[發(fā)明專利]用于精密測量平臺的自補償直線電機及其自補償方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310224509.3
• 申請日: 2023-03-09
• 公開（公告）號: CN116545206A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 胡中偉;陳根;曾國耀;王詩宗
• 申請（專利權）人: 華僑大學;福建科盛智能物流裝備有限公司
• 主分類號: H02K41/02
• 分類號: H02K41/02;H02K11/22;H02K7/06
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 羅萍

本發(fā)明提供了一種用于精密測量平臺的自補償直線電機，包括工字底座，以及設置在所述工字底座上的初級，所述初級上方設置有次級座以及設置在所述次級座上的次級，還包括：可調(diào)導軌、滾動滑塊組、調(diào)距組件、控制單元以及傳感器裝置。本發(fā)明還提供了一種自補償直線電機的自補償方法，可以自動測量并調(diào)節(jié)氣隙大小從而輔助直線電機的裝配調(diào)試，可以調(diào)節(jié)在使用過程中由于磨損及外部影響因素導致的氣隙大小變化從而保證直線電機性能的穩(wěn)定，可以自補償直線電機次級動子在使用過程中受磨損及外界影響因素導致的在位移方向上偏移行程零點的偏差量從而保證直線電機的定位精度。

技術領域

本發(fā)明涉及直線電機技術領域，具體而言，涉及一種用于精密測量平臺的自補償直線電機及其自補償方法。

背景技術

用于精密測量平臺的直線電機對加工制造和裝配精度要求很高，裝配過程中需要裝配人員做多次的安裝調(diào)試并反復地做性能測試直至測試結果滿足相應的性能指標，直線電機氣隙的大小對其性能影響很大，傳統(tǒng)直線電機的氣隙大小在裝配過程中完全靠裝配人員手動測量，且傳統(tǒng)直線電機的氣隙大小固定不能進行調(diào)節(jié)，對裝配人員的加工制造和裝配要求十分苛刻。

精密測量平臺對直線電機的定位精度及相關性能指標要求極高，直線電機使用過程中的磨損，受外界因素如溫度變化、振動的影響；這些影響因素會造成直線電機氣隙大小發(fā)生變化、造成直線電機次級動子在其位移方向上偏移標定的行程零點，從而影響直線電機性能，造成直線電機定位精度降低，進而導致精密測量平臺測量精度降低甚至難以完成相關的測量任務，想要保證精密測量平臺的測量精度除了需要保證其工作環(huán)境的穩(wěn)定，還需要定期由專業(yè)的工作人員利用專業(yè)的外部測量設備對直線電機進行測量，重新將在位移方向上偏移標定行程零點的次級動子進行復位，后期維護成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種用于精密測量平臺的自補償直線電機，結構簡單，操作便利，旨在改善現(xiàn)有直線電機氣隙難以調(diào)節(jié)以及重新標定行程零點困難的問題。

本發(fā)明采用了如下方案：

本申請?zhí)峁┝艘环N用于精密測量平臺的自補償直線電機，包括工字底座，以及設置在所述工字底座上的初級，所述初級上方設置有次級座以及設置在所述次級座上的次級，還包括：可調(diào)導軌、滾動滑塊組、調(diào)距組件、控制單元以及傳感器裝置，其中，所述可調(diào)導軌連接所述調(diào)距組件，且可上下移動地固定在所述工字底座上；所述滾動滑塊組連接所述次級座，且滑動設置所述可調(diào)導軌上以使得所述次級能在所述初級上方相對運動；所述傳感器裝置設置于所述可調(diào)導軌與所述滾動滑塊組上，且配置為能獲取所述初級與次級之間的氣隙大小數(shù)據(jù)；所述控制單元電連接所述調(diào)距組件以及傳感器裝置，且配置為能獲取所述傳感器裝置的數(shù)據(jù)并控制所述調(diào)距組件調(diào)節(jié)所述初級與次級之間的氣隙。

進一步地，所述可調(diào)導軌包括設置在所述工字底座兩側的可調(diào)導軌一和可調(diào)導軌二；所述滾動滑塊組包括分別可滑動地安裝在所述可調(diào)導軌一和可調(diào)導軌二上的第一組滾動滑塊和第二組滾動滑塊，所述次級座固定在所述第一組滾動滑塊和第二組滾動滑塊上；所述調(diào)距組件包括對應安裝在所述可調(diào)導軌一和可調(diào)導軌二上的第一組伺服電機、第二組伺服電機以及與所述第一組伺服電機和第二組伺服電機連接的第一組調(diào)距絲桿和第二組調(diào)距絲桿，第一組調(diào)距絲桿和第二組調(diào)距絲桿分別與所述可調(diào)導軌一和可調(diào)導軌二之間以可動螺紋連接的方式連接，以使所述第一組伺服電機和第二組伺服電機能驅(qū)動所述可調(diào)導軌一和可調(diào)導軌二上下位移。

進一步地，所述可調(diào)導軌上設置有光柵尺主尺，所述滾動滑塊組上設置有與所述光柵尺主尺相配合的光柵尺讀數(shù)頭，且所述光柵尺讀數(shù)頭與所述控制單元電連接；所述傳感器裝置包括設置在所述可調(diào)導軌的兩端且與所述控制單元電連接的定位用激光測距傳感器一和定位用激光測距傳感器二。

進一步地，所述傳感器裝置包括設置在所述次級的四個對角上的四個測氣隙用激光測距傳感器，四個所述測氣隙用激光測距傳感器兩個一組分為兩組，且同組的兩個測氣隙用激光測距傳感器布局在同一條直線上，與所述第一組伺服電機、第二組伺服電機共同作用通過調(diào)節(jié)所述兩個可調(diào)導軌來自動測量直線電機的氣隙量并實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。