括有用于固定圆筒型直线电机1的定子12的固定部21，定子12的两端分别固定在底座2两端的固定部21上。圆筒型直线电机1与底座2沿垂直于载物板3的短轴方向依次并排设置在载物板3的同一侧，载物板3与圆筒型直线电机1的动子11固定连接，载物板3与底座2滑动连接。其中，与载物板3的长边平行或者大体平行的方向为长轴方向，短轴方向与长轴方向垂直。例如，载物板3呈长方体结构。长方体结构的宽边的方向为短轴方向。
本申请提供的直线电机模组，载物板3位于圆筒型直线电机1和底座2之上，圆筒型直线电机1固定安装在底座2的一侧，载物板3与圆筒型直线电机1和底座2连接后并排设置。载物板3与底座2连接进行滑动，提高了直线电机模组的刚性；圆筒型直线电机1固定安装在底座2的一侧，能够使直线电机模组的厚度相对更薄。因此，本申请提供的直线电机模组，具有结构更加紧凑，重量更低，刚性更好等优点，尤其能够更好的适用于 空间尺寸有限的高精度和高刚性的运动场合。
具体地，底座2和载物板3之间设置有滑动组件6，滑动组件6分别与底座2与载物板3连接，能够使底座2与载物板3相对滑动。
可选地，如图2所示，滑动组件6包括滑轨62以及滑动设置在滑轨62上的滑块61，滑块61与载物板3固定连接，滑轨62固定设置在底座2上。滑块61能够在滑轨62进行滑动，从而实现载物板3在底座2上的滑动。优选地，滑轨62与圆筒型直线电机1的定子12平行。其中，滑块61可以设置一个、两个或更多，本申请对此不做限制。
可选地，滑动组件6可以为连接在载物板3上的滚轮组成，载物板3利用滚轮即可实现在底座2上的移动。本领域技术人员还可以选取其它滑动组件，凡是能达到同样技术效果的方案，都属于本申请的保护范围。
具体地，与底座2上的圆筒型直线电机1相反一侧设置有编码器4。如图4所示，底座2呈“工”字型，圆筒型直线电机1设置在底座2的一侧凹槽中，编码器4设置在另一侧凹槽中，提高了直线电机模组整体的空间使用率，能够使直线电机模组结构更加紧凑。采用“工”字型的底座2，利用底座2的中段22作为滑轨62的安装部，利用底座2的两端作为固定部21；同时，“工”字型的底座2能够扩大直线电机模组的安装面积，提高了直线电机模组的稳定性。
可选地，编码器4也可以设置在底座2上与圆筒型直线电机1相同的一侧，本领域技术人员根据需要可以对编码器的位置进行变换，凡是能达到同样技术效果的方案，都属于本申请的保护范围。
进一步地，如图2-3所示，编码器4包括与载物板3连接的读数头安装座41、与读数头安装座41连接的读数头42以及设置在底座2侧壁上的栅尺43，读数头42与栅尺43的位置正对。圆筒型直线电机1带动载物板3进行移动时，载物板3能够通过读数头安装座41带动读数头42沿着与栅尺43正对的轨迹移动，从而能够使编码器4实现对载物板3移动距离的控制。
其中，通过将栅尺43设置在底座2中段22的侧壁上，能够使栅尺43与滑轨62的距离很小，能够更大限度的降低编码器4所得反馈值的阿贝误 差，提高了直线电机模组的精度。
具体地，与底座2上的圆筒型直线电机1相反一侧设置有限位开关5，采用限位开关5与圆筒型直线电机1位于底座2相反两侧的方案，能够提高直线电机模组整体的空间使用率，从而使直线电机模组结构更加紧凑。
可选地，限位开关5也可以设置在底座2上与圆筒型直线电机1相同的一侧，本领域技术人员根据需要可以对限位开关的位置进行变换，凡是能达到同样技术效果的方案，都属于本申请的保护范围。
进一步地，限位开关5包括连接在载物板3上的遮光片52，以及设置在底座2侧壁两端的两个限位开关51，遮光片52被配置为用于触发限位开关51。例如，限位开关51为光电开关。圆筒型直线电机1带动载物板3移动时，载物板3带动遮光片52沿着载物板3移动轨迹进行移动，当载物板3移动到极限位置，遮光片52恰好能够移动到限位开关51处，从而控制载物板3停止运动或进行反向移动，避免载物板3超出极限位置造成对直线电机模组的损坏。
进一步地，底座3两端设置有载物板3位置对应的防撞座23。当限位开关5失效或其它原因导致载物板3超出极限位置继续运动时，防撞座23能够起到很好的缓冲作用，形成对载物板3的机械限位，进一步避免产生对直线电机模组的损坏。防撞座23的设置，进一步提高了直线电机模组的可靠性。
如图4所示，固定部21包括上压块211和下压块212，上压块211与下压块212对应的位置设置有弧形凹槽，圆筒型直线电机1的定子12能够被上压块211与下压块212压紧在弧形凹槽形中。采用上压块211与下压块212配合对圆筒型直线电机1的定子12紧固，能够实现圆筒型直线电机1与底座2快速的安装于拆卸，方便了对直线电机模组的维护。
可选地，防撞座23设置在上压块211上。
如图2所示，载物板3与防撞座23对应的一侧设置有过线块31。圆筒型直线电机1的动子11的与外部进行连接导线从载物板3与固定部21之间的间隙穿过时，有可能会被载物板3挤压在载物板3与固定部21的侧壁之间，或被挤压在载物板3与防撞座23之间。通过过线快31与防撞座 23抵接，能够使导线从过线块31上方、下方或中间穿过，从而避免导线被挤压而造成对导线的破坏，提高了直线电机模组的稳定性。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

  1. 一种直线电机模组，其特征在于，包括
    圆筒型直线电机；
    底座，所述底座一侧的两端包括用于固定所述圆筒型直线电机的定子的固定部；以及
    载物板，所述圆筒型直线电机与所述底座沿垂直于所述载物板的短轴方向依次并排设置在所述载物板的同一侧，所述载物板与所述圆筒型直线电机的动子固定连接，所述载物板与所述底座滑动连接。
  2. 根据权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，还包括与所述底座和所述载物板连接的滑动组件，所述滑动组件被配置为能够使所述载物板相对所述底座滑动。
  3. 根据权利要求2所述的直线电机模组，其特征在于，所述滑动组件包括设置在所述底座上的滑轨以及滑动设置在所述滑轨上的滑块，所述载物板与所述滑块固定连接。
  4. 根据权利要求1至3任意所述的直线电机模组，其特征在于，还包括设置在与所述底座上的所述圆筒型直线电机相反一侧的编码器。
  5. 根据权利要求4所述的直线电机模组，其特征在于，所述编码器包括与所述载物板连接的读数头安装座、与所述读数头安装座连接的读数头以及设置在所述底座侧壁上的栅尺，所述读数头与所述栅尺的位置对应。
  6. 根据权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，还包括设置在与所述底座上的所述圆筒型直线电机相反一侧的限位开关组件，所述限位开关组件被配置为能够对所述载物板的运动进行限位。
  7. 根据权利要求6所述的直线电机模组，其特征在于，所述限位开关包括连接在所述载物板上的遮光片，以及设置在所述底座侧壁两端的限位开关，所述遮光片被配置为用于触发所述限位开关。
  8. 根据权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，还包括设置在所述底座两端且与所述载物板对应的防撞座。
  9. 根据权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，所述固定部包括上压块和下压块，所述圆筒型直线电机的定子被固定在所述上压块与所述下压块之间。
  10. 根据权利要求1至9任意所述的直线电机模组，其特征在于，所述底座呈“工”字型。
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