【技術實現步驟摘要】
本技術屬于直線電機領域，特別涉及一種內嵌式雙工位z軸直線電機模組。
技術介紹
1、直驅電機是一種省去所有中間機構，通過直線導軌或轉動軸承導向，直接把力/力矩從動力源傳送到負載的運動控制結構。由于取消了機械傳動部件(滾珠絲杠副、齒輪、齒條、同步帶以及齒輪箱等)，傳動結構上消除了由機械傳動帶來的反向間隙、柔度、磨損以及與之相關的其它問題。直驅電機包含直驅直線電機(ddl)、直驅力矩電機(ddr)。
2、直驅直線電機(ddl)是直驅電機的一種。通過將封閉式磁場展開為開放式磁場，將電能直接轉化為直線運動的機械能，而不需要任何中間轉換機構的傳動裝置。直線電動機的結構可以看作是將一臺旋轉電動機沿徑向剖開，并將電動機的圓周展開成直線而形成的。
3、直線電機模組由基座、導向機構(直線導軌、直線導套)、動力機構(直線電機動子、直線電機磁軌)、位置反饋(光/磁柵編碼器組件、霍爾、光電傳感器)、防護組件(蓋板、限位塊)等組成。通過導軌導向，由直線電機輸出動力直接作用在負載上，位置反饋實現閉環控制。整個結構可實現高精度、高響應定位。相比于旋轉電機，具有結構簡單、定位精度高、反應速度快、靈敏度高、隨動性好、工作安全可靠、壽命長、行程長度不受限制、多動子可獨立運行等優點。
4、直線電機模組在結構上雖然相比絲桿模組和同步帶模組較為簡化且精度高。但由于其動力直接作用于負載的優勢，直線電機與磁軌必須在模組的行程范圍內，這樣電機才能產生穩定的閉環磁場，提供穩定的推力。因此，直線電機模組不能夠做到體積小，扁平化結構。另外，垂直應用
5、目前，應用于直線電機垂直使用場合下平衡重力有以下幾種方案：
6、1、增加導軌自鎖裝置:使用導軌鉗制器，在設備斷電時，導軌鉗制器閉合抱住導軌，使模組具有自鎖功能。但導軌鉗制器成本很高且需匹配相應規格的導軌。且使用導軌鉗制器，模組電機垂直向上運動時，電機還需平衡負載的重力做功。需增加相應推力的電機來滿足工況需求。增加了模組的體積與重量。此外導軌鉗制器需使用獨立的控制源來工作。其工作時沒有信號反饋，不能產生閉環來讓系統判定其是否有抱閘的狀態。
7、2、重力平衡系統：
8、伸縮彈簧：伸縮彈簧可平衡一些輕負載，短行程的應用。其性價比高。但由于彈簧長期工作會產生疲勞失效。故彈簧需要做成易損件定期更換。
9、氣桿平衡：通過氣缸產生一個垂直向上的力來平衡負載的自重。其行程可達到500mm。但氣缸占用較大的空間，增加模組的體積。且氣缸在產生的推力不能滿足高速、高加速運動。
10、磁力彈簧：目前磁力彈簧應用于z軸場合具有高精度，高響應等優勢。但由于其價格成本偏高。目前應用場合并沒有大范圍的推廣。
技術實現思路
1、為解決上述問題，本技術的首要目的在于提供一種內嵌式雙工位z軸直線電機模組，利用磁彈簧的工作原理，在垂直應用場合時，能夠穩定地平衡負載，避免斷電時發生自由落體撞擊；
2、本技術的又一個目的在于提供一種具有負載平衡結構的z軸直線電機模組，工作性能優異、結構穩定、精度高、經濟性好，便于使用和推廣。
3、為實現上述目的，本技術的技術方案如下：
4、本技術提供一種內嵌式雙工位z軸直線電機模組，包括基座、第一滑動臺板、第二滑動臺板、滑動機構，所述第一滑動臺板與第二滑動臺板左右相對設置，所述基座內設置有第一直線電機動子和第二直線電機動子，所述第一滑動臺板內設置有第一磁軌，所述第二滑動臺板內設置有第二磁軌，所述第一磁軌與第一直線電機動子相對，所述第二磁軌與第二直線電機動子相對，所述滑動機構內嵌到基座內，且第一滑動臺板、第二滑動臺板均通過滑動機構在z軸方向與基座滑動連接。所述基座的一端安裝有第一磁性件，所述第一直線電機動子和第二直線電機動子的一端安裝有第二磁性件，所述第一磁性件與第二磁性件磁性相斥，且第一磁性件與第二磁性件緊鄰設置形成負載平衡結構。在本申請中，第一滑動臺板、第二滑動臺板均能夠相對基座在z軸方向滑動，形成雙工位的z軸直線電機模組，能夠增大直線電機模組的行程。在初始位置時，第一磁性件與第二磁性件沒有接觸，當第一滑動臺板、第二滑動臺板運動到一半行程時，第一磁性件與第二磁性件開始接觸，在行程的后半段由于同極互相排斥形成一個平衡負載重力的無源磁彈簧，電機模組斷電后，第一滑動臺板、第二滑動臺板在自由落體復位時，無源磁彈簧能夠緩沖第一直線電機動子和第二直線電機動子自由落體產生的沖擊力，避免第一直線電機動子和第二直線電機動子發生撞擊。本申請的負載平衡結構簡單，可以自主選配不同強度磁場的磁鐵作為磁性件，方便不同負載應用于垂直場合。
5、進一步地，所述基座包括左基座和右基座，第一磁性件安裝在左基座和右基座的端部，所述第一直線電機動子固定在左基座內，第二直線電機動子固定在右基座內，左基座與右基座固定連接，且在二者之間形成滑動腔體，所述第一滑動臺板、第二滑動臺板相對設置在滑動腔體內，使得第一滑動臺板相對左基座z軸滑動，第二滑動臺板相對右基座z軸滑動。在本申請中，有鐵芯結構的電機線圈分別嵌入左底座和右底座，然后一體灌膠而成，形成第一電機動子和第二電機動子，再互相鎖付，通過螺釘連接固定將左底座與右底座形成一個整體，電機動子和磁軌形成閉合的磁場，由于電機動子隨著底座固定，磁軌通過磁力作用可以進行上下運動，使得整體結構能做到小體積、質量輕、結構扁平化且具有高響應、高速度性能。
6、進一步地，所述左基座與右基座的內側的上下設置有凸臺，凸臺內設置有安裝槽，所述滑動機構包括有鋼軌和回流器，所述鋼軌與回流器相對滑動，鋼軌嵌入到第一滑動臺板、第二滑動臺板的上下兩側，所述回流器嵌入到安裝槽內。在本申請中，回流器內滾珠能夠在鋼軌上滾動，使得第一滑動臺板、第二滑動臺板相對基座進行滑動，內嵌式的鋼軌和回流器既能夠減小模組的占用體積，又能夠對滑動機構進行保護，提高結構的穩定性。需要說明的是，回流器與鋼軌組成的滑動機構屬于現有技術，其具體的結構無需在本申請中公開。
7、進一步地，所述左基座與右基座的端部均設置有限位座，左基座與右基座的限位座相對設置，且二者之間設置有限位軸，所述第一滑動臺板、第二滑動臺板的端部設置有位置相對的限位槽，所述限位軸左右貫穿限位槽將左基座與右基座的限位座連接，且限位軸上下活動設置在限位槽內形成限位結構。在本申請中，限位結構能夠對第一滑動臺板、第二滑動臺板的上下滑動進行限位，避免二者脫出基座。
8、進一步地，所述第一滑動臺板、第二滑動臺板在位于限位槽的兩側還對稱的設置有輔助導向孔，所述輔助導向孔與限位槽相平行，在第一滑動臺板、第二滑動臺板滑動過程中，能夠通過導向件配合導向孔進行導向。
9、進一步地，所述第一滑動臺板、第二滑動臺板在遠離限位槽的一端還設置有負載轉本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種內嵌式雙工位Z軸直線電機模組，其特征在于，包括基座、第一滑動臺板、第二滑動臺板、滑動機構，所述第一滑動臺板與第二滑動臺板左右相對設置，所述基座內設置有第一直線電機動子和第二直線電機動子，所述第一滑動臺板內設置有第一磁軌，所述第二滑動臺板內設置有第二磁軌，所述第一磁軌與第一直線電機動子相對，所述第二磁軌與第二直線電機動子相對，所述滑動機構內嵌到基座內，且第一滑動臺板、第二滑動臺板均通過滑動機構在Z軸方向與基座滑動連接；所述基座的一端安裝有第一磁性件，所述第一直線電機動子和第二直線電機動子的一端安裝有第二磁性件，所述第一磁性件與第二磁性件磁性相斥，且第一磁性件與第二磁性件緊鄰設置形成負載平衡結構。
2.如權利要求1所述的一種內嵌式雙工位Z軸直線電機模組，其特征在于，所述基座包括左基座和右基座，第一磁性件安裝在左基座和右基座的端部，所述第一直線電機動子固定在左基座內，第二直線電機動子固定在右基座內，左基座與右基座固定連接，且在二者之間形成滑動腔體，所述第一滑動臺板、第二滑動臺板相對設置在滑動腔體內，使得第一滑動臺板相對左基座Z軸滑動，第二滑動臺板相對右基座Z軸滑動。
3.如權利要求2所述的一種內嵌式雙工位Z軸直線電機模組，其特征在于，所述左基座與右基座的內側的上下設置有凸臺，凸臺內設置有安裝槽，所述滑動機構包括有鋼軌和回流器，所述鋼軌與回流器相對滑動，鋼軌嵌入到第一滑動臺板、第二滑動臺板的上下兩側，所述回流器嵌入到安裝槽內。
4.如權利要求3所述的一種內嵌式雙工位Z軸直線電機模組，其特征在于，所述左基座與右基座的端部均設置有限位座，左基座與右基座的限位座相對設置，且二者之間設置有限位軸，所述第一滑動臺板、第二滑動臺板的端部設置有位置相對的限位槽，所述限位軸左右貫穿限位槽將左基座與右基座的限位座連接，且限位軸上下活動設置在限位槽內形成限位結構。
5.如權利要求4所述的一種內嵌式雙工位Z軸直線電機模組，其特征在于，所述第一滑動臺板、第二滑動臺板在位于限位槽的兩側還對稱的設置有輔助導向孔，所述輔助導向孔與限位槽相平行。
6.如權利要求4所述的一種內嵌式雙工位Z軸直線電機模組，其特征在于，所述第一滑動臺板、第二滑動臺板在遠離限位槽的一端還設置有負載轉接板，所述基座的側面還設置有基座轉接板。
7.如權利要求6所述的一種內嵌式雙工位Z軸直線電機模組，其特征在于，所述左基座與右基座上設置有通槽，所述通槽的側壁上固定有編碼頭支架，所述編碼頭支架上安裝有編碼讀數頭，所述通槽的外側還安裝有透明板，所述第一滑動臺板、第二滑動臺板上固定有與所述編碼讀數頭相對應的光柵編碼尺。
...【技術特征摘要】
1.一種內嵌式雙工位z軸直線電機模組，其特征在于，包括基座、第一滑動臺板、第二滑動臺板、滑動機構，所述第一滑動臺板與第二滑動臺板左右相對設置，所述基座內設置有第一直線電機動子和第二直線電機動子，所述第一滑動臺板內設置有第一磁軌，所述第二滑動臺板內設置有第二磁軌，所述第一磁軌與第一直線電機動子相對，所述第二磁軌與第二直線電機動子相對，所述滑動機構內嵌到基座內，且第一滑動臺板、第二滑動臺板均通過滑動機構在z軸方向與基座滑動連接；所述基座的一端安裝有第一磁性件，所述第一直線電機動子和第二直線電機動子的一端安裝有第二磁性件，所述第一磁性件與第二磁性件磁性相斥，且第一磁性件與第二磁性件緊鄰設置形成負載平衡結構。
2.如權利要求1所述的一種內嵌式雙工位z軸直線電機模組，其特征在于，所述基座包括左基座和右基座，第一磁性件安裝在左基座和右基座的端部，所述第一直線電機動子固定在左基座內，第二直線電機動子固定在右基座內，左基座與右基座固定連接，且在二者之間形成滑動腔體，所述第一滑動臺板、第二滑動臺板相對設置在滑動腔體內，使得第一滑動臺板相對左基座z軸滑動，第二滑動臺板相對右基座z軸滑動。
3.如權利要求2所述的一種內嵌式雙工位z軸直線電機模組，其特征在于，所述左基座與右基座的內側的上下設置有凸臺，凸臺內設置有安...
【專利技術屬性】
技術研發人員：戴健飛，柯玉理，李慶光，戴帝水，巫志歡，
申請(專利權)人：深圳德康威爾科技有限公司，
類型：新型
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。