一种带线性编码器的新型高精度闭环固定轴式直线步进电机制造技术

本实用新型专利技术提供一种带线性编码器的新型高精度闭环固定轴式直线步进电机，其特征在于：具有直线步进电机，直线步进电机的输出轴和转子形成螺杆螺母组合，具有前套筒固设在直线步进电机的壳体上，输出轴穿过前套筒并与前套筒形成花键配合，输出轴前端固设有移动块；在移动块上固定安装有编码器输出固定支架，编码器输出固定支架与线性编码器的线性读条固连；在前套筒上固定安装有编码器控制板。本实用新型专利技术可有效的测量直线执行器的输出轴的精确位置。

A new high precision closed loop fixed axis linear stepping motor with linear encoder

The utility model provides a new type of high precision closed - shaft linear stepping motor with a linear encoder, which is characterized by a linear stepping motor, a straight step motor output shaft and a screw nut formed by a rotor, which have a front sleeve fixed on a linear stepper motor, and the output shaft passes through the front sleeve. The front sleeve is formed with a spline, and the front end of the output shaft is fixed with a moving block. The encoder output fixed bracket is fixed on the moving block, the encoder output fixed bracket is connected with the linear reading strip of the linear encoder, and the encoder control board is fixed on the front sleeve. The utility model can effectively measure the precise position of the output shaft of the linear actuator.

【技术实现步骤摘要】
一种带线性编码器的新型高精度闭环固定轴式直线步进电机
本技术属于电机结构，尤其是一种可闭环的固定轴式直线步进电机的结构。
技术介绍
在一些应用中，需要具有非常高精度的固定轴式直线步进电机机构。对本技术，高精度特指的是小于1微米的定位误差的直线步进电机。通常在一些半导体行业和检测设备仪器和其他的一些需要高精度的行业或领域，需要能够提供满足精度需求的直线步进电机。尽管使用步进电机和螺杆螺母组件在理论上可以产生小至1.5微米的分辨率，但由于制造系统的公差，和驱动情况的综合系统性能，实际得到的系统精度值常常大约6至10微米。目前市场上常用的是旋转型的编码器，通常用来验证步进电机的转子是否达到某个特定的旋转位置，然后通过计算而得到线性的位置，但对于小于1微米的高精度的应用场合是不适用的。
技术实现思路
本技术提供一种带线性编码器的新型高精度闭环固定轴式直线步进电机，其目的是解决现有技术的缺点，可有效的测量直线执行器的输出轴的精确位置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带线性编码器的新型高精度闭环固定轴式直线步进电机，其特征在于：具有直线步进电机，直线步进电机的输出轴和转子形成螺杆螺母组合，具有前套筒固设在直线步进电机的壳体上，输出轴穿过前套筒并与前套筒形成花键配合，输出轴前端固设有移动块；在移动块上固定安装有编码器输出固定支架，编码器输出固定支架与线性编码器的线性读条固连；在前套筒上固定安装有编码器控制板。本技术的有益之处在于：本技术由于线性编码器的输出是直接提供的固定轴直线步进电机的输出轴的实际位置，是输出轴的位置的直接反馈；故而固定轴直线步进电机的控制器单元可以根据线性编码器的信息对执行器也即直线步进电机进行向前或向后移动的命令直到达到指定的需求位置。该结构通过与直线步进电机的输出轴的尽可能接近，获得精确的位置反馈和控制，从而补偿系统的其他误差源。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1为未安装本技术的固定轴直线步进电机示意图；图2为本技术分解结构图。具体实施方式为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。如图1、图2所示：一种固定轴结构的直线步进电机，直线步进电机1的输出轴和转子形成螺杆螺母组合，将转子的旋转运动转化为输出轴2的直线运动，在输出轴的螺杆部分的前段连接有防旋转设计的前轴部分21作为电机的导杆，其提供电机运动的引导并使电机的输出轴2只提供直线运动。防旋转设计的前套筒3固定在直线步进电机1的壳体上，此前套筒3内部设计有与前轴部分21配合的防转设计，在本技术中为花健副组合，也可以为十字槽组合，或其他形式。在前轴部分21的前端固设有移动块22。螺杆部分、前轴部分21、移动块22共同构成直线步进电机1的输出轴2。在移动块22上固定安装有有编码器输出固定支架4，编码器输出固定支架4与线性编码器68的线性读条8固连；在前套筒3上固定安装有编码器固定支架7，编码器固定支架7与线性编码器68的编码器控制板6固连。编码器控制板6和线性读条8组合成的高精度线性编码器68的分辨率优于100nm。这种安装方式线性编码器68将直接读取和测量直线步进电机1的输出轴2的位移(也即移动块22的位移)。上述线性编码器68和直线步进电机1都与控制驱动单元5连接。实际使用时，直线步进电机1驱动输出轴2直线运动，带动固定在移动块22上的线性读条8移动，固定在前套筒3上的编码器控制板6读出线性读条8，将信号数据发给控制驱动单元5，控制驱动单元5可以控制直线步进电机1的运转，并且可以读取线性编码器68的信息，对直线步进电机1进行微步进控制，获得系统整体的高精度位置控制。在其他实施例中，可以把线性编码器68安装在前套筒3内的空间中，将线性编码器68集成到前套筒3中的附加益处是比外部安装方式节省了很大空间。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带线性编码器的新型高精度闭环固定轴式直线步进电机，其特征在于：具有直线步进电机，直线步进电机的输出轴和转子形成螺杆螺母组合，具有前套筒固设在直线步进电机的壳体上，输出轴穿过前套筒并与前套筒形成花键配合，输出轴前端固设有移动块；在移动块上固定安装有编码器输出固定支架，编码器输出固定支架与线性编码器的线性读条固连；在前套筒上固定安装有编码器控制板。

【技术特征摘要】
1.一种带线性编码器的新型高精度闭环固定轴式直线步进电机，其特征在于：具有直线步进电机，直线步进电机的输出轴和转子形成螺杆螺母组合，具有前套筒固设在直线步进电机的壳体上，输出轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴广，刘春琴，
申请(专利权)人：海顿直线电机常州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32