[發明專利]永磁直線電機多軸定位裝置

有效

• 申請號: 201710432556.1
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107154715B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 廖有用;俞岳平;韓旭奎;陳接
• 申請（專利權）人: 寧波億文特自動化科技有限公司
• 主分類號: H02K26/00
• 分類號: H02K26/00;H02K16/04;H02K7/06;H02K5/10;H02K5/20
• 代理公司: 33109 杭州杭誠專利事務所有限公司
• 代理人: 尉偉敏<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種永磁直線電機多軸定位裝置，包括力矩電機、具有相互垂直運動方向且相互連接的X軸基體、Y軸基體，其特征是所述的Y軸基體設有Y軸運動面，在Y軸運動面沿其運動方向的軸線上設有一個電機動子，在電機動子的兩邊分別設有與所述的電機動子配合的電機定子；X軸基體、Y軸基體外部設有防塵機構。通過將兩個動子合并為一個單一動子，進一步減少負載位置移動時對控制系統的擾動，從而大大提高了動態工作精度；減少了電機并聯驅動不一致而引起的推力輸出不等的影響；增加了運動平臺自身的散熱功能，有助于降低工作臺發熱對機床工作壽命及人身安全的影響。

技術領域

本發明涉及直線電機技術，特別是一種永磁直線電機多軸定位裝置。

背景技術

直線電機是近年發展起來的一種新型直接驅動技術，由于直線電機具有零傳動鏈、無接觸、無反向間隙、高剛度、響應快速等突出優勢，直線電機正逐步取代伺服電機與滾珠絲杠等間接伺服機構，成為高速、精密高端裝備的核心功能部件。現有的直線電機結構基本相同，直線運動平臺大多采用單電機驅動。如專利公告號為CN103078568B，一種并聯運動解耦伺服控制平臺，包括基座、第一和第二直線電機、運動平臺，運動平臺安裝在第一和第二直線電機之間，運動平臺的第一和第二側邊分別與第一和第二電機動子相連且分別在第一和第二電機動子的驅動下沿第一和第二水平方向移動。又如專利公開號為CN105448798A，設計的一種雙驅式XY運動平臺，包括底座和工業控制機，在Y向右導軌的外側設置有Y向右直線電機定子，在Y向左導軌的外側設置有Y向左直線電機定子，在Y向左直線電機動子與Y向右直線電機動子之間設置有龍門架，在龍門架的頂梁上設置有X向導軌，在X向導軌一側的龍門架上設置有X向直線電機定子，在X向導軌上設置有X向滑塊，X向滑塊與X向直線電機動子連接在一起，工業控制機分別與Y向右直線電機、Y向左直線電機和X向直線電機電連接。當前大跨度多軸定位平臺要么是單電機單邊驅動，要么是雙電機獨立驅動或并聯驅動，前者隨負載移動，導軌承載將激烈變動，影響定位精度；后者雖然克服了這一缺點，但需要獨立的兩套反饋和控制系統，以及專用控制器以確保準確的位置跟隨，并聯驅動雖然可共用同一反饋和控制，但要求電機的參數一致和相位高度一致。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提供一種結構合理、平衡性好、性價比高的永磁直線電機多軸定位裝置。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種永磁直線電機多軸定位裝置，包括力矩電機、具有相互垂直運動方向且相互連接的X軸基體、Y軸基體，其特征是所述的Y軸基體設有Y軸運動面，在Y軸運動面沿其運動方向的軸線上設有一個電機動子，在電機動子的兩邊分別設有與所述的電機動子配合的電機定子；X軸基體、Y軸基體外部設有防塵機構。

在多軸定位裝置的平面系中，單直線電機位置移動時對控制系統會產生擾動現象，從而影響到整個平臺的運動精度，而雙直線電機并聯避免不了相位不一致，引起推力輸出不相等，對平臺的動態特性、壽命會造成不同程度的影響，本技術方案將兩個動子合并為一個單一動子來避免這些現象的發生。同時在防塵罩內部設置防塵機構，進一步提高外部環境、加工廢料、粉塵對平臺內部的影響，從而提高平臺本身的運動壽命。

作為優選，所述的X軸基體包括平臺基座，平臺基座沿其運動方向的軸線上設有X力矩電機動子，X力矩電機動子的兩邊分別設有與所述的X力矩電機動子配合的X電機定子。通過具有“一動兩定”同樣性質的獨立力矩電機、且相對垂直方向運動的X\Y軸獲得多軸定位目的。

作為優選，所述的X軸基體包括平臺基座，Y軸基體包括Y基座，Y基座與平臺基座垂直布置；Y軸基體中間部位通過Y軸運動面安裝力矩電機；所述的力矩電機包括位于Y軸運動方向中心線上的電機動子，在電機動子的兩邊對稱布置電機定子。

作為優選，所述的平臺基座上除了與Y基座配合面外，其余上表面部位均設有防塵罩。避免外部粉塵對平臺內的影響，保證平臺自身精度和使用壽命。

作為優選，所述的Y基座除了安裝Y軸運動面之外的其它上表面部分均設有防塵罩。