直线电机定位系统的制作方法
【专利摘要】直线电机定位系统属于工业自动化领域，具体涉及一种直线电机定位系统结构的改进。本发明提供一种结构简单，精度高的直线电机定位系统。本发明包括机架，机架两侧设置有X轴横梁，其特征在于：两X轴横梁上均设置有X轴直线电机，两X轴直线电机的驱动端与一Y轴横梁的两端相连；两X轴横梁上均设置有X轴光栅尺，所述Y轴横梁上相应于两X轴光栅尺均设置有X轴读数头；所述Y轴横梁上设置有Y轴直线电机，Y轴直线电机的驱动端与Z轴机构相连；所述Y轴横梁上设置有Y轴光栅尺，所述Z轴机构上相应于Y轴光栅尺设置有Y轴读数头。
【专利说明】
直线电机定位系统
技术领域
[0001]本发明属于工业自动化领域，具体涉及一种直线电机定位系统结构的改进。
【背景技术】
[0002]现在市面上的模组，又称工业机械人，大都是由马达驱动的移动平台，有半密封式和全密防尘式结构。有两种传动方式，一种是有高速的同步带式传动，它是将皮带安装在直线模组两侧的传动轴上，再在皮带上固定一块用于增加设备工件的滑块。当有输入时，通过带动皮带而使滑块运动；另一种是由具有一定刚性，并且精度高的滚珠丝杆传动，它是将旋转运动转化成直线运动。
[0003]目前，现有的直线模组的开发均面临一个问题，精度难以控制，尤其皮带驱动，由于皮带的自身性质决定，其没有精度可言。
【发明内容】
[0004]本发明就是针对上述问题，提供一种结构简单，精度高的直线电机定位系统。
[0005]为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括机架，机架两侧设置有X轴横梁，其特征在于:两X轴横梁上均设置有X轴直线电机，两X轴直线电机的驱动端与一 Y轴横梁的两端相连;两X轴横梁上均设置有X轴光栅尺，所述Y轴横梁上相应于两X轴光栅尺均设置有X轴读数头;所述Y轴横梁上设置有Y轴直线电机，Y轴直线电机的驱动端与Z轴机构相连;所述Y轴横梁上设置有Y轴光栅尺，所述Z轴机构上相应于Y轴光栅尺设置有Y轴读数头。
[0006]作为本发明的一种优选方案，所述X轴直线电机和Y轴直线电机外均设置有护罩。
[0007]作为本发明的另一种优选方案，所述X轴横梁的两端均设置有缓冲器组件，所述Y轴横梁上相应于缓冲器组件设置有撞块。
[0008]本发明的有益效果:1、本发明使用直线电机进行驱动，直线电机不需要经过中间转换机构而直接产生直线运动，使结构大大简化，运动惯量减少，动态响应性能和定位精度大大提高；同时也提高了可靠性，节约了成本，使制造和维护更加简便。
[0009]2、本发明使用直线电机，容易做到其动子用磁悬浮支撑，因而使得动子和定子之间始终保持一定的空气隙而不接触，这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力，这样，传动零部件没有磨损，可大大减小机械损耗，避免拖缆、钢索、齿轮与皮带轮等所造成的噪声，从而提高整体效率，并且其加速度大，速度快，非常适合高速直线运动。
[0010]3、本发明采用光栅闭环控制，定位精度可达0.1?0.01mm。应用前馈控制的直线电机驱动系统可减少跟踪误差200倍以上。由于运动部件的动态特性好，响应灵敏，加上插补控制的精细化，可实现纳米级控制。
[0011]4、本发明的行程不受限制。传统的丝杠传动受丝杠制造工艺限制，一般4m，更长的行程需要接长丝杠，无论从制造工艺还是在性能上都不理想。而采用直线电机驱动，定子可无限加长，且制造工艺简单，单根长度能达到6米，并且可以延长，最长可达40米。
[0012]5、本发明适应性强。直线电机的初级铁芯可以用环氧树脂封成整体，具有较好的防腐、防潮性能，便于在潮湿、粉尘和有害气体的环境中使用，并且，本发明设置了护罩，可保证厂房内的粉尘等污染物不会进入直线电机中，影响直线电机的运转。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图。
[0014]图2是本发明另一角度的结构示意图。
[0015]附图中I为机架、2为缓冲器组件、3为护罩、4为撞块、5为Y轴光栅尺、6为Z轴机构、7为Y轴横梁、8为X轴读数头、9为X轴光栅尺、1为X轴横梁。
【具体实施方式】
[0016]本发明包括机架I，机架I两侧设置有X轴横梁10，其特征在于:两X轴横梁10上均设置有X轴直线电机，两X轴直线电机的驱动端与一 Y轴横梁7的两端相连;两X轴横梁10上均设置有X轴光栅尺9，所述Y轴横梁7上相应于两X轴光栅尺9均设置有X轴读数头8;所述Y轴横梁7上设置有Y轴直线电机，Y轴直线电机的驱动端与Z轴机构6相连;所述Y轴横梁7上设置有Y轴光栅尺5，所述Z轴机构6上相应于Y轴光栅尺5设置有Y轴读数头。
[0017]作为本发明的一种优选方案，所述X轴直线电机和Y轴直线电机外均设置有护罩3。
[0018]作为本发明的另一种优选方案，所述X轴横梁10的两端均设置有缓冲器组件2，所述Y轴横梁7上相应于缓冲器组件2设置有撞块4。
[0019]可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.直线电机定位系统，包括机架(I)，机架(I)两侧设置有X轴横梁(10)，其特征在于:两X轴横梁(10)上均设置有X轴直线电机，两X轴直线电机的驱动端与一 Y轴横梁(7)的两端相连;两X轴横梁(10)上均设置有X轴光栅尺(9)，所述Y轴横梁(7)上相应于两X轴光栅尺(9)均设置有X轴读数头(8);所述Y轴横梁(7)上设置有Y轴直线电机，Y轴直线电机的驱动端与Z轴机构(6)相连;所述Y轴横梁(7)上设置有Y轴光栅尺(5)，所述Z轴机构(6)上相应于Y轴光栅尺(5)设置有Y轴读数头。2.根据权利要求1所述的直线电机定位系统，其特征在于:所述X轴直线电机和Y轴直线电机外均设置有护罩(3)。3.根据权利要求1所述的直线电机定位系统，其特征在于:所述X轴横梁(10)的两端均设置有缓冲器组件(2)，所述Y轴横梁(7)上相应于缓冲器组件(2)设置有撞块(4)。
【文档编号】B25J9/12GK105856223SQ201610354774
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】李哲, 李伟欣
【申请人】沈阳众拓机器人设备有限公司