直线模组的制作方法

本技术实施例涉及电动驱动，尤其涉及一种直线模组。

背景技术：

1、现有的电磁驱动方式的直线模组中，通常将线圈安装在滑块上，将磁栅安装在导轨上，在线圈接入电流时，在线圈与磁栅之间产生沿直线方向的行波磁场，行波磁场与磁栅相互作用而产生电磁推力，滑块在电磁推力的推动下相对于导轨作直线移动，但在滑块沿着导轨滑动的过程中，滑块上的所有线圈保持通电状态，能耗较大，导致直线模组的使用成本较高。

技术实现思路

1、本技术提供了一种使用成本低的直线模组。

2、本技术提供一种直线模组，直线模组包括导轨、滑块、电磁组件和驱动电路板。滑块滑动地连接于导轨。电磁组件包括多个线圈组、磁栅组和驱动电路板。多个线圈组沿滑块的滑动方向依次间隔地设置于导轨上。磁栅组设置于滑块朝向多个线圈组的一侧。驱动电路板设置于导轨背离线圈组的一侧，多个所述线圈组均与所述驱动电路板电连接。驱动电路板被配置为当磁栅组沿滑动方向的前端朝向并靠近线圈组运动时，控制线圈组启动通电，线圈组通电产生的磁场驱动磁栅组运动，从而使得磁栅组带动滑块相对于导轨运动。驱动电路板还被配置为当磁栅组沿滑动方向的后端经过线圈组后并远离线圈组时，控制磁栅组断电。

3、上述直线模组中，电磁组件的多个线圈组依次间隔地于导轨上，磁栅组设置于滑块，每个线圈组在滑块移动至接近线圈组时通电，即可保证对滑块的磁推力的连续性，线圈组在磁栅组移动经过后断电，使直线模组无需所有的线圈组持续通电，直线模组节省使用能耗，降低使用成本。

4、进一步地，线圈组的数量依据导轨的长度设定，滑块的长度远小于导轨的长度，磁栅组的数量较线圈组的数量少，而线圈的成本通常较磁栅的成本低，本技术提出的直线模组较磁栅组设置在导轨上时的直线模组的成本低。

5、在一种可能的实施方式中，导轨设有通槽和多个第一安装槽，多个第一安装槽沿滑块的滑动方向依次间隔地设置，每个第一安装槽贯通导轨朝向驱动电路板的一侧，通槽沿滑动方向延伸并依次贯通多个第一安装槽。每个线圈组一一对应设置于每个第一安装槽内，磁栅组凸伸至通槽内，且在线圈组通电时沿通槽移动。

6、显然，上述实施方式中，第一安装槽提供线圈组的收容空间，且使驱动电路板与线圈组电连接，并设置了贯通多个第一安装槽的通槽，以使磁栅组在通槽内移动以穿梭在各线圈之间。

7、在一种可能的实施方式中，磁栅组包括至少一个磁栅，多个第一安装槽沿滑块的滑动方向依次均匀间隔地设置，相邻的两个第一安装槽之间的间距w1满足：0.5l≤w1≤1.5l，其中l为磁栅的长度。通槽的宽度w2满足：1.2w≤w2≤2w，其中w为磁栅的宽度。

8、显然，上述实施方式中，相邻的两个第一安装槽的间距w1的范围设定，使相邻的两个线圈组分别与单个磁栅的电磁感应连续稳定，进而保证单个磁栅的运行稳定，且使多个线圈组之间尽量排布紧凑，以及磁栅与导轨的通槽之间的布局紧凑。

9、在一种可能的实施方式中，线圈组包括主体、第一线圈部和第二线圈部，第一线圈部和第二线圈部间隔设置于主体，且位于通槽的相对两侧。

10、显然，上述实施方式中，第一线圈部和第二线圈部间隔设置在主体上，以形成第一线圈部和第二线圈部分别位于通槽的相对两侧，以使磁栅在通槽内移动时经过第一线圈部和第二线圈部之间，进而使线圈组和磁栅形成闭合的磁回路。

11、在一种可能的实施方式中，主体为电连接板，主体包括第一部、以及分别设置于第一部相对两侧的第二部和第三部，第一线圈部设置于第二部朝向第三部的一面，第二线圈部设置于第三部朝向第二部的一面，第一部连接于驱动电路板。第一线圈部、第一部、第二线圈部、第二部和第三部电连接。磁栅组包括至少一个磁栅，磁栅与第一线圈部的间距w3满足：0.1w≤w3≤0.5w，磁栅与第二线圈部的间距w4满足：0.1w≤w4≤0.5w，其中w为磁栅的宽度。磁栅与主体的底面的间距w5满足：0.05h≤w5≤0.5h，其中h为磁栅的高度。

12、显然，上述实施方式中，每个线圈组中第一线圈部和第二线圈部分别通过主体电连接至驱动电路板，驱动电路板控制第一线圈部和第二线圈部的通电和断电，而将磁栅分别与第一线圈部和第二线圈部的间距在0.1w-0.5w之间取值，以及磁栅与主体的底面的间距在0.05h-0.5h之间取值，使磁栅在第一线圈部和第二线圈部之间运动稳定，且提高磁栅与线圈组之间的布局紧凑性。

13、在一种可能的实施方式中，滑块朝向多个线圈组的一侧设有第二安装槽，磁栅组设置在第二安装槽内，磁栅组包括沿滑块的滑动方向依次均匀设置的多个磁栅，相邻的两个磁栅之间的间距w6满足：0.1l≤w6≤1.5l，其中l为磁栅的长度。

14、显然，上述实施方式中，多个磁栅能够增大磁栅组与线圈组之间产生的磁推力，两个磁栅之间的间距在0.1l至1.5l之间取值，保证两个磁栅分别与一个线圈组配合的连续性，且有利于磁栅组与滑块的布局紧凑。

15、在一种可能的实施方式中，直线模组包括多个开关模块，每个开关模块被配置为一一对应控制每个线圈组通电和断电。在磁栅组朝向并靠近一线圈组运动，且与线圈组对应的逻辑位置的间距小于或等于a*lg时，对应的开关模块控制线圈组通电。在磁栅组移动经过一线圈组以及继续远离线圈组，且与线圈组对应的逻辑位置的间距大于或等于c*lg时，对应的开关模块控制线圈组断电。其中，0.5≤a≤1，0.25≤c≤0.5，lg为相邻的两个线圈组的间距。

16、显然，上述实施方式中，通过每个线圈组配合一个开关模块，当磁栅组接近一线圈组至a*lg以内的间距时，开关模块控制线圈组通电，以准备好与磁栅组配合形成磁推力，当磁栅组离开线圈组至大于或等于b*lg的间距时，开关模块控制线圈组断电，线圈组与磁栅组脱离而不会产生磁推力，由滑块前进方向上经过的其他线圈组通电而与磁栅组之间形成磁推力，在滑块运动的过程中，多个线圈组中与滑块靠近的一个或其中的部分线圈组通电即可实现滑块相对于导轨移动的效果，节省了电耗，节省直线模组的使用成本。

17、在一种可能的实施方式中，直线模组还包括两组检测件和控制模块，两组检测件沿滑动方向分别设置于滑块的相对两侧，检测件与控制模块电连接。在磁栅组朝向并靠近一线圈组运动至与线圈组对应的逻辑位置的间距小于或等于a*lg，且线圈组为断电状态时，控制模块根据检测件的检测信息得出磁栅组与线圈组对应的逻辑位置的间距l1，并判断l1≤b*lg时，开关模块控制线圈组通电，其中0.25≤b≤0.5。在磁栅组移动经过一线圈组以及继续远离线圈组，且与线圈组对应的逻辑位置的间距大于或等于c*lg，且线圈组为通电状态时，控制模块根据检测件的检测信息得出磁栅组与线圈组对应的逻辑位置的间距l2，并判断l2≥d*lg时，开关模块控制线圈组断电，其中0.5≤d≤1。直线模组还包括两组照明件，两组照明件分别设置于滑块的两侧；检测件位于滑块背离导轨的一侧，检测件还被配置为检测滑块承载的物件。

18、显然，上述实施方式中，控制模块根据检测件检测滑块和线圈组得到的检测信息，而得出磁栅组分别与前述两个线圈组的间距，通过控制模块判断间距是否满足设定条件，而在线圈组通断电异常时进行强制通断电，而使线圈组的通断电保持正常状态。

19、在一种可能的实施方式中，导轨的相对两侧分别设有标尺部，标尺部为磁栅尺或光栅尺。滑块沿滑动方向的相对两端分别设置有读数部，读数部为磁栅头或光栅头。位于滑块一端的读数部被配置为读取导轨一侧的标尺部，以获取滑块一端所在的逻辑位置。位于滑块另一端的读数部被配置为读取导轨另一侧的标尺部，以获取滑块另一端所在的逻辑位置。

20、显然，上述实施方式中，标尺部与读数部配合，使滑块上的磁栅组的位置易于获取，进而方便控制每个线圈组通电和断电。

21、在一种可能的实施方式中，直线模组还包括集成电路板，滑块背离线圈组的一侧设有第一凹槽，集成电路板收容于第一凹槽内，并被配置为能够与一无线电源电连接。

22、集成电路板上可设置元器件，用于与设置在滑块上的电子元件电连接，也即省略外接通信连接用的导线、以及保护及导向导线用的拖链等结构，而且拖链、导线等结构通常设置在滑块的一侧，这导致滑块的外力受力不均，而集中电路板设置在滑块背离线圈组和导轨的一侧，集中电路板不会在滑块的侧方施加影响滑块沿导轨滑动不平衡的外力，进而使滑块沿导轨稳定滑动。当直线模组应用于承载重量轻的物件时，拖链以及拖链内的导线等结构的整体重量对滑块移动的阻力、较物件对滑块移动的阻力大，这对滑块移动的稳定性影响较大，使直线模组的运动精度变低，因此，直线模组包括集中电路板能够避免拖链等结构造成的滑块运动不稳定的问题。

23、在一种可能的实施方式中，滑块滑动连接于导轨的相对两侧，多个线圈组位于导轨两侧分别与滑块的连接处之间。

24、显然，上述实施方式中，导轨的相对两侧分别用于连接滑块，另外的相对两侧分别用于连接多个线圈组和驱动电路板，线圈组和驱动电路板穿过导轨以电连接，滑块与导轨在两侧滑动连接，以留出在导轨与滑块相向的位置设置线圈组、磁栅组，以及在滑块背离磁栅组的一侧收容定位集中电路板，使线圈组、磁栅组以及集中电路板分别在导轨与滑块的布局紧凑。

25、在一种可能的实施方式中，滑块包括连接件和承载件，连接件滑动连接于导轨的相对两侧，第一凹槽和磁栅组分别设置于连接件的相对两侧，承载件连接于连接件，且盖封第一凹槽。

26、显然，上述实施方式中，承载件连接于连接件，且盖封第一凹槽，承载件能够保护第一凹槽内的集成电路板。

27、在一种可能的实施方式中，连接件位于第一凹槽的相对两侧分别设有扣槽，承载件的两侧分别设有凸出的扣合部，扣合部被配置为扣合于扣槽。

28、显然，上述实施方式中，承载件与连接件的安装方式简单。扣合连接相较于采用螺纹连接方式，省略了螺栓螺钉等连接结构，简化结构，节省连接结构的成本以及安装成本。另外，承载件与连接件易于拆卸，便于将承载件上的连接孔设置为不同的规格，以便于与不同的物件或者料盘等结构连接。

29、在一种可能的实施方式中，导轨背离线圈组的一侧设有第二凹槽，驱动电路板的至少部分收容于第二凹槽内。

30、显然，上述实施方式中，驱动电路板的至少部分收容于第二凹槽内。导轨背离线圈组的一面用于承载定位于一平面上，该平面用于支撑导轨，且该平面需避让驱动电路板，以避免驱动电路板受压损坏。

31、在一种可能的实施方式中，直线模组还包括两个钳制器，两个钳制器沿滑动方向设置于滑块的两侧，且与集成电路板电连接。钳制器设有两个制动部，两个制动部滑动设置于导轨的相对两侧，两个制动部能够夹紧导轨以实现制动滑块。

32、显然，上述实施方式中，两个钳制器沿滑动方向分置于滑块的相对两侧，能够在滑块的两侧分别夹紧导轨以制动滑块，使滑块的制动可靠，且使滑块沿滑动方向制动受力均匀。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

34、上述直线模组中，电磁组件的多个线圈组依次间隔地于导轨上，磁栅组设置于滑块，每个线圈组在滑块移动至接近线圈组时通电，即可保证对滑块的磁推力的连续性，线圈组在磁栅组移动经过后断电，使直线模组无需所有的线圈组持续通电，直线模组节省使用能耗，降低使用成本。