專利名稱：一種鐵芯式直線電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鐵芯式直線電機(jī)，適合于半導(dǎo)體封裝、精密加工、生物醫(yī)藥加 工、光學(xué)及圖像對準(zhǔn)等工程領(lǐng)域所需的高速、高加速和高精度定位要求。
二、技術(shù)背景傳統(tǒng)精密直線運動解決方案應(yīng)用的是電機(jī)_絲杠_螺母機(jī)構(gòu)形式，即通過滾珠絲 杠將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為直線運動。傳統(tǒng)方案的一個缺點是難以提高重復(fù)定位精度。 其中重要原因是中間的傳動環(huán)節(jié)難以避免由運動副間的摩擦力、反向間隙和響應(yīng)滯后所導(dǎo) 致的誤差。傳統(tǒng)方案的另一個缺點是結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，需要較多的潤滑維護(hù)，這意味著它的使 用壽命較短以及運行不干凈。直線電機(jī)構(gòu)成的直接驅(qū)動方案不需任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動裝置，因此沒有傳統(tǒng) 滾珠絲杠傳動中存在的反向間隙和摩擦力。直線電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，無接觸運行，噪聲低， 速度和精確度高，控制容易，維護(hù)方便，可靠性高等優(yōu)點。利用直線驅(qū)動裝置可以達(dá)到高達(dá) 5m/s的速度。在需要較高加速度的應(yīng)用中，較小的直線電機(jī)可以方便地提供大于IOg的加 速度，而傳統(tǒng)電機(jī)一般產(chǎn)生的加速度在Ig范圍內(nèi)。直線電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，需要的潤滑較少。這 意味著它的使用壽命較長以及運行比較干凈，具有較高的重復(fù)定位精度。為此，直線電機(jī)在 工業(yè)界的應(yīng)用越來越廣。直線電機(jī)的種類有鐵芯式直線電機(jī)、空芯式直線電機(jī)和無槽式直線電機(jī)，其各自 優(yōu)缺點如下
三
實用新型內(nèi)容本實用新型提出了一種鐵芯式直線電機(jī)，克服了由滾珠絲杠傳動所引起的缺點，重復(fù)定位精度能達(dá)到微米級，同時，本實用新型的速度波紋比一般直線電機(jī)小，可以水平使 用也可以掛壁使用。尤其適合于芯片封裝、精密加工等領(lǐng)域。本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種鐵芯式直線電機(jī)，定子由磁鐵陣列、磁軛和 底座組成，動子包括鐵芯和線圈。運動導(dǎo)軌選用裝有球保持器的徑向負(fù)荷型導(dǎo)軌。本實用新型的具體優(yōu)點如下采用偏斜角度在80°到85°之間磁鐵以減少鐵芯式直線電機(jī)的頓力現(xiàn)象，從而 獲得較小的速度波紋和較平穩(wěn)的運動輪廓。采用壓縮空氣對動子進(jìn)行冷卻，易于維護(hù)而且干凈。采用裝有球保持器的徑向負(fù)荷型導(dǎo)軌，徑向和水平方向的承載負(fù)荷大。本實用新 型無論水平使用還是掛壁使用，定位性能均不受影響。
四
下面參照附圖結(jié)合實施例對本實用新型做進(jìn)一步的描述。圖1是本實用新型直線電機(jī)整體的結(jié)構(gòu)圖圖2是本實用新型直線電機(jī)定子的結(jié)構(gòu)圖圖3是本實用新型直線電機(jī)動子的結(jié)構(gòu)圖圖4是本實用新型使用條件的示意圖
五具體實施方式
如圖1所示，本實用新型由定子10、動子20和運動導(dǎo)軌30組成。如圖2所示，定 子10由底座11、磁軛12與磁鐵陣列組成，磁鐵陣列由若干磁鐵13和磁鐵14間隔安裝在磁 軛上，磁鐵陣列的長度根據(jù)需要可以適當(dāng)增加或減少。為減少鐵芯式直線電機(jī)的速度波紋， 磁鐵13和磁鐵14采用的偏斜角度在80°到85°之間。如圖3所示，動子由載具平臺21、 鐵芯22、繞組線圈23和空氣冷卻通道24組成。鐵芯22由若干硅鋼片疊壓構(gòu)成，繞組線圈 23按一定順序形成三相繞組并整合在鐵芯22中。高速空氣通過入口 25進(jìn)入空氣冷卻通道 24內(nèi)循環(huán)后由出口 26排出。運動導(dǎo)軌30連接底座11和動子20的載具平臺21。如圖4所示，本實用新型在掛壁使用等速運動或靜止時的徑向負(fù)荷計算式P1^P4 = (mgXl3)/(2Xl1)水平方向負(fù)荷計算式 Pit = P41 = mg/4+ (mgXl2) / (2X10)P2T = P3T = mg/4- (mgXl2) / (2X10)綜上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型的實施范 圍。即凡依本實用新型申請專利范圍內(nèi)的內(nèi)容所做的等效變化與修飾，都應(yīng)為本實用新型 的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求一種鐵芯式直線電機(jī)，包括定子、動子和運動導(dǎo)軌，其特征在于定子由底座、磁軛與磁鐵陣列組成，磁鐵陣列由若干磁鐵安裝在磁軛上，磁鐵陣列的長度根據(jù)需要可以適當(dāng)增加或減少；動子由載具平臺、鐵芯、繞組線圈和空氣冷卻通道組成，鐵芯由若干硅鋼片疊壓構(gòu)成，繞組線圈按一定順序形成三相繞組整合在鐵芯中；高速空氣通過入口進(jìn)入空氣冷卻通道內(nèi)循環(huán)后由出口排出；運動導(dǎo)軌連接底座和動子的載具平臺。
2.如權(quán)利要求1所述的鐵芯式直線電機(jī)，其特征在于采用偏斜角度在80°到85°之 間磁鐵。
3.如權(quán)利要求1所述的鐵芯式直線電機(jī)，其特征在于采用壓縮空氣對動子進(jìn)行冷卻。
4.如權(quán)利要求1所述的鐵芯式直線電機(jī)，其特征在于采用裝有球保持器的徑向負(fù)荷 型導(dǎo)軌。
5.如權(quán)利要求1所述的鐵芯式直線電機(jī)，其特征在于既可水平使用又可掛壁使用。專利摘要本實用新型涉及用于半導(dǎo)體封裝、精密加工、光學(xué)及圖像對準(zhǔn)等領(lǐng)域的一種鐵芯式直線電機(jī)，其包含有定子、動子和運動導(dǎo)軌。定子由底座、磁軛與磁鐵陣列組成，磁鐵陣列由若干磁鐵安裝在磁軛上，磁鐵陣列的長度根據(jù)需要可以適當(dāng)增加或減少。為減少鐵芯式直線電機(jī)的速度波紋，磁鐵的偏斜角度在80°到85°之間。動子由載具平臺、鐵芯、繞組線圈和空氣冷卻通道組成。鐵芯由若干硅鋼片疊壓構(gòu)成，繞組線圈按一定順序形成三相繞組并整合在鐵芯中。高速空氣通過入口進(jìn)入空氣冷卻通道內(nèi)循環(huán)后由出口排出。運動導(dǎo)軌連接底座和動子的載具平臺。本實用新型具有比傳統(tǒng)滾珠絲杠傳動更好的重復(fù)定位精度，速度波紋比一般直線電機(jī)小，可以水平使用也可以掛壁使用。
文檔編號H02K41/02GK201656737SQ20102012659
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月6日
發(fā)明者王敕 申請人:王敕