專利名稱：可抵消重力影響的雙直線永磁同步電機水平進給平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可抵消重力影響的雙直線永磁同步電機水平 進給平臺。
背景技術(shù)：
數(shù)控機床是制造業(yè)的加工母機和國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)。它為國民 經(jīng)濟各個部門提供裝備和手段，具有無限放大的經(jīng)濟與社會效應(yīng)。
直線電機驅(qū)動系統(tǒng)是當(dāng)前國際上公認的最有前途的高速、高精度機 床的進給系統(tǒng)。隨著高速、超高速加工的不斷發(fā)展，直線電機越來越廣 泛地應(yīng)用于各種機床和加工中心，其中，永磁直線電機的應(yīng)用最為廣泛。 永磁直線電機除了產(chǎn)生平行于運動方向的電磁推力外，還會在初級 與次級之間產(chǎn)生一個垂直于進給方向的法向磁吸力，其數(shù)值大約為推力 的10倍左右。這個法向磁吸力通常是不希望存在的，因為單邊型永磁 直線電機驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生的磁吸力增大了直線導(dǎo)軌和滑塊之間的壓力，進 而使兩者之間的摩擦力增加，降低了數(shù)控機床的動態(tài)性能。目前主要通 過采用雙邊型結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法來解決法向磁吸力引起的問題。但是由于 在數(shù)控機床上所使用的直線電機大都無法做成雙邊型，這就對數(shù)控機床 結(jié)構(gòu)剛度提出了更高的要求，因此在進行機床結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須要考慮 這個法向磁吸力。 發(fā)明內(nèi)容-本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理，能充分利用法向磁吸力的可 抵消重力影響的雙直線永磁同步電機水平進給平臺。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是-一種可抵消重力影響的雙直線永磁同步電機水平進給平臺，其特征 是包括運動輸入的直線驅(qū)動模塊和運動輸出的工作臺運動模塊；所述 的直線驅(qū)動模塊是兩個傾斜平板式永磁直線同步電機驅(qū)動的直線進給 模塊，其直線運動軸與工作臺運動模塊的直線運動軸平行，直線驅(qū)動模 塊有直線電機座，在直線電機座的中部固裝定子連接塊，定子連接塊是 一個橫截面為梯形的鋼塊，永磁直線同步電機定子是直線電機的次級， 固定在定子連接塊的中部，永磁直線同步電機動子是直線電機的初級， 固定在動子連接塊的中部；所述的工作臺運動模塊有底座，直線導(dǎo)軌固 定安裝在底座上，滑塊安裝在直線導(dǎo)軌上，與之配合使用，組成移動副， 工作臺是一個用于放置加工零件的動平臺，工作臺下側(cè)裝滑塊，動子連 接塊是橫截面為梯形的鋼塊，固定在工作臺的兩側(cè)面。
直線電機座固定在底座上。 本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，實現(xiàn)了兩個永磁直線同步電機法向磁吸力水平方 向的分力抵消為零，垂直方向的分力抵消了工作臺的部分重力，減小了 滑塊和直線導(dǎo)軌之間的摩擦力，使數(shù)控機床的動態(tài)性能更好。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。 圖l為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)圖
圖2為本發(fā)明的主視3為本發(fā)明的俯視圖 圖4為本發(fā)明的定子連接塊立體結(jié)構(gòu)圖 圖5為本發(fā)明的動子連接塊立體結(jié)構(gòu)圖 圖中標(biāo)號及符號說明如下-I直線驅(qū)動模塊 II工作臺運動模塊 1、直線電機座 3、永磁直線同步電機定子 5、底座 7、滑塊
2、定子連接塊 4、永磁直線同步電機動子 6、直線導(dǎo)軌 8、工作臺
9、動子連接塊
具體實施例方式
一種可抵消重力影響的雙直線永磁同步電機水平進給平臺，包括有
直線驅(qū)動模塊i和工作臺運動模塊n。直線驅(qū)動模塊I為本發(fā)明的運動
輸入，工作臺運動模塊II是本發(fā)明的運動輸出。
如圖1所示，所述的可抵消重力影響的雙直線永磁同步電機水平進 給平臺是一個對稱結(jié)構(gòu)，是關(guān)于工作臺8直線運動軸對稱；兩個永磁直 線同步電機分別布置在工作臺運動模塊II的兩側(cè)。
如圖2所示，所述的直線驅(qū)動模塊I是兩個傾斜平板式永磁直線同 步電機驅(qū)動的直線進給模塊，其直線運動軸與工作臺運動模塊II的直 線運動軸平行，該直線驅(qū)動模塊I由直線電機座1、定子連接塊2、永 磁直線同步電機定子3、永磁直線同步電機動子4等組成。所述的直線電機座1負責(zé)集成直線驅(qū)動模塊I的其他所有零部件；所述的定子連接 塊2是一個橫截面為梯形的鋼塊，通過螺栓固定在直線電機座1的中部； 所述的永磁直線同步電機定子3是直線電機的次級，通過螺栓固定在定 子連接塊2的中部;所述的永磁直線同步電機動子4是直線電機的初級， 通過螺栓固定在動子連接塊9的中部。
如圖2、圖3所示，所述的工作臺運動模塊II由底座5、直線導(dǎo)軌 6、滑塊7、工作臺8等組成。所述的直線導(dǎo)軌6固定安裝在底座5上； 所述的滑塊7安裝在直線導(dǎo)軌6上，與之配合使用，組成移動副；所述 的工作臺8是一個用于放置加工零件的動平臺，工作臺8下側(cè)有四個凸 臺，用于安裝滑塊7;所述的動子連接塊9是橫截面為梯形的鋼塊，通 過螺栓固定在工作臺8的兩側(cè)面。
如圖1所示，所述的直線驅(qū)動模塊I、工作臺運動模塊II固定連 接在同一個底座5上。
如圖l、圖3所示，工作時，永磁直線同步電機定子3與永磁直線 同步電機動子4相互作用，使永磁直線同步電機動子4受到與工作臺運 動模塊II的直線運動軸平行的推力，同時使永磁直線同步電機動子4 受到與動子連接塊9的傾斜側(cè)面垂直的法向磁吸力。通過螺栓和動子連 接塊9的作用，兩個永磁直線同步電機動子4帶動工作臺8直線運動。 在工作臺8上實現(xiàn)了法向磁吸力水平方向的分力抵消為零，垂直方向的 分力抵消了工作臺8的部分重力，減小了滑塊7和直線導(dǎo)軌6之間的摩 擦力。
如圖4、圖5所示，對定子連接塊、動子連接塊橫截面的梯形設(shè)計可以在數(shù)控機床的床身、立柱的基礎(chǔ)部件在不改變的情況下，更好地安 裝該水平進給平臺。
權(quán)利要求
1、一種可抵消重力影響的雙直線永磁同步電機水平進給平臺，其特征是包括運動輸入的直線驅(qū)動模塊和運動輸出的工作臺運動模塊；所述的直線驅(qū)動模塊是兩個傾斜平板式永磁直線同步電機驅(qū)動的直線進給模塊，其直線運動軸與工作臺運動模塊的直線運動軸平行，直線驅(qū)動模塊有直線電機座(1)，在直線電機座(1)的中部固裝定子連接塊(2)，定子連接塊(2)是一個橫截面為梯形的鋼塊，永磁直線同步電機定子(3)是直線電機的次級，固定在定子連接塊(2)的中部，永磁直線同步電機動子(4)是直線電機的初級，固定在動子連接塊(9)的中部；所述的工作臺運動模塊有底座(5)，直線導(dǎo)軌(6)固定安裝在底座(5)上，滑塊(7)安裝在直線導(dǎo)軌(6)上，與之配合使用，組成移動副，工作臺(8)是一個用于放置加工零件的動平臺，工作臺(8)下側(cè)裝滑塊(7)，動子連接塊(9)是橫截面為梯形的鋼塊，固定在工作臺(8)的兩側(cè)面。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的可抵消重力影響的雙直線永磁同步電機 水平進給平臺，其特征是直線電機座(1)固定在底座(5)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可抵消重力影響的雙直線永磁同步電機水平進給平臺，包括運動輸入的直線驅(qū)動模塊和運動輸出的工作臺運動模塊；所述的直線驅(qū)動模塊是兩個傾斜平板式永磁直線同步電機驅(qū)動的直線進給模塊，其直線運動軸與工作臺運動模塊的直線運動軸平行。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，實現(xiàn)了兩個永磁直線同步電機法向磁吸力水平方向的分力抵消為零，垂直方向的分力抵消了工作臺的部分重力，減小了滑塊和直線導(dǎo)軌之間的摩擦力，使數(shù)控機床的動態(tài)性能更好。
文檔編號H02K41/03GK101607372SQ200910182139
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者葉佩青, 尹宜勇, 輝 張, 青 甘, 彤 趙 申請人:南通科技投資集團股份有限公司;清華大學(xué)