專利名稱：一種鐵芯式直線電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鐵芯式直線電機，適合于半導體封裝、精密加工、生物醫藥加 工、光學及圖像對準等工程領域所需的高速、高加速和高精度定位要求。
二、技術背景傳統精密直線運動解決方案應用的是電機_絲杠_螺母機構形式，即通過滾珠絲 杠將伺服電機的旋轉運動轉為直線運動。傳統方案的一個缺點是難以提高重復定位精度。 其中重要原因是中間的傳動環節難以避免由運動副間的摩擦力、反向間隙和響應滯后所導 致的誤差。傳統方案的另一個缺點是結構相對復雜，需要較多的潤滑維護，這意味著它的使 用壽命較短以及運行不干凈。直線電機構成的直接驅動方案不需任何中間轉換機構的傳動裝置，因此沒有傳統 滾珠絲杠傳動中存在的反向間隙和摩擦力。直線電機具有結構簡單，無接觸運行，噪聲低， 速度和精確度高，控制容易，維護方便，可靠性高等優點。利用直線驅動裝置可以達到高達 5m/s的速度。在需要較高加速度的應用中，較小的直線電機可以方便地提供大于IOg的加 速度，而傳統電機一般產生的加速度在Ig范圍內。直線電機結構簡單，需要的潤滑較少。這 意味著它的使用壽命較長以及運行比較干凈，具有較高的重復定位精度。為此，直線電機在 工業界的應用越來越廣。直線電機的種類有鐵芯式直線電機、空芯式直線電機和無槽式直線電機，其各自 優缺點如下
三
實用新型內容本實用新型提出了一種鐵芯式直線電機，克服了由滾珠絲杠傳動所引起的缺點，重復定位精度能達到微米級，同時，本實用新型的速度波紋比一般直線電機小，可以水平使 用也可以掛壁使用。尤其適合于芯片封裝、精密加工等領域。本實用新型所采用的技術方案是一種鐵芯式直線電機，定子由磁鐵陣列、磁軛和 底座組成，動子包括鐵芯和線圈。運動導軌選用裝有球保持器的徑向負荷型導軌。本實用新型的具體優點如下采用偏斜角度在80°到85°之間磁鐵以減少鐵芯式直線電機的頓力現象，從而 獲得較小的速度波紋和較平穩的運動輪廓。采用壓縮空氣對動子進行冷卻，易于維護而且干凈。采用裝有球保持器的徑向負荷型導軌，徑向和水平方向的承載負荷大。本實用新 型無論水平使用還是掛壁使用，定位性能均不受影響。
四
下面參照附圖結合實施例對本實用新型做進一步的描述。圖1是本實用新型直線電機整體的結構圖圖2是本實用新型直線電機定子的結構圖圖3是本實用新型直線電機動子的結構圖圖4是本實用新型使用條件的示意圖
五具體實施方式
如圖1所示，本實用新型由定子10、動子20和運動導軌30組成。如圖2所示，定 子10由底座11、磁軛12與磁鐵陣列組成，磁鐵陣列由若干磁鐵13和磁鐵14間隔安裝在磁 軛上，磁鐵陣列的長度根據需要可以適當增加或減少。為減少鐵芯式直線電機的速度波紋， 磁鐵13和磁鐵14采用的偏斜角度在80°到85°之間。如圖3所示，動子由載具平臺21、 鐵芯22、繞組線圈23和空氣冷卻通道24組成。鐵芯22由若干硅鋼片疊壓構成，繞組線圈 23按一定順序形成三相繞組并整合在鐵芯22中。高速空氣通過入口 25進入空氣冷卻通道 24內循環后由出口 26排出。運動導軌30連接底座11和動子20的載具平臺21。如圖4所示，本實用新型在掛壁使用等速運動或靜止時的徑向負荷計算式P1^P4 = (mgXl3)/(2Xl1)水平方向負荷計算式 Pit = P41 = mg/4+ (mgXl2) / (2X10)P2T = P3T = mg/4- (mgXl2) / (2X10)綜上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型的實施范 圍。即凡依本實用新型申請專利范圍內的內容所做的等效變化與修飾，都應為本實用新型 的技術范疇。
權利要求一種鐵芯式直線電機，包括定子、動子和運動導軌，其特征在于定子由底座、磁軛與磁鐵陣列組成，磁鐵陣列由若干磁鐵安裝在磁軛上，磁鐵陣列的長度根據需要可以適當增加或減少；動子由載具平臺、鐵芯、繞組線圈和空氣冷卻通道組成，鐵芯由若干硅鋼片疊壓構成，繞組線圈按一定順序形成三相繞組整合在鐵芯中；高速空氣通過入口進入空氣冷卻通道內循環后由出口排出；運動導軌連接底座和動子的載具平臺。
2.如權利要求1所述的鐵芯式直線電機，其特征在于采用偏斜角度在80°到85°之 間磁鐵。
3.如權利要求1所述的鐵芯式直線電機，其特征在于采用壓縮空氣對動子進行冷卻。
4.如權利要求1所述的鐵芯式直線電機，其特征在于采用裝有球保持器的徑向負荷 型導軌。
5.如權利要求1所述的鐵芯式直線電機，其特征在于既可水平使用又可掛壁使用。專利摘要本實用新型涉及用于半導體封裝、精密加工、光學及圖像對準等領域的一種鐵芯式直線電機，其包含有定子、動子和運動導軌。定子由底座、磁軛與磁鐵陣列組成，磁鐵陣列由若干磁鐵安裝在磁軛上，磁鐵陣列的長度根據需要可以適當增加或減少。為減少鐵芯式直線電機的速度波紋，磁鐵的偏斜角度在80°到85°之間。動子由載具平臺、鐵芯、繞組線圈和空氣冷卻通道組成。鐵芯由若干硅鋼片疊壓構成，繞組線圈按一定順序形成三相繞組并整合在鐵芯中。高速空氣通過入口進入空氣冷卻通道內循環后由出口排出。運動導軌連接底座和動子的載具平臺。本實用新型具有比傳統滾珠絲杠傳動更好的重復定位精度，速度波紋比一般直線電機小，可以水平使用也可以掛壁使用。
文檔編號H02K41/02GK201656737SQ20102012659
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月6日 優先權日2010年3月6日
發明者王敕 申請人:王敕