[實用新型]一種可旋轉和直線運動的機構

有效

• 申請號: 201220474881.7
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN202840877U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 尹告民;禹新路;王紅;李澤湘
• 申請（專利權）人: 東莞華中科技大學制造工程研究院
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

技術領域

本實用新型涉及機械領域，特別是指一種可旋轉和直線運動的機構。

背景技術

旋轉和直線兩自由度運動的機構在SMT行業、半導體行業和科學研究領域占有極其重要的地位。這種雙運動機構的定位精度和行程直接影響生產精度和生產能力，同時機構的速度和加速度直接影響生產效率，成為系統好壞的重要指標。

傳統的可實現旋轉和直線兩自由度運動的機構，是運用兩個伺服電機、絲桿和同步輪實現的。其中一個伺服電機通過絲桿實現直線運動，另一個伺服電機通過同步輪實現旋轉運動。由于中間環節絲杠和同步輪有最大轉速限制和反向間隙，很難實現高速高精度定位。

實用新型內容

本實用新型提出一種可旋轉和直線運動的機構，解決了現有技術中實現旋轉和直線兩自由度運動的高精度定位問題。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種可旋轉和直線運動的機構，該機構包括線性運動部分和旋轉運動部分；

所述線性運動部分包括線性電機定子、線性電機動子和永磁體，所述永磁體套在所述線性電機動子內，所述線型電機動子套在所述線性電機定子內；

所述旋轉運動部分包括旋轉電機定子、旋轉電機動子、旋轉編碼器和工作桿，所述線性電機動子一端與所述旋轉電機定子連接，所述旋轉電機定子內部設置有所述旋轉電機動子，所述工作桿可旋轉地貫穿所述旋轉電機定子和旋轉電機動子的內部，所述旋轉編碼器套在所述工作桿上，且設置在所述旋轉電機定子的一側。

優選地，所述工作桿與所述旋轉電機定子通過軸承可轉動地連接。

優選地，所述旋轉運動部分內的旋轉電機線圈為三角形線圈。

優選地，所述旋轉運動部分內的旋轉永磁體為扇形。

本實用新型的有益效果在于：既能實現旋轉運動又能實現直線運動，且省去了中間的傳動環節，體積小、質量輕、提高了精度和效率；結構簡單且實用，安裝容易。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型可旋轉和直線運動的機構優選實施例的組裝圖；

圖2為本實用新型可旋轉和直線運動的機構的優選實施例的爆炸圖；

圖3為本實用新型可旋轉和直線運動的機構的旋轉電機線圈形狀示意圖；

圖4為本實用新型可旋轉和直線運動的機構的旋轉永磁體形狀示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1和圖2所示，本實用新型的可旋轉和直線運動的機構包括線性運動部分和旋轉運動部分；所述線性運動部分包括線性電機定子1、線性電機動子4和永磁體2，所述永磁體2套在所述線性電機動子4內，所述線型電機動子4又套在所述線性電機定子1內；所述旋轉運動部分包括旋轉電機定子5、旋轉電機動子8、旋轉編碼器11和工作桿10，所述線性電機動子4一端與所述旋轉電機定子5連接，所述旋轉電機定子5內部設置有所述旋轉電機動子8，所述工作桿10可旋轉地貫穿所述旋轉電機定子5和旋轉電機動子8的內部，所述旋轉編碼器11套在所述工作桿10上，且設置在所述旋轉電機定子5的一側。

在本優選實施例中，所述工作桿10與所述旋轉電機定子5通過軸承7和軸承9可轉動地連接，所述旋轉運動部分內的旋轉電機線圈6為如圖3所示的三角形線圈，所述旋轉運動部分內的旋轉永磁體為如圖4所示的扇形。

本實用新型的可旋轉和直線運動的機構既能旋轉又能直線運動元件，且兩種運動能相互獨立、互不干擾。線性電機定子1與設備整機固聯，線性電機動子4能在外設導軌上來回運動，線性電機動子4與旋轉電機定子5直接連接，軸承7和軸承9安裝在旋轉電機定子5上，軸承7和軸承9與工作桿10配合。旋轉電機動子8與工作桿10直接連接，帶動工作桿10旋轉。旋轉編碼器11和工作桿10直接連接，和工作桿10同步運轉。