一種直線運動線性模組的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及自動化技術領域，具體涉及一種直線運動線性模組。
【背景技術】
[0002]當前在自動化行業里會采用到大量的線性模組，傳統的線性模塊系由馬達電機、滾珠螺桿、導軌和螺帽動子座等構件組成，其工作原理是由馬達電機驅動該滾珠螺桿旋轉，帶動螺桿上的螺帽動子座沿導軌做往復直線運動，是實現由馬達驅動由旋轉變為直線運動的移動平臺。傳統線性模組雖然被廣泛應用于自動化設備、工業機器人、精密工具機、機械產業、智慧自動化、生技醫療等智能制造領域，也具備良好性能，但仍存在一些較為明顯的缺點:如高精度的滾珠絲桿加工困難、成本高，令滾珠絲桿實施長度尺寸受到較大的限制，同時也存在裝置高速運轉的困難。
【實用新型內容】
[0003]針對【背景技術】中所提及的問題，本實用新型提出一種直線運動線性模組，目的在于解決線性模組應用的運行精度、速度、模組尺寸、成本等方面的問題，其技術方案如下:
[0004]一種直線運動線性模組，包括槽型剛體、動子座、動子以及定子，該槽型剛體上設有直線向的導引滑槽或導引凸軌，所述動子座配合該導引滑槽或導引凸軌，并可沿導引滑槽或導引凸軌往復運動；所述動子位于所述動子座的下方，其包括無鐵芯多相線圈繞組或帶鐵芯多相線圈繞組；所述定子為與所述動子相對、沿直線運動方向間隔排布的若干永磁塊，所述動子與定子之間預留有氣隙；該定子與動子組成電機系統，由控制器驅動，牽帶所述動子座運動；所述槽型剛體為導磁材料制成，其與定子、動子、氣隙之間形成閉合磁回路。
[0005]于本實用新型的一個或多個實施例當中，所述導引滑槽或導引凸軌設在槽型剛體的兩內側壁、外側壁或側壁頂部，所述動子座與槽型剛體之間通過滾動或滑動方式實現運動配合。
[0006]于本實用新型的一個或多個實施例當中，所述的若干永磁塊對稱、間隔排布于所述槽型剛體的內側壁上，所述動子位于槽型剛體的槽腔內，并距兩側永磁塊的氣隙相等，形成雙邊直線電機結構。
[0007]于本實用新型的一個或多個實施例當中，所述槽型剛體的內側壁與定子之間加設有導磁材料的墊塊，以合適的墊塊厚度來調整動子與兩邊定子的間距。
[0008]于本實用新型的一個或多個實施例當中，所述的若干永磁塊對稱、間隔排布于所述槽型剛體的外側壁上，所述動子位于槽型剛體的槽腔內，并距兩側永磁塊的氣隙相等，形成雙邊直線電機結構。
[0009]于本實用新型的一個或多個實施例當中，所述動子包括一多齒鐵芯，該多齒鐵芯包括一軀干部、及由該軀干部兩側對稱伸出的多個齒，各齒之間形成凹槽，齒上繞制有若干線圈繞組。
[0010]于本實用新型的一個或多個實施例當中，所述動子包括一多齒鐵芯，該多齒鐵芯包括一軀干部、及由該軀干部兩側對稱伸出的多個齒，各齒之間形成凹槽，于該凹槽內繞制有若干線圈繞組。
[0011]于本實用新型的一個或多個實施例當中，所述動子包括一條狀鐵芯，該條狀鐵芯上繞制有若干線圈繞組，各線圈繞組之間的間距相等。
[0012]于本實用新型的一個或多個實施例當中，所述動子包括若干無鐵芯多相線圈繞組，各繞組沿直線、等間距排列。
[0013]于本實用新型的一個或多個實施例當中，所述的若干永磁塊設于槽型剛體的槽腔軸線上，由定子支撐板與槽型剛體連接固定，所述動子包括分別對稱設于該些永磁塊兩側的無鐵芯多相線圈繞組或帶鐵芯多相線圈繞組。
[0014]于本實用新型的一個或多個實施例當中，所述動子座與槽型剛體之間通過滾珠或滾柱實現滾動配合。
[0015]本實用新型與現有技術相比，其優越性體現在:采用了直線電機與槽型鋼一體化設計方案，具有精度高、速度快、響應時間短、推力大、成本低等優勢，完全可以取代傳統的線性模組，引起自動化行業的大變革。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型實施例一的直線運動線性模組的整體結構示意圖。
[0017]圖2為本實用新型實施例一的動子線圈與定子配合結構示意圖。
[0018]圖3為本實用新型實施例二的動子線圈與定子配合結構示意圖。
[0019]圖4為本實用新型實施例三的動子線圈與定子配合結構示意圖。
[0020]圖5為本實用新型實施例四的動子線圈與定子配合結構示意圖。
[0021]圖6為本實用新型實施例五的動子線圈與定子配合結構示意圖。
[0022]圖7為本實用新型實施例六的直線運動線性模組的橫向截面結構示意圖。
[0023]圖8為本實用新型實施例六的動子線圈與定子配合結構示意圖。
[0024]圖9為本實用新型實施例七的直線運動線性模組的整體結構示意圖。
[0025]圖10為本實用新型實施例七的動子線圈與定子配合結構示意圖。
[0026]圖11為本實用新型實施例八的直線運動線性模組的橫向截面結構示意圖。
[0027]圖12為本實用新型實施例九的動子線圈與定子配合結構示意圖。
[0028]圖13為本實用新型動子座與槽型剛體之間的配合結構一示意圖。
[0029]圖14為本實用新型動子座與槽型剛體之間的配合結構二示意圖。
[0030]圖15為本實用新型動子座與槽型剛體之間的配合結構三示意圖。
[0031]圖16為本實用新型動子座與槽型剛體之間的配合結構四示意圖。
【具體實施方式】
[0032]如下結合附圖，對本申請方案作進一步描述:
[0033]如圖1-2所示，本實用新型的較佳實施例一:
[0034]一種直線運動線性模組，包括槽型剛體1、動子座2、動子3以及定子4，該槽型剛體I上設有直線向的導引滑槽10，所述導引滑槽10設在槽型剛體I的內側壁，所述動子座2于其側壁設有配合該導引滑槽10的凹槽20，所述動子座2的凹槽20與導引滑槽10之間設置有滾珠5，并可沿導引滑槽10往復運動；所述動子3位于所述動子座2的下方，其包括一多齒鐵芯31，該多齒鐵芯31包括一軀干部31a、及由該軀干部31a兩側對稱伸出的多個齒31b，各齒31b之間形成凹槽31c，齒31b上繞制有線圈繞組32 ;所述定子4為與所述動子3相對、沿直線運動方向間隔排布的若干永磁塊，所述的若干永磁塊對稱、間隔排布于所述槽型剛體I的內側壁上，所述動子3與定子4之間預留有氣隙，所述動子3位于槽型剛體I的槽腔100內，并距兩側永磁塊的氣隙相等；該定子4與動子3組成電機系統，由控制器(圖中省略)驅動，牽帶所述動子座2運動。
[0035]所述槽型剛體I是采用導磁率高的硅鋼、純鐵或低炭鋼等材料鑄造或擠壓成型，所述動子座2與槽型剛體I通過U型或V型的滾珠滑槽相配合，可實現高精度、高速往復直線運動；所述動子座2上也有相應的安裝孔，可于其上聯接需移動的其他設備部件。
[0036]直線運動線性模組的工作原理:
[0037]當電機系統的動子繞組通入三相交流電時，在動子與定子的氣隙中產生沿直線前進的行波磁場，行波磁場與永磁體的勵磁磁場相互作用便會產生電磁推力，在這個電磁力的推動下動子便會沿行波磁場運動相反的方向在槽型剛體的導引滑槽的導引下做直線運動，其速度等于同步速度，即與驅動電源頻率成正比；改變三相電流的相序就可以改變行波的磁場方向，從而改變動子運動的方向。同時，由于定子在動子兩側對稱分布，形成雙邊直線電機結構，抵消了動子的鐵芯與定子之間的吸力，令電機推力至少是普通單邊電機的一倍以上。
[0038]上述直線運動線性模組輔以光柵尺或磁柵尺、限位開關等，組成直線位置控制伺服系統。
[0039]本實用新型的由槽型剛體和直線電機系統有機結合的新型線性模組，具有精度高、體積小、速度快、響應時間短、推力大、成本低等優勢，完全可以取代傳統的線性運動模組，像KK線性模組，引起自動化行業的大變革。
[0040]如圖3所示，本實用新型的較佳實施例二:
[0041]其與上述實施例一的區別在于，所述動子3由兩個完全相同的單邊多齒鐵芯34背靠背組合而成，各單邊多齒鐵芯34包括一軀干部34a、及由該軀干部34a —側伸出的多個齒34b，兩個多齒鐵芯34的齒與齒位置對齊，各齒34b之間形成凹槽34c，齒34b上繞制有線圈繞組32，動子3再與槽型剛體I兩側的定子3組成雙邊直線電機。
[0042]如圖4所示，本實用新型的較佳實施例三:
[0043]其與上述實施例一的區別在于，所述動子3包括一多齒鐵芯31，該多齒鐵芯31包括一軀干部31a、及由該軀干部31a兩側對稱伸出的多個齒31b，各齒31b之間形成凹槽31c，于該凹槽31c內繞制有線圈繞組32。
[0044]如圖5所示，本實用新型的較佳實施例四:
[0045]其與上述實施例一的區別在于，所述動子3