CN214707482U - 一种直线电机模组 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种直线电机模组，属于直线电机模组技术领域。直线电机模组包括基座、定子和动子，定子设于基座内，定子用于形成磁场。动子可移动地设于基座，动子包括线圈绕组，线圈绕组用于在线圈绕组通电的情况下，线圈绕组与定子配合产生磁场力，磁场力用于驱动动子在基座上沿基座的长度方向运动。这种结构的直线电机模组能够改善稳定性较差的问题。

Description

一种直线电机模组

技术领域

本申请涉及直线电机模组技术领域，具体而言，涉及一种直线电机模组。

背景技术

直线电机模组，是一种不需要任何转换过程，能够直接进行直线运动的一种运动单元，固定单元与运动单元通过钢珠进行精密的配合，实现高速度、高精度的直线运动。而传统的直线电机模组通常是采用伺服电机与滚珠丝杆配合，实现直线运动，存在稳定性较差的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种直线电机模组，以改善稳定性较差的问题。

本申请实施例提供了一种直线电机模组，直线电机模组包括基座、定子和动子，定子设于基座内，定子用于形成磁场。动子可移动地设于基座，动子包括线圈绕组，线圈绕组用于在线圈绕组通电的情况下，线圈绕组与定子配合产生磁场力，磁场力用于驱动动子在基座上沿基座的长度方向运动。

上述技术方案中，线圈绕组通电后，由于定子可以产生磁场，故而通电后的线圈绕组在定子产生的磁场中会受到磁场力的作用，在磁场力的作用下，动子可沿基座的长度方向实现直线运动，动子与定子通过磁场力的作用进行运动，相较于传统的滚珠丝杆及同步带，其无需转接可直接做直线运动，还具有速度快，精度高，加速度大，稳定性好的优点，而且其结构紧凑，体积小，空间利用率高。

在一些实施例中，定子包括多个永磁体，多个永磁体在基座内沿基座的长度方向连续分布。

上述技术方案中，定子通过多个永磁体形成磁场，通过控制线圈绕组便可以与永磁体配合，从而驱动动子运动。

在一些实施例中，动子还包括滑块和铁芯，滑块与基座滑动配合。铁芯设于滑块上，铁芯用于供线圈绕组穿设并对线圈绕组进行限位。

上述技术方案中，动子通过滑块与基座实现滑动配合，线圈绕组穿设在铁芯上，铁芯能够对线圈绕组起到限位作用，这样线圈绕组的稳定性更高，线圈绕组不会在运动过程中因惯性而失位。

在一些实施例中，滑块与基座通过滚珠滑动配合。

上述技术方案中，通过滚珠滚动的方式实现滑块与基座两者的滑动，钢珠的滚动能够大大的减小滑块与基座之间移动的摩擦力，噪音小，滑块的运动过程的能量损耗也更小，提高了传动效率。

在一些实施例中，基座设有第一导槽，滑块设有第二导槽，第一导槽和第二导槽均沿基座的长度方向延伸设置，第一导槽与第二导槽共同限定出供滚珠滚动的滚珠导槽。

上述技术方案中，滚珠导槽由基座和滑块共同形成，这样滚珠与滑块和基座均能够接触，从而使得滑块与滚珠间的滑动过程更加顺畅，而且基座和滑块两者共同对滚珠进行限位，滚珠滚动的稳定性更高。

在一些实施例中，滑块的长度方向的两侧均设有第二导槽。

上述技术方案中，通过在滑块的两侧均设有该第二导槽，使得滑块的两侧均与基座的侧壁之间通过滚珠滑动配合，这样滑块在基座上滑动的稳定性更高。

在一些实施例中，直线电机模组包括定位组件，定位组件包括磁栅尺和磁栅头，磁栅尺设于基座，磁栅尺沿基座的长度方向延伸设置。磁栅头设于动子，磁栅头用于在动子在基座上运动时与磁栅尺配合，以对动子在基座上的实时位置进行监测定位。

上述技术方案中，通过设置定位组件可以实时对动子在基座上的位置进行监测定位，提高了对动子的控制精度。具体的，磁栅尺沿基座的长度方向延伸设置，而磁栅头设置在动子上，磁栅头能够与磁栅尺配合，实时监测动子的位置。

在一些实施例中，直线电机模组还包括限位组件，限位组件包括安装条、光电开关和遮光片，安装条设于基座。光电开关安装于安装条。遮光片设于动子，遮光片用于在动子运动至遮光片与光电开关重合时，使得线圈绕组断电。

上述技术方案中，通过限位组件可以在动子超出行程的情况下，光电开关与遮光片配合，使得线圈绕组断电，从而限制动子的行程。

在一些实施例中，直线电机模组还包括端盖，端盖与基座的长度方向的端部连接，端盖靠近基座的一侧还设有缓冲垫，缓冲垫用于在动子运动至端盖时供动子抵持。

上述技术方案中，通过在基座的长度方向的端部设置端盖，端盖可以对动子行程的两端的进行阻挡，同时通过在端盖靠近基座一侧设置的缓冲垫，可以避免在动子运动超出行程后的情况下，对动子提供缓冲作用，避免动子与端盖之间发生刚性碰撞。

在一些实施例中，基座设有盖板，盖板用于对基座的上方进行封盖。

上述技术方案中，通过在基座上方设置有盖板，盖板可以对基座上的动子和定子进行封盖，提高了基座内部的密闭性能，同时还可以大幅度阻止外界灰尘进入基座内，保证了动子和定子的正常运行。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一些实施例提供的直线电机模组的结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的直线电机模组的另一角度的结构示意图；

图3为本申请一些实施例提供的直线电机模组的***示意图；

图4为本申请一些实施例提供的直线电机模组中基座与定子配合的结构示意图；

图5为本申请一些实施例提供的直线电机模组中基座与动子配合的结构示意图；

图6为本申请一些实施例提供的直线电机模组中动子的结构示意图；

图7为本申请一些实施例提供的直线电机模组中动子的***示意图；

图8为本申请一些实施例提供的直线电机模组中定位组件的结构示意图；

图9为本申请一些实施例提供的直线电机模组中限位组件的结构示意图。

图标：10-基座；11-第一安装槽；12-第一导槽；20-端盖；21-缓冲垫；30-盖板；40-定子；50-动子；51-滑块；510-第二安装槽；511-第二导槽；512-第二循环通孔；52-铁芯；53-线圈绕组；54-环氧树脂胶层；55-钢珠循环器；550-第一循环通孔；56-滚珠；60-转接座；70-定位组件；71-磁栅头；72-磁栅头支架；73-磁栅尺；80-限位组件；81-遮光片；82-安装条；83-光电开关；100-直线电机模组。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

本申请实施例提供了一种直线电机模组，请结合图1和图2，直线电机模组100包括基座10、定子40和动子50，定子40设于基座10内，定子40用于形成磁场。动子50可移动地设于基座10，动子50包括线圈绕组53(图1和图2未示出)，线圈绕组53用于在线圈绕组53通电的情况下，线圈绕组53与定子40配合产生磁场力，磁场力用于驱动动子50在基座10上沿基座10的长度方向运动。

上述技术方案中，线圈绕组53通电后，由于定子40可以产生磁场，故而通电后的线圈绕组53在定子40产生的磁场中会受到磁场力的作用，在磁场力的作用下，动子50可沿基座10的长度方向实现直线运动，动子50与定子40通过磁场力的作用进行运动，相较于传统的滚珠56丝杆及同步带，其无需转接可直接做直线运动，还具有速度快，精度高，加速度大，稳定性好的优点，而且其结构紧凑，体积小，空间利用率高。

在一些实施例中，请参阅图3，直线电机模组还包括端盖20，端盖20与基座10的长度方向的端部连接，端盖20靠近基座10的一侧还设有缓冲垫21，缓冲垫21用于在动子50运动至端盖20时供动子50抵持。

通过在基座10的长度方向的端部设置端盖20，端盖20可以对动子50行程的两端的进行阻挡，同时通过在端盖20靠近基座10一侧设置的缓冲垫21，可以避免在动子50运动超出行程后的情况下，对动子50提供缓冲作用，避免动子50与端盖20之间发生刚性碰撞。

其中，端盖20与基座10之间固定连接，譬如，可以是螺接、插接等。本实施例中，端盖20与基座10间螺接固定。

在一些实施例中，基座10设有盖板30，盖板30用于对基座10上第一安装槽11的上方进行封盖。

通过在基座10上方设置有盖板30，盖板30可以对基座10上的动子50和定子40进行封盖，提高了基座10内部的密闭性能，同时还可以大幅度阻止外界灰尘进入基座10内，保证了动子50和定子40的正常运行。

在基座10的两端具有端盖20的情况下，盖板30长度方向的两端分别与端盖20固定连接。其中，端盖20的顶部和盖板30开有螺纹孔，盖板30与端盖20可以通过螺接固定。

在一些实施例中，请继续参照图3，滑块51上还设有转接座60，转接座60用于与外界负载连接。

通过转接座60可以实现与外界负载连接，在线圈绕组53通电的情况下，驱动动子50运动从而带动转接座60运动，以实现外界的负载驱动。

其中，转接座60与滑块51之间固定连接，例如，可以是螺接，插接或焊接等。

转接座60呈H型，转接座60包括腹部、上翼缘部和下翼缘部，转接座60通过腹部与滑块51固定连接，上翼缘部和下翼缘部分别位于基座10的宽度方向的两侧，并分别水平伸出于基座10外，上翼缘部和下翼缘部上加工有连接孔，转接座60通过该连接孔与外界负载进行连接。

其中，请参阅图4，基座10中设有第一安装槽11，第一安装槽11沿基座10的长度方向延伸设置，定子40可安装于第一安装槽11内。

在一些实施例中，定子40包括多个永磁体，多个永磁体在基座10内沿基座10的长度方向连续分布。

定子40通过多个永磁体形成磁场，通过控制线圈绕组53便可以与永磁体配合，从而驱动动子50运动。

多个永磁体在基座10的第一安装槽11内沿第一安装槽11的长度方向依次排布。

在一些实施例中，多个永磁体与基座10间粘接固定。

这样，多个永磁体直接与基座10粘接固定，不需要再利用安装板来供永磁体安装，从而占用基座10的安装空间，因此采用粘接固定的方式可以减小整个直线电机模组的整体高度，体积小，空间利用率高。

多个永磁体按照特定的排列方式粘贴固定在基座10的第一安装槽11中。

多个永磁体在第一安装槽11内的固定可以是相邻两永磁体的磁极相反，可理解的，磁极相反指的是左侧永磁体的S极与右侧相邻永磁体的N极靠近，左侧永磁体的N极与右侧相邻永磁体的S极靠近。

在一些实施例中，请结合图5、图6和图7，动子50还包括滑块51和铁芯52，滑块51与基座10滑动配合。铁芯52设于滑块51上，铁芯52用于供线圈绕组53穿设并对线圈绕组53进行限位。

动子50通过滑块51与基座10实现滑动配合，线圈绕组53穿设在铁芯52上，铁芯52能够对线圈绕组53起到限位作用，这样线圈绕组53的稳定性更高，线圈绕组53不会在运动过程中因惯性而失位。

可选的，请参阅图7，滑块51上形成有供线圈线组安装的第二安装槽510，第二安装槽510沿滑块51的长度方向设置，铁芯52安装在第二安装槽510内。

其中，铁芯52可以是特定形状的硅钢片叠压而成，线圈绕组53可以是由铜线按照特定的形状制备而成，线圈绕组53套设在铁芯52上，并采用环氧树脂胶层54封闭第二安装槽510内的铁芯52和线圈绕组53，让线圈绕组53集成于滑块51中。

在一些实施例中，滑块51与基座10通过滚珠56滑动配合。

通过滚珠56滚动的方式实现滑块51与基座10两者的滑动，钢珠的滚动能够大大的减小滑块51与基座10之间移动的摩擦力，噪音小，滑块51的运动过程的能量损耗也更小，提高了传动效率。

在一些实施例中，基座10设有第一导槽12(图4中示出)，滑块51设有第二导槽511(图7中示出)，第一导槽12和第二导槽511均沿基座10的长度方向延伸设置，第一导槽12与第二导槽511共同限定出供滚珠56滚动的滚珠56导槽。

滚珠56导槽由基座10和滑块51共同形成，这样滚珠56与滑块51和基座10均能够接触，从而使得滑块51与滚珠56间的滑动过程更加顺畅，而且基座10和滑块51两者共同对滚珠56进行限位，滚珠56滚动的稳定性更高。

第一导槽12可以位于基座10内第一安装槽11的槽侧壁上，也可以位于基座10内第一安装槽11的槽底。

示例性的，第一导槽12位于基座10内第一安装槽11的槽侧壁上的情况下，第二导槽511位于滑块51的长度方向的外侧壁上。

在一些实施例中，滑块51的长度方向的两侧均设有第二导槽511。

通过在滑块51的两侧均设有该第二导槽511，使得滑块51的两侧均与基座10的侧壁之间通过滚珠56滑动配合，这样滑块51在基座10上滑动的稳定性更高。

其中，滚珠56可以是多种材质，譬如，钢珠。

在一些实施例中，请继续参照图7，滑块51的两端均可设有钢珠循环器55，钢珠循环器55与滑块51的端部固定连接。其中，钢珠循环器55上具有第一循环通孔550，滑块51上对应沿滑块51自身的长度方向开设有第二循环通孔512，第一循环通孔550与第二循环通孔512相通，钢珠导槽、钢珠循环器55的第一循环通孔550和滑块51内部的第二循环通孔512配合形成了供钢珠滚动的呈椭圆形的闭合循环通道，从而使得钢珠可以在滑块51上循环滚动。

在一些实施例中，请参照图8，直线电机模组100还包括定位组件70，定位组件70包括磁栅尺73和磁栅头71，磁栅尺73设于基座10，磁栅尺73沿基座10的长度方向延伸设置。磁栅头71设于动子50，磁栅头71用于在动子50在基座10上运动时与磁栅尺73配合，以对动子50在基座10上的实时位置进行监测定位。

通过设置定位组件70可以实时对动子50在基座10上的位置进行监测定位，提高了对动子50的控制精度。具体的，磁栅尺73沿基座10的长度方向延伸设置，而磁栅头71设置在动子50上，磁栅头71能够与磁栅尺73配合，实时监测动子50的位置。

其中，磁栅尺73安装于基座10上，譬如，可以是粘贴、螺接固定等方式。另外，磁栅头71可通过磁栅头支架72安装于动子50的转接座60上。

在一些实施例中，请参照图9，直线电机模组100还包括限位组件80，限位组件80包括安装条82、光电开关83和遮光片81，安装条82设于基座10。光电开关83安装于安装条82。遮光片81设于动子50，遮光片81用于在动子50运动至遮光片81与光电开关83重合时，使得线圈绕组53断电。

通过限位组件80可以在动子50超出行程的情况下，光电开关83与遮光片81配合，使得线圈绕组53断电，从而限制动子50的行程。

其中，遮光片81可以是铁片、塑料片或铝制薄片等。

本实施例中，遮光片81为铝制薄片，铝制的遮光片81的重量相对较轻，且同样具有遮光性，可以与光电开关83相互配合。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直线电机模组，其特征在于，包括：

基座；

定子，设于所述基座内，所述定子用于形成磁场；

动子，可移动地设于所述基座，所述动子包括线圈绕组，所述线圈绕组用于在所述线圈绕组通电的情况下，所述线圈绕组与所述定子配合产生磁场力，所述磁场力用于驱动所述动子在所述基座上沿所述基座的长度方向运动。

2.如权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，所述定子包括多个永磁体，多个永磁体在所述基座内沿所述基座的所述长度方向连续分布。

3.如权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，所述动子还包括：

滑块，与所述基座滑动配合；

铁芯，设于所述滑块上，所述铁芯用于供所述线圈绕组穿设并对所述线圈绕组进行限位。

4.如权利要求3所述的直线电机模组，其特征在于，所述滑块与所述基座通过滚珠滑动配合。

5.如权利要求4所述的直线电机模组，其特征在于，所述基座设有第一导槽，所述滑块设有第二导槽，所述第一导槽和所述第二导槽均沿所述基座的长度方向延伸设置，所述第一导槽与所述第二导槽共同限定出供所述滚珠滚动的滚珠导槽。

6.如权利要求5所述的直线电机模组，其特征在于，所述滑块的所述长度方向的两侧均设有所述第二导槽。

7.如权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，所述直线电机模组包括定位组件，所述定位组件包括：

磁栅尺，设于所述基座，所述磁栅尺沿所述基座的所述长度方向延伸设置；

磁栅头，设于所述动子，所述磁栅头用于在所述动子在所述基座上运动时与所述磁栅尺配合，以对所述动子在所述基座上的实时位置进行监测定位。

8.如权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，所述直线电机模组还包括限位组件，所述限位组件包括：

安装条，设于所述基座；

光电开关，安装于所述安装条；

遮光片，设于所述动子，所述遮光片用于在所述动子运动至所述遮光片与所述光电开关重合时，使得所述线圈绕组断电。

9.如权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，所述直线电机模组还包括：

端盖，与所述基座的所述长度方向的端部连接，所述端盖靠近所述基座的一侧还设有缓冲垫，所述缓冲垫用于在所述动子运动至所述端盖时供所述动子抵持。

10.如权利要求1所述的直线电机模组，其特征在于，所述基座设有盖板，所述盖板用于对所述基座的上方进行封盖。

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