專利名稱：活塞外圓加工新型直線伺服電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活塞外圓車床的直線伺服電機(jī)。
背景技術(shù)：
活塞外圓加工直線伺服電機(jī)研究國(guó)內(nèi)最成功的是長(zhǎng)沙一派，已經(jīng)向市場(chǎng)推
出系列產(chǎn)品，但是該電機(jī)是模擬環(huán)反饋，且頻響只能達(dá)到60HZ，動(dòng)態(tài)精度在 10um左右，且最大行程只有2mm。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高活塞外圓加工直線伺服電機(jī)的頻響和動(dòng)態(tài)精度，本發(fā)明提出一種 活塞外圓加工新型直線伺服電機(jī)。
本發(fā)明的技術(shù)方案為活塞外圓加工新型直線伺服電機(jī)，是采用直流動(dòng) 圈式圓筒形結(jié)構(gòu)的直線伺服電機(jī)，所述直流動(dòng)圈式圓筒形直線伺服電機(jī)由殼 體、內(nèi)部圓筒形導(dǎo)磁體、圓筒形線圈繞組、圓筒形永磁體、外部圓筒形導(dǎo)磁體、 導(dǎo)軌、光柵尺、支撐在導(dǎo)軌與殼體之間上的軸承組組成，圓筒形永磁體是定子， 圓筒形線圈繞組固定在導(dǎo)軌上，光柵尺的標(biāo)尺光柵固定安裝在導(dǎo)軌上，光柵尺 的指示光柵固定安裝在殼體上，其特征在于所述圓筒形線圈繞組是由扁鋁自 粘性漆包線繞制的無(wú)骨架線圈。
對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)是所述導(dǎo)軌的導(dǎo)軌體是中空硬鋁合金制成 的，導(dǎo)軌體的表面經(jīng)過(guò)微弧陶瓷化處理；所述圓筒形永磁體的材料是耐高溫釹 鐵硼。
有益效果由于圓筒形線圈繞組采用扁鋁自粘性漆包線繞制，比圓漆包線
提高占空比27.5%，減小了磁間隙，提高了動(dòng)態(tài)響應(yīng)，頻響達(dá)到250HZ、跟隨 誤差為5um以內(nèi)。同時(shí)采用扁鋁自粘性漆包線繞制，比銅漆包線減少質(zhì)量70%。 導(dǎo)軌體是中空硬鋁合金制成的，比鋼件減輕質(zhì)量68%,通過(guò)表面微弧陶瓷化處理加強(qiáng)表面硬度和耐磨性，同時(shí)還能提高直線伺服電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能；永磁體是 耐高溫釹鐵硼，在240攝氏度內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度恒定，減小了溫度對(duì)電機(jī)性能的影響。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意，直流動(dòng)圈式圓筒形直線伺服電機(jī)由殼體
1、內(nèi)部圓筒形導(dǎo)磁體2、圓筒形線圈繞組6、圓筒形永磁體7、外部圓筒形導(dǎo) 磁體8、導(dǎo)軌3、光柵尺5、支撐在導(dǎo)軌與殼體之間上的軸承組4組成，圓筒 形永磁體7是定子，圓筒形線圈繞組6固定在導(dǎo)軌3上，光柵尺5的標(biāo)尺光柵 固定安裝在導(dǎo)軌上3，光柵尺的指示光柵固定安裝在殼體l上；所述圓筒形線 圈繞組6是由扁鋁自粘性漆包線繞制的無(wú)骨架線圈，所述導(dǎo)軌3的導(dǎo)軌體是中 空硬鋁合金制成的，導(dǎo)軌體的表面經(jīng)過(guò)微弧陶瓷化處理；所述圓筒形永磁體7 的材料是耐高溫釹鐵硼。
對(duì)直流伺服電機(jī)的分析如下 該直線伺服電機(jī)的基本工作原理如下直線電動(dòng)機(jī)將控制系統(tǒng)的放大器輸 出的直流電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)子電樞繞組相對(duì)于定子永磁體的直線運(yùn)動(dòng)，而與直 線電動(dòng)機(jī)的動(dòng)子電樞繞組聯(lián)為一體的光柵尺的指示光柵和速度傳感器的永磁 體隨著一起運(yùn)動(dòng)，光柵尺產(chǎn)生的方波信號(hào)輸入位置細(xì)分電路，細(xì)分電路對(duì)直線 電動(dòng)機(jī)的動(dòng)子電樞繞組直線運(yùn)動(dòng)的位置進(jìn)行細(xì)分，并將處理后的位置數(shù)據(jù)輸入 控制系統(tǒng)，速度傳感器的感應(yīng)線圈輸出的速度電壓信號(hào)輸入系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換電 路，形成速度、位置雙閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)直線伺服電機(jī)高精度；由于在相同推力 的前提下，采用了鋁合金的線圈和導(dǎo)軌，減輕了動(dòng)子的質(zhì)量，提高了加速度， 實(shí)現(xiàn)了高頻響。
本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于
(1)、采用扁鋁自粘性漆包線繞制無(wú)骨架線圈，比銅漆包線減少質(zhì)量70%，比圓漆包線提高占空比27.5%，減小了磁間隙，提高了直線伺服電機(jī)的動(dòng)態(tài)響 應(yīng)，頻響達(dá)到250HZ、跟隨誤差為5um以內(nèi)。
(2) 、采中空硬鋁合金電機(jī)導(dǎo)軌，表面微弧陶瓷化處理，加強(qiáng)表面硬度和 耐磨性，比鋼件減輕質(zhì)量68%,同時(shí)提高了直線伺服電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能。
(3) 、采用耐高溫釹鐵硼(在240攝氏度內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度恒定,常用的磁鐵使用 溫度在IOO攝氏度以內(nèi))，減小了溫度對(duì)電機(jī)性能的影響。
權(quán)利要求
1、活塞外圓加工新型直線伺服電機(jī)，是采用直流動(dòng)圈式圓筒形結(jié)構(gòu)的直線伺服電機(jī)，所述直流動(dòng)圈式圓筒形直線伺服電機(jī)由殼體、內(nèi)部圓筒形導(dǎo)磁體、圓筒形線圈繞組、圓筒形永磁體、外部圓筒形導(dǎo)磁體、導(dǎo)軌、光柵尺、支撐在導(dǎo)軌與殼體之間上的軸承組組成，圓筒形永磁體是定子，圓筒形線圈繞組固定在導(dǎo)軌上，光柵尺的標(biāo)尺光柵固定安裝在導(dǎo)軌上，光柵尺的指示光柵固定安裝在殼體上，其特征在于所述圓筒形線圈繞組是由扁鋁自粘性漆包線繞制的無(wú)骨架線圈。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的活塞外圓加工新型直線伺服電機(jī)，其特征在于 所述導(dǎo)軌的導(dǎo)軌體是中空硬鋁合金制成的，導(dǎo)軌體的表面經(jīng)過(guò)微弧陶瓷化處 理；所述圓筒形永磁體的材料是耐高溫釹鐵硼。
全文摘要
本發(fā)明提出一種活塞外圓加工新型直線伺服電機(jī)，是采用直流動(dòng)圈式圓筒形結(jié)構(gòu)的直線伺服電機(jī)，所述直流動(dòng)圈式圓筒形直線伺服電機(jī)由殼體、內(nèi)部圓筒形導(dǎo)磁體、圓筒形線圈繞組、圓筒形永磁體、外部圓筒形導(dǎo)磁體、導(dǎo)軌、光柵尺、支撐在導(dǎo)軌與殼體之間上的軸承組組成，圓筒形永磁體是定子，圓筒形線圈繞組固定在導(dǎo)軌上，光柵尺的標(biāo)尺光柵固定安裝在導(dǎo)軌上，光柵尺的指示光柵固定安裝在殼體上，所述圓筒形線圈繞組是由扁鋁自粘性漆包線繞制的無(wú)骨架線圈。由于圓筒形線圈繞組采用扁鋁自粘性漆包線繞制，比圓漆包線提高占空比27.5％，減小了磁間隙，提高了動(dòng)態(tài)響應(yīng)，頻響達(dá)到250Hz、跟隨誤差為5um以內(nèi)。
文檔編號(hào)H02K11/00GK101431285SQ20081023678
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者庫(kù)才發(fā), 范海民, 鄭思樂(lè) 申請(qǐng)人:東風(fēng)活塞軸瓦有限公司