CN208316549U - 直驱传动机构 - Google Patents

Abstract

一种直线电机技术领域的直驱传动机构，包括底座，底座上设有定子永磁体和导轨，导轨上设有沿导轨移动的滑座，滑座上固定有动子线圈组件，定子永磁体和动子线圈组件对应、两者间设有气隙；对应导轨，所述直驱传动机构设有与之平行的磁栅尺，滑座对应磁栅尺设有读数头。本实用新型采用直线电机直接驱动的技术，消除了传统伺服电机滚珠丝杠模组因中间传动部件较多造成的累积误差及滚珠丝杠往复运动的背隙误差，可以实现高精度、高速、超长行程的运动，并且可靠性寿命长。

Description

直驱传动机构

技术领域

本实用新型涉及的是一种直线电机领域的技术，具体是一种直驱传动机构。

背景技术

传统伺服电机滚珠丝杠模组，具有各机械零件的累积误差和滚珠丝杠往复运动的背隙误差，因此重复定位精度和定位精度较差。另外，滚珠丝杠模组不适合多动子运动，由于滚珠丝杠的加工工艺受限，其也不适合超长行程的运动，而直线电机模组可满足高精度、高速、超长行程的运动场合。随着技术的不断发展，直线电机模组必将取代滚珠丝杠模组，但是大多数直线电机模组，截面宽度较大，占有安装空间大，对于替换KK模组的场合不适合。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出了一种直驱传动机构，采用直线电机直接驱动的技术，可以实现高精度、高速、超长行程的运动，同时可以消除传统伺服电机滚珠丝杠模组因中间传动部件较多造成的累积误差及滚珠丝杠往复运动的背隙误差，在满足高精度需求的同时，保证截面宽度与传统KK模组相同，有利于对KK模组进行替换。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型包括底座，底座上设有定子永磁体和导轨，导轨上设有沿导轨移动的滑座，滑座上固定有动子线圈组件，定子永磁体和动子线圈组件对应、两者间设有气隙；

对应导轨，所述直驱传动机构设有与之平行的磁栅尺，滑座对应磁栅尺设有读数头。

所述导轨两端设有硬限位座，所述硬限位座上设有限位块。

所述导轨与磁栅尺同侧设置、与定子永磁体异侧设置。

所述滑座采用L型结构，读数头和动子线圈组件均固定在滑座上。

所述底座采用高强度铝材加工或采用铝挤压型材加工而成，可以抑制低阶模态的谐响应幅值，同时克服高阶模态的振动，使其具有良好的动态响应特性。

技术效果

与现有技术相比，本实用新型采用直线电机直接驱动的技术，可以实现高精度(定位和重复定位精度达到微米级别)、高速(4m/s)、超长行程(4m以上)的运动；本实用新型可以消除传统伺服电机滚珠丝杠模组因中间传动部件较多造成的累积误差及滚珠丝杠往复运动的背隙误差，避免超长行程丝杆刚性弱、挠性差所导致运行速度慢的影响，极大地降低了成本和安装调试的工作强度与难度；在满足高精度需求的同时，保证截面宽度与传统KK模组相同，有利于对KK模组进行替换。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例2的结构示意图；

图3为实施例3的结构示意图；

图中：底座1、磁栅尺2、导轨3、滑座4、读数头5、动子线圈组件6、定子永磁体7、限位块8、硬限位座9。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例包括底座1，底座1顶面上设有导轨3，导轨3上设有沿导轨移动的滑座4，滑座4通过螺钉固定有动子线圈组件6，底座侧面设有定子永磁体7，动子线圈组件6和定子永磁体7对应、两者间设有气隙，动子线圈组件6和定子永磁体7非接触式的传动，能够避免运动过程中的机械磨损和反向间隙，可靠性高，寿命长；

对应导轨3，本实施例设有与之平行的磁栅尺2，滑座4对应磁栅尺2设有读数头5，通过磁栅尺2和读数头5的高分辨率位置检测进行实时反馈，实现全闭环控制，定位和重复定位精度更高；且磁栅尺2具有背胶可以实现自粘，且磁栅尺2表面有金属薄片进行保护，可以有效防污、抗油、清理方便、寿命更长。

所述导轨3两端设有硬限位座9，所述硬限位座9上设有限位块8；所述底座1在导轨另一侧设有光电开关；通过限位块8的硬限位和光电开关的软限位进行双重保护，提高了本实施例的安全性。

所述导轨3与磁栅尺2同侧设置、与定子永磁体7异侧设置。

所述滑座4采用L型结构，读数头5和动子线圈组件6均固定在滑座4上。

所述底座采用高强度铝材加工或采用铝挤压型材加工而成。

本实施例中定子永磁体7由永磁铁、铁轭、不锈钢盖板构成，工作过程中产生永磁磁场；动子线圈组件6通电，产生行波磁场；行波磁场与永磁磁场相互作用，直接产生电磁推力，带动滑座4水平运动；当通入动子线圈组件6电流较大时，产生较大的推力，使滑座4产生高的加减速和运动速度。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述导轨3为双列导轨，设置在底座1的两侧面上，其中一个导轨3配对设有磁栅尺2，滑座4采用U型结构，动子线圈组件6直接灌封于滑座4中，定子永磁体7设置在底座1的顶面上，动子线圈组件6与定子永磁体7平行放置，并保证气隙。限位块8、硬限位座9和读数头5的位置相应变化。

所述双列导轨为对称结构，刚性更高，可以承受较大的负载。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述导轨3和磁栅尺2设置在底座1的一个侧面上，定子永磁体7设置在底座1的顶面，动子线圈组件6设置在滑座4相应安装面上，与定子永磁体7平行放置，并保证气隙。限位块8、硬限位座9和读数头5的位置相应变化。

需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种直驱传动机构，其特征在于，包括底座，底座上设有定子永磁体和导轨，导轨上设有沿导轨移动的滑座，滑座上固定有动子线圈组件，定子永磁体和动子线圈组件对应、两者间设有气隙；

对应导轨，所述直驱传动机构设有与之平行的磁栅尺，滑座对应磁栅尺设有读数头。

2.根据权利要求1所述直驱传动机构，其特征是，所述导轨两端设有硬限位座，所述硬限位座上设有限位块。

3.根据权利要求1所述直驱传动机构，其特征是，所述导轨与磁栅尺同侧设置、与定子永磁体异侧设置。

4.根据权利要求3所述直驱传动机构，其特征是，所述滑座采用L型结构，读数头和动子线圈组件均固定在滑座上。

5.根据权利要求1所述直驱传动机构，其特征是，所述底座采用高强度铝材加工或采用铝挤压型材加工而成。