[發明專利]直旋式致動器

有效

• 申請號: 201610559688.6
• 申請日: 2016-07-15
• 公開（公告）號: CN107623404B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 鐘啓聞;陳柏孜
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: H02K7/00
• 分類號: H02K7/00;H02K7/065
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;李巖

一種直旋式致動器，包括基座。第一線性馬達設置于基座上，包括固定的第一線圈組及可動的第一磁石背板。第二線性馬達設置于基座上，包括固定的第二線圈組及可動的第二磁石背板。第一線性軌道固定于基座上。滾珠螺桿包括螺桿及螺帽，螺桿連接第一磁石背板并耦合于第一線性軌道，螺帽連接第二磁石背板并耦合于第一線性軌道。當螺桿及螺帽由第一、第二線性馬達驅動而沿著第一線性軌道以同步方式移動時，致動器提供直線運動輸出。當螺帽由第二線性馬達驅動而沿著第一線性軌道以相對于螺桿為異步方式移動時，致動器提供旋轉運動輸出。

技術領域

本發明關于一種直旋式致動器；特別有關于一種使用兩組線性馬達及一滾珠螺桿而可提供直線及旋轉運動輸出的直旋式致動器。

背景技術

使用線性馬達作為致動器，無須額外的轉換機構就可提供直線運動輸出，但是在許多應用場合如物品取放或檢測定位等制程中，僅是直線運動并不夠，尚須搭配旋轉運動才能滿足需求。

現行可提供直線及旋轉運動輸出的直旋式致動器，多數以線性馬達負責直線運動，再額外搭載伺服旋轉馬達以負責旋轉運動。然而，線性馬達與伺服旋轉馬達的機構差異甚大，故需要很多額外的機構轉換零件，方能將兩者整合。除此之外，伺服旋轉馬達搭載于線性馬達的移動部上，因此伺服旋轉馬達的動力電纜及編碼器電纜必須隨之移動，從而可能產生可靠度方面的疑慮。

發明內容

本發明的目的在于提供一種直旋式致動器，主要使用兩組線性馬達及一滾珠螺桿而可提供直線及旋轉運動輸出。因不須額外搭載伺服旋轉馬達，故可改善前述現有技術的問題點。

根據本發明一實施例，提供一種直旋式致動器，包括：一基座；一第一線性馬達，設置于基座上，包括一固定的第一線圈組及一可動的第一磁石背板；一第二線性馬達，設置于基座上，包括一固定的第二線圈組及一可動的第二磁石背板；一第一線性軌道，固定于基座上，其中第一線性馬達、第二線性馬達及第一線性軌道以相互平行的方式設置；以及一滾珠螺桿，包括相互螺合的一螺桿及一螺帽，螺桿連接第一磁石背板并耦合于第一線性軌道，螺帽連接第二磁石背板并耦合于第一線性軌道；當螺桿及螺帽由第一、第二線性馬達驅動而沿著第一線性軌道以同步方式移動時，直旋式致動器提供直線運動輸出，而當螺帽由第二線性馬達驅動而沿著第一線性軌道以相對于螺桿為異步方式移動時，直旋式致動器提供旋轉運動輸出。

根據本發明一實施例，前述基座具有相對的一第一側及一第二側，前述第一線圈組及第二線圈組分別固定于第一側及第二側，前述第一磁石背板設置于第一側并可相對于第一線圈組移動，前述第二磁石背板設置于第二側并可相對于第二線圈組移動，且基座更具有介于第一側及第二側之間的一第三側，前述第一線性軌道固定于該第三側。

根據本發明一實施例，前述直旋式致動器更包括一第一線性滑塊及一第二線性滑塊，前述螺桿及第一磁石背板通過第一線性滑塊耦合于前述第一線性軌道，前述螺帽及第二磁石背板通過第二線性滑塊耦合于第一線性軌道。

根據本發明一實施例，前述直旋式致動器更包括一第二線性軌道、一第三線性軌道、一第三線性滑塊及一第四線性滑塊，第二線性軌道及第三線性軌道分別固定于前述基座的第一側及第二側，且前述第一磁石背板通過第三線性滑塊耦合于第二線性軌道，前述第二磁石背板通過第四線性滑塊耦合于該第三線性軌道。

根據本發明一實施例，前述直旋式致動器更包括一第四線性軌道、一第五線性滑塊及一第六線性滑塊，第四線性軌道固定于前述基座的一第四側，該第四側介于前述基座的第一側及第二側之間并相對于前述基座的第三側，且前述第一磁石背板通過第五線性滑塊耦合于第四線性軌道，前述第二磁石背板通過第六線性滑塊耦合于第四線性軌道。

根據本發明一實施例，前述第一線圈組及第二線圈組共同固定于前述基座的一第一側，前述第一磁石背板設置于基座的第一側并可相對于前述第一線圈組移動，前述第二磁石背板設置于基座的第一側并可相對于前述第二線圈組移動，且前述第一線性軌道固定于基座的第一側并介于第一線圈組及第二線圈組之間。