线性电机促动器制造技术

本发明专利技术提供一种线性电机促动器，其中，轨道导轨具有滑块的引导通路并形成通道状，另外，在该引导通路内移动的工作台构造体具有在前述引导通路内前后移动的一对滑块，和将这些滑块留有规定的间隔地相互连结并形成可动体的安装面的结合顶板，在一对滑块间收纳有构成线性电机的电枢，另一方面，在轨道导轨中，面对着引导通路设置有线性电机的励磁磁铁，构成线性电机的电枢和励磁磁铁与构成线性引导件的工作台构造体和轨道导轨完全成为一体，并且全部收纳于线性引导件的内部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可使用线性引导件将工作台等的可动体相对于基座等的固定部自由往复运动地支承、同时可使用线性电机产生的推力和制动力将前述可动体相对于固定部反复定位的线性电机促动器，更详细地讲，涉及一种将前述线性电机与线性引导件紧凑地一体化的改进技术。
技术介绍
对工作台等的可动体施加直线运动的同时，将该可动体停止在规定位置上的线性促动器大多用于机床的各种工作台、产业用机器人的行走部、各种输送装置等中。以往，在这种线性促动器中，作为向前述可动体施加推力和制动力的驱动机构，已知有使用圆头螺钉将电机的回转转换为直线运动的结构或使用卷绕在一对皮带轮上的环状同步皮带将电机的回转转换为直线运动的结构，但近年来，作为前述驱动机构出现了各种使用线性电机的促动器，即线性电机促动器。作为最一般的线性电机促动器，已知有一种在基座或支柱等的固定部上使用一对线性引导件以可自由往复运动地支承前述可动体、并将构成线性电机的定子和动子(可動子)相互对置地分别安装于固定部和可动体上的结构(日本特开平10-290560号公报)。具体为，相对于前述固定部设置线性引导件的轨道导轨，同时与轨道导轨平行地安装线性电机的定子，而在前述可动体上装有线性引导件的滑块和线性电机的转子，通过将可动体侧的滑块装配在轨道导轨上，在固定部上可自由往复运动地支承前述可动体，并使固定部侧的定子与可动体侧的转子相互对置。在线性电机促动器中，为了确保可动体的移动精度，线性引导件的轨道导轨与线性电机的定子的平行度是很重要的，并且，为了发挥充足的推力，使线性电机的定子与转子通过规定的空气隙对置也是很重要的。可是，对于如前所述的线性引导件与线性电机完全分离的线性电机促动器，很难考虑这些因素来进行装配，而且还会是非常烦琐的作业。另外，作为线性电机，有代表性的是由使用永久磁铁的励磁磁铁和卷绕着线圈的电枢构成的所谓同步电机，作为该同步电机，具有电枢中有由磁性体构成的铁芯的带芯型和不具备该铁芯的无芯型。如果从可获得较大的推力的观点出发，带芯型是可利用的，但因存在着该铁芯，所以即使在不向电枢通电的情况下，在电枢与励磁磁铁之间也会作用与数倍推力相当的磁性吸引力。为此，采用带芯型的线性电机时，前述装配作业越发困难。另外，作为线性引导件与线性电机一体化的线性电机促动器，公知的技术有日本特开平5-227729号公报或特开2001-25229号公报所公开的技术。在由前者的特开平5-22729号所公开的线性电机促动器中，相对于轨道导轨形成沿着长度方向的凹槽，同时电枢收纳于该凹槽中，滑块形成为跨越前述轨道导轨的鞍座状。在该滑块上的与轨道导轨侧的电枢对置的位置上固定有励磁磁铁，若向前述电枢通电，则根据弗来明的左手定则，在搭载有励磁磁铁的滑块上作用推力，该滑块将沿着轨道导轨移动。即，该线性电机促动器为一种以励磁磁铁为转子的可动磁铁型的线性电机促动器。可是，在可动磁铁型的线性电机促动器中，需要遍布轨道导轨的全长设置电枢，并且，为了高精度地设定促动器的分解能，需要将电枢线圈细分，在较长地设定滑块的行程长度时，存在着电枢线圈的制作非常烦琐且成本较高的问题。相反，由后者特开2001-25229号公报所公开的线性电机促动器为电枢与滑块一同移动的所谓可动线圈型。即，励磁磁铁相对线性引导件的轨道导轨直接固定，而电枢搭载于滑块上，向电枢通电并对电枢线圈励磁时，搭载有该电枢的滑块沿着轨道导轨移动。可是，在这种线性电机促动器中，尽管电枢和励磁磁铁分别固定到线性引导件的滑块和轨道导轨上，但没有内置于轨道导轨或滑块中，而是固定于外部，存在着促动器体积庞大的问题。并且，进行输送作业或基座等的朝向固定部的安装作业时，也存在着励磁磁铁或电枢会与周边机器接触进而破损的危险。
技术实现思路
本专利技术克服了上述的技术问题，其目的在于提供一种可给予工作台等可动体较大的推力，并可将线性引导件与线性电机装配成一体、使结构紧凑，而且能够低成本地制造、同时操作容易的线性电机促动器。实现如此目的的本专利技术的线性电机促动器具有轨道导轨，该轨道导轨具有固定基座部和从该固定基座部直立设置的一对侧壁部，同时还具有由这些固定基座部和侧壁部包围的引导通路并形成为通道状，在各侧壁部上形成有面对所述引导通路的滚珠滚动槽；工作台构造体，该工作台构造体具有在所述滚珠滚动槽中滚动的多个滚珠，同时还具有这些滚珠所循环的环形循环路，其经由这些滚珠装入所述轨道导轨的一对侧壁之间并且可在所述轨道导轨的引导通路内自由往复运动；沿着所述轨道导轨的长度方向交替排列N极和S极，同时固定在该轨道导轨上的励磁磁铁；电枢，该电枢以与该励磁磁铁对置的方式安装到所述工作台构造体上，与该励磁磁铁相结合而构成线性电机，对所述工作台构造体施加沿着轨道导轨长度方向的推力或制动力。前述工作台构造体具有备有所述滚珠的环形循环路并在所述轨道导轨的引导通路内前后移动的一对滑块，以及将这些滑块以规定的间隔相互连结并形成可动体安装面的结合顶板。由于一对滑块留有间隔地通过前述结合顶板连接，所以在轨道导轨的引导通路内，在这些滑块间就形成了空间，但该空间作为前述电枢的收纳空间进行工作。另外，前述电枢还具有在一对滑块之间固定到所述结合顶板上并位于轨道导轨的引导通路内、同时沿着所述轨道导轨的长度方向以规定的节距形成多个缝隙和齿的梳齿状的电枢铁芯，以及以埋住所述缝隙的方式卷绕在所述电枢铁芯的齿上的线圈。即，前述电枢以从结合顶板吊下的方式配置于轨道导轨的引导通路内，换言之，连接一对滑块的结合顶板成为前述引导通路的盖，并成为将电枢密闭于引导通路内的构造。即，在本专利技术中采用了构成线性电机的电枢完全收纳于轨道导轨的引导通路内并且该电枢相对于外部完全不露出的构造。另外，与该电枢相配合地构成线性电机的励磁磁铁将前述轨道导轨的固定基座部作为轭铁，并设置于与固定到所述结合顶板上的电枢铁芯相对置的位置上。因此，在本专利技术的线性电机促动器中，由于构成线性电机的电枢和励磁磁铁与构成线性引导件的工作台构造体和轨道导轨完全一体化，并且，全收纳于线性引导件的内部，因此具有非常紧凑的结构。另外，由于线性电机不向形成通道状的轨道导轨的外部露出，因此输送作业或安装作业中的操作非常容易。另外，前述电枢直接固定到结构体的结合顶板上，而励磁磁铁也只设置于轨道导轨的固定基座部上，由于无需任何将这些构件安装于工作台构造体或轨道导轨上的特别的托架等，所以可以以非常低的成本制造。此外，在本专利技术的线性电机促动器中，由于通过适当地变更结合顶板的长度，可任意地设定一对滑块的间隔，所以为了按照使用用途确保工作台构造体所要求的推力，可适当地变更轨道导轨长度方向上的电枢设置数目，针对工作台构造体推力的过量与不足可以灵活处理。为了充分确保向工作台构造体施加的推力和制动力，前述电枢具有由磁性体构成的电枢铁芯。在该电枢铁芯上沿着轨道导轨的长度方向换言之沿着工作台构造体的移动方向以规定的节距交替地形成多个缝隙和齿，但作为这些齿的形成节距的一例，在励磁磁铁中的磁极的反复周期为λ时，可考虑设定为λn/4(n整数)。另一方面，由于构成前述工作台构造体的一对滑块边在轨道导轨的引导通路内移动边支承工作台等的可动体，所以需要具有较大的刚性，为此，通常由轴承钢等金属材料形成。因此，若以面对轨道导轨的引导通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性电机促动器，具有：轨道导轨，该轨道导轨具有固定基座部和从该固定基座部直立设置的一对侧壁部，同时还具有由这些固定基座部和侧壁部包围的引导通路并形成为通道状，在各侧壁部上形成有面对所述引导通路的滚珠滚动槽；工作台构造体，该工作台构造体具有在所述滚珠滚动槽中滚动的多个滚珠，同时还具有这些滚珠所循环的环形循环路，其经由这些滚珠装入所述轨道导轨的一对侧壁之间并且可在所述轨道导轨的引导通路内自由往复运动；沿着所述轨道导轨的长度方向交替排列Ｎ极和Ｓ极，同时固定在该轨道导轨上的励磁磁铁；电枢，该电枢以与该励磁磁铁对置的方式安装到所述工作台构造体上，与该励磁磁铁相结合而构成线性电机，对所述工作台构造体施加沿着轨道导轨长度方向的推力或制动力，其特征在于，所述工作台构造体具有：备有所述滚珠的环形循环路并在所述轨道导轨的引导通路内前后移动的一对滑块，以及将这些滑块以规定的间隔相互连结并形成可动体安装面的结合顶板，所述电枢还具有：在一对滑块之间固定到所述结合顶板上并位于轨道导轨的引导通路内、同时沿着所述轨道导轨的长度方向以规定的节距形成多个缝隙和齿的梳齿状的电枢铁芯，以及以埋住所述缝隙的方式卷绕在所述电枢铁芯的齿上的线圈，此外，所述励磁磁铁将所述轨道导轨的固定基座部作为轭铁，并设置于与固定到所述结合顶板上的电枢铁芯相对置的位置上。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺町彰博，浅生利之，田中嘉信，兼重宙，徐远军，
申请(专利权)人：THK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]