一种直线运动线性模组的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自动化技术领域，具体涉及一种直线运动线性模组。
【背景技术】
[0002]当前在自动化行业里会采用到大量的线性模组，传统的线性模块系由马达电机、滚珠螺杆、导轨和螺帽动子座等构件组成，其工作原理是由马达电机驱动该滚珠螺杆旋转，带动螺杆上的螺帽动子座沿导轨做往复直线运动，是实现由马达驱动由旋转变为直线运动的移动平台。传统线性模组虽然被广泛应用于自动化设备、工业机器人、精密工具机、机械产业、智慧自动化、生技医疗等智能制造领域，也具备良好性能，但仍存在一些较为明显的缺点:如高精度的滚珠丝杆加工困难、成本高，令滚珠丝杆实施长度尺寸受到较大的限制，同时也存在装置高速运转的困难。
【实用新型内容】
[0003]针对【背景技术】中所提及的问题，本实用新型提出一种直线运动线性模组，目的在于解决线性模组应用的运行精度、速度、模组尺寸、成本等方面的问题，其技术方案如下:
[0004]一种直线运动线性模组，包括槽型刚体、动子座、动子以及定子，该槽型刚体上设有直线向的导引滑槽或导引凸轨，所述动子座配合该导引滑槽或导引凸轨，并可沿导引滑槽或导引凸轨往复运动；所述动子位于所述动子座的下方，其包括无铁芯多相线圈绕组或带铁芯多相线圈绕组；所述定子为与所述动子相对、沿直线运动方向间隔排布的若干永磁块，所述动子与定子之间预留有气隙；该定子与动子组成电机系统，由控制器驱动，牵带所述动子座运动；所述槽型刚体为导磁材料制成，其与定子、动子、气隙之间形成闭合磁回路。
[0005]于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述导引滑槽或导引凸轨设在槽型刚体的两内侧壁、外侧壁或侧壁顶部，所述动子座与槽型刚体之间通过滚动或滑动方式实现运动配合。
[0006]于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述的若干永磁块对称、间隔排布于所述槽型刚体的内侧壁上，所述动子位于槽型刚体的槽腔内，并距两侧永磁块的气隙相等，形成双边直线电机结构。
[0007]于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述槽型刚体的内侧壁与定子之间加设有导磁材料的垫块，以合适的垫块厚度来调整动子与两边定子的间距。
[0008]于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述的若干永磁块对称、间隔排布于所述槽型刚体的外侧壁上，所述动子位于槽型刚体的槽腔内，并距两侧永磁块的气隙相等，形成双边直线电机结构。
[0009]于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述动子包括一多齿铁芯，该多齿铁芯包括一躯干部、及由该躯干部两侧对称伸出的多个齿，各齿之间形成凹槽，齿上绕制有若干线圈绕组。
[0010]于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述动子包括一多齿铁芯，该多齿铁芯包括一躯干部、及由该躯干部两侧对称伸出的多个齿，各齿之间形成凹槽，于该凹槽内绕制有若干线圈绕组。
[0011]于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述动子包括一条状铁芯，该条状铁芯上绕制有若干线圈绕组，各线圈绕组之间的间距相等。
[0012]于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述动子包括若干无铁芯多相线圈绕组，各绕组沿直线、等间距排列。
[0013]于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述的若干永磁块设于槽型刚体的槽腔轴线上，由定子支撑板与槽型刚体连接固定，所述动子包括分别对称设于该些永磁块两侧的无铁芯多相线圈绕组或带铁芯多相线圈绕组。
[0014]于本实用新型的一个或多个实施例当中，所述动子座与槽型刚体之间通过滚珠或滚柱实现滚动配合。
[0015]本实用新型与现有技术相比，其优越性体现在:采用了直线电机与槽型钢一体化设计方案，具有精度高、速度快、响应时间短、推力大、成本低等优势，完全可以取代传统的线性模组，引起自动化行业的大变革。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例一的直线运动线性模组的整体结构示意图。
[0017]图2为本实用新型实施例一的动子线圈与定子配合结构示意图。
[0018]图3为本实用新型实施例二的动子线圈与定子配合结构示意图。
[0019]图4为本实用新型实施例三的动子线圈与定子配合结构示意图。
[0020]图5为本实用新型实施例四的动子线圈与定子配合结构示意图。
[0021]图6为本实用新型实施例五的动子线圈与定子配合结构示意图。
[0022]图7为本实用新型实施例六的直线运动线性模组的横向截面结构示意图。
[0023]图8为本实用新型实施例六的动子线圈与定子配合结构示意图。
[0024]图9为本实用新型实施例七的直线运动线性模组的整体结构示意图。
[0025]图10为本实用新型实施例七的动子线圈与定子配合结构示意图。
[0026]图11为本实用新型实施例八的直线运动线性模组的横向截面结构示意图。
[0027]图12为本实用新型实施例九的动子线圈与定子配合结构示意图。
[0028]图13为本实用新型动子座与槽型刚体之间的配合结构一示意图。
[0029]图14为本实用新型动子座与槽型刚体之间的配合结构二示意图。
[0030]图15为本实用新型动子座与槽型刚体之间的配合结构三示意图。
[0031]图16为本实用新型动子座与槽型刚体之间的配合结构四示意图。
【具体实施方式】
[0032]如下结合附图，对本申请方案作进一步描述:
[0033]如图1-2所示，本实用新型的较佳实施例一:
[0034]一种直线运动线性模组，包括槽型刚体1、动子座2、动子3以及定子4，该槽型刚体I上设有直线向的导引滑槽10，所述导引滑槽10设在槽型刚体I的内侧壁，所述动子座2于其侧壁设有配合该导引滑槽10的凹槽20，所述动子座2的凹槽20与导引滑槽10之间设置有滚珠5，并可沿导引滑槽10往复运动；所述动子3位于所述动子座2的下方，其包括一多齿铁芯31，该多齿铁芯31包括一躯干部31a、及由该躯干部31a两侧对称伸出的多个齿31b，各齿31b之间形成凹槽31c，齿31b上绕制有线圈绕组32 ;所述定子4为与所述动子3相对、沿直线运动方向间隔排布的若干永磁块，所述的若干永磁块对称、间隔排布于所述槽型刚体I的内侧壁上，所述动子3与定子4之间预留有气隙，所述动子3位于槽型刚体I的槽腔100内，并距两侧永磁块的气隙相等；该定子4与动子3组成电机系统，由控制器(图中省略)驱动，牵带所述动子座2运动。
[0035]所述槽型刚体I是采用导磁率高的硅钢、纯铁或低炭钢等材料铸造或挤压成型，所述动子座2与槽型刚体I通过U型或V型的滚珠滑槽相配合，可实现高精度、高速往复直线运动；所述动子座2上也有相应的安装孔，可于其上联接需移动的其他设备部件。
[0036]直线运动线性模组的工作原理:
[0037]当电机系统的动子绕组通入三相交流电时，在动子与定子的气隙中产生沿直线前进的行波磁场，行波磁场与永磁体的励磁磁场相互作用便会产生电磁推力，在这个电磁力的推动下动子便会沿行波磁场运动相反的方向在槽型刚体的导引滑槽的导引下做直线运动，其速度等于同步速度，即与驱动电源频率成正比；改变三相电流的相序就可以改变行波的磁场方向，从而改变动子运动的方向。同时，由于定子在动子两侧对称分布，形成双边直线电机结构，抵消了动子的铁芯与定子之间的吸力，令电机推力至少是普通单边电机的一倍以上。
[0038]上述直线运动线性模组辅以光栅尺或磁栅尺、限位开关等，组成直线位置控制伺服系统。
[0039]本实用新型的由槽型刚体和直线电机系统有机结合的新型线性模组，具有精度高、体积小、速度快、响应时间短、推力大、成本低等优势，完全可以取代传统的线性运动模组，像KK线性模组，引起自动化行业的大变革。
[0040]如图3所示，本实用新型的较佳实施例二:
[0041]其与上述实施例一的区别在于，所述动子3由两个完全相同的单边多齿铁芯34背靠背组合而成，各单边多齿铁芯34包括一躯干部34a、及由该躯干部34a —侧伸出的多个齿34b，两个多齿铁芯34的齿与齿位置对齐，各齿34b之间形成凹槽34c，齿34b上绕制有线圈绕组32，动子3再与槽型刚体I两侧的定子3组成双边直线电机。
[0042]如图4所示，本实用新型的较佳实施例三:
[0043]其与上述实施例一的区别在于，所述动子3包括一多齿铁芯31，该多齿铁芯31包括一躯干部31a、及由该躯干部31a两侧对称伸出的多个齿31b，各齿31b之间形成凹槽31c，于该凹槽31c内绕制有线圈绕组32。
[0044]如图5所示，本实用新型的较佳实施例四:
[0045]其与上述实施例一的区别在于，所述动子3