直線運(yùn)動(dòng)線性模組及應(yīng)用該模組的位置控制伺服系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直線運(yùn)動(dòng)線性模組及應(yīng)用該模組的位置控制伺服系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前在自動(dòng)化行業(yè)里會(huì)采用到大量的線性模組，例如圖1所示，常用的KK線性模組，其系由馬達(dá)電機(jī)、滾珠螺桿、導(dǎo)軌和螺帽動(dòng)子座，由馬達(dá)電機(jī)驅(qū)動(dòng)該滾珠螺桿旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)螺桿上的螺帽動(dòng)子座沿導(dǎo)軌做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。該線性模組雖然被廣泛應(yīng)用，也具備良好性能，但也存在一些較為明顯的缺點(diǎn):高精度的滾珠絲桿加工困難、成本高，令滾珠絲桿實(shí)施長(zhǎng)度尺寸受到較大的限制，同時(shí)也存在裝置高速運(yùn)轉(zhuǎn)的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)【背景技術(shù)】中所提及的問題，本發(fā)明提出一種直線運(yùn)動(dòng)線性模組，目的在于解決線性模組應(yīng)用的運(yùn)行精度、速度、模組尺寸、成本等方面的問題，其技術(shù)方案如下:
一種直線運(yùn)動(dòng)線性模組，包括槽型鋼體、于所述槽型鋼體上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)子座、以及相互配合以驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)子座運(yùn)動(dòng)的動(dòng)子塊和定子塊；
所述槽型鋼體的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有若干直線向的導(dǎo)引槽或?qū)б管墸?br> 所述動(dòng)子座置于所述槽型鋼體的槽內(nèi)，其兩側(cè)表面設(shè)有配合所述槽型鋼體的導(dǎo)引槽或?qū)б管壍膶?dǎo)引結(jié)構(gòu)；
所述動(dòng)子塊包括多相無鐵芯線圈繞組或帶有高導(dǎo)磁率鐵芯的多相線圈繞組，其設(shè)置于所述動(dòng)子座下方，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制連接；
所述定子塊為永磁體，其于所述槽型鋼體的槽內(nèi)底面沿導(dǎo)引槽或?qū)б管壍难由旆较蜷g隔貼置；所述動(dòng)子塊與定子塊之間留有間隙。
[0004]于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述槽型鋼體由于純鐵或低炭鋼加工成型。
[0005]于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述動(dòng)子座的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)為凸設(shè)于動(dòng)子座表面、嵌入并沿所述槽型鋼體的導(dǎo)引槽滑動(dòng)的凸塊或凸條；或?yàn)榘荚O(shè)于動(dòng)子座表面、供所述槽型鋼體的導(dǎo)引凸軌嵌入并滑動(dòng)的凹槽。
[0006]于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述槽型鋼體的導(dǎo)引槽或?qū)б管壟c所述動(dòng)子座的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)呈相互配合“U”型或“V”型或其它組合形狀。
[0007]于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述動(dòng)子座包括一水平部及由水平部邊緣垂直朝下延伸的兩豎直部，且由水平部與豎直部圍設(shè)成朝下開放的槽位，該槽位內(nèi)置有所述動(dòng)子塊。
[0008]于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述槽型鋼體的導(dǎo)引槽與動(dòng)子座的凸條之間、或所述槽型鋼體的導(dǎo)引凸軌與動(dòng)子座的凹槽之間設(shè)置有滾珠。
[0009]于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述槽型鋼體的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有嵌槽，該嵌槽用于配合安裝一嵌塊，該嵌塊上設(shè)置有所述導(dǎo)引槽或?qū)б管墶?br>[0010] 于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述槽型鋼體的內(nèi)側(cè)壁上安裝有嵌裝塊，該嵌裝塊上設(shè)置有所述導(dǎo)引槽或?qū)б管墶?br>[0011 ] 于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述動(dòng)子座上設(shè)置有若干安裝孔，用于與其它設(shè)備或部件相聯(lián)接。
[0012]本發(fā)明還提出應(yīng)用上述直線運(yùn)動(dòng)線性模組的位置控制伺服系統(tǒng)，其技術(shù)方案如下:
一種位置控制伺服系統(tǒng)，包括上述的直線運(yùn)動(dòng)線性模組、光柵尺或磁性尺、讀數(shù)頭、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與控制器；所述光柵尺或磁性尺設(shè)置于所述直線運(yùn)動(dòng)線性模組的槽型鋼體的外壁、內(nèi)壁或其它與運(yùn)動(dòng)方向一致的支架上；所述讀數(shù)頭與所述直線運(yùn)動(dòng)線性模組的動(dòng)子座相固定，并與所述光柵尺或磁性尺相對(duì)，其信號(hào)輸出端連接至所述控制器。
[0013]本發(fā)明采用了直線電機(jī)與槽型鋼一體化設(shè)計(jì)方案，具有精度高、速度快、響應(yīng)時(shí)間短、推力大、成本低等優(yōu)勢(shì)，完全可以取代傳統(tǒng)的線性模組，引起自動(dòng)化行業(yè)的大變革。
【附圖說明】
[0014]圖1為現(xiàn)有的KK線性模組結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的直線運(yùn)動(dòng)線性模組的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的直線運(yùn)動(dòng)線性模組實(shí)施例一的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為本發(fā)明的直線運(yùn)動(dòng)線性模組實(shí)施例二的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5為本發(fā)明的直線運(yùn)動(dòng)線性模組實(shí)施例三的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6為本發(fā)明的直線運(yùn)動(dòng)線性模組實(shí)施例四的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7為本發(fā)明的直線運(yùn)動(dòng)線性模組實(shí)施例五的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖8為本發(fā)明的直線運(yùn)動(dòng)線性模組實(shí)施例六的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖9為本發(fā)明的直線運(yùn)動(dòng)線性模組實(shí)施例七的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖10為本發(fā)明的位置控制伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖一。
[0024]圖11為本發(fā)明的位置控制伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖二。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如下結(jié)合附圖2-9，對(duì)本申請(qǐng)方案作進(jìn)一步描述:
如圖2和3所示，本發(fā)明的具體實(shí)施例一:
一種直線運(yùn)動(dòng)線性模組，包括由于純鐵或低炭鋼加工成型的槽型鋼體1、于所述槽型鋼體I上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)子座3、以及相互配合以驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)子座3運(yùn)動(dòng)的動(dòng)子塊4和定子塊2 ；
所述槽型鋼體I的內(nèi)側(cè)壁上左右對(duì)稱設(shè)置有一組直線向的導(dǎo)引槽11 ;
所述動(dòng)子座3置于所述槽型鋼體I的槽內(nèi)，其兩側(cè)表面設(shè)有配合所述槽型鋼體I的導(dǎo)引槽11的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)引結(jié)構(gòu)為凸設(shè)于動(dòng)子座3表面、嵌入并沿所述槽型鋼體I的導(dǎo)引槽11滑動(dòng)的凸塊或凸條31 ;所述導(dǎo)引槽11或凸塊表面采用激光淬火或其他形式表面加硬耐磨處理。
[0026]所述動(dòng)子塊4包括多相無鐵芯線圈繞組或帶有高導(dǎo)磁率鐵芯的多相線圈繞組，其設(shè)置于所述動(dòng)子座3下方，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制連接； 所述定子塊2為永磁體，其于所述槽型鋼體I的槽內(nèi)底面沿導(dǎo)引槽的延伸方向間隔貼置；所述動(dòng)子塊4與定子塊2之間留有間隙。
[0027]所述槽型鋼體I的導(dǎo)引槽11與所述動(dòng)子座3的凸塊或凸條31呈相互配合“U”型或“V”型或其它組合形狀。
[0028]所述動(dòng)子座3包括一水平部301及由水平部301邊緣垂直朝下延伸的兩豎直部302，且由水平部301與豎直部302圍設(shè)成朝下開放的槽位303，該槽位303內(nèi)置有所述動(dòng)子塊4。
[0029]所述動(dòng)子座3上設(shè)置有若干安裝孔30，用于與其它設(shè)備或部件相聯(lián)接。
[0030]如圖4所示，本發(fā)明的具體實(shí)施例二:
其與上述具體實(shí)施例一的區(qū)別在于，所述槽型鋼體I的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有直線向的導(dǎo)引凸軌12，所述動(dòng)子座3置于所述槽型鋼體I的槽內(nèi)，其兩側(cè)表面設(shè)有配合所述槽型鋼體I的導(dǎo)引凸軌12的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)引結(jié)構(gòu)為凹設(shè)于動(dòng)子座3表面、供所述槽型鋼體I的導(dǎo)引凸軌12嵌入并滑動(dòng)的凹槽32 ;