活塞外圆加工新型直线伺服电机制造技术

本发明专利技术提出一种活塞外圆加工新型直线伺服电机，是采用直流动圈式圆筒形结构的直线伺服电机，所述直流动圈式圆筒形直线伺服电机由壳体、内部圆筒形导磁体、圆筒形线圈绕组、圆筒形永磁体、外部圆筒形导磁体、导轨、光栅尺、支撑在导轨与壳体之间上的轴承组组成，圆筒形永磁体是定子，圆筒形线圈绕组固定在导轨上，光栅尺的标尺光栅固定安装在导轨上，光栅尺的指示光栅固定安装在壳体上，所述圆筒形线圈绕组是由扁铝自粘性漆包线绕制的无骨架线圈。由于圆筒形线圈绕组采用扁铝自粘性漆包线绕制，比圆漆包线提高占空比２７．５％，减小了磁间隙，提高了动态响应，频响达到２５０Ｈｚ、跟随误差为５ｕｍ以内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及活塞外圆车床的直线伺服电机。
技术介绍
活塞外圆加工直线伺服电机研究国内最成功的是长沙一派，已经向市场推出系列产品，但是该电机是模拟环反馈，且频响只能达到60HZ，动态精度在 10um左右，且最大行程只有2mm。
技术实现思路
为了提高活塞外圆加工直线伺服电机的频响和动态精度，本专利技术提出一种 活塞外圆加工新型直线伺服电机。本专利技术的技术方案为活塞外圆加工新型直线伺服电机，是采用直流动 圈式圆筒形结构的直线伺服电机，所述直流动圈式圆筒形直线伺服电机由壳 体、内部圆筒形导磁体、圆筒形线圈绕组、圆筒形永磁体、外部圆筒形导磁体、 导轨、光栅尺、支撑在导轨与壳体之间上的轴承组组成，圆筒形永磁体是定子， 圆筒形线圈绕组固定在导轨上，光栅尺的标尺光栅固定安装在导轨上，光栅尺 的指示光栅固定安装在壳体上，其特征在于所述圆筒形线圈绕组是由扁铝自 粘性漆包线绕制的无骨架线圈。对上述技术方案的进一步改进是所述导轨的导轨体是中空硬铝合金制成 的，导轨体的表面经过微弧陶瓷化处理；所述圆筒形永磁体的材料是耐高温钕 铁硼。有益效果由于圆筒形线圈绕组采用扁铝自粘性漆包线绕制，比圆漆包线提高占空比27.5%，减小了磁间隙，提高了动态响应，频响达到250HZ、跟随 误差为5um以内。同时采用扁铝自粘性漆包线绕制，比铜漆包线减少质量70%。 导轨体是中空硬铝合金制成的，比钢件减轻质量68%,通过表面微弧陶瓷化处理加强表面硬度和耐磨性，同时还能提高直线伺服电机的动态性能；永磁体是 耐高温钕铁硼，在240摄氏度内磁场强度恒定，减小了温度对电机性能的影响。 附图说明图l是本专利技术的结构示意图。 具体实施例方式如图1所示是本专利技术的结构示意，直流动圈式圆筒形直线伺服电机由壳体1、内部圆筒形导磁体2、圆筒形线圈绕组6、圆筒形永磁体7、外部圆筒形导 磁体8、导轨3、光栅尺5、支撑在导轨与壳体之间上的轴承组4组成，圆筒 形永磁体7是定子，圆筒形线圈绕组6固定在导轨3上，光栅尺5的标尺光栅 固定安装在导轨上3，光栅尺的指示光栅固定安装在壳体l上；所述圆筒形线 圈绕组6是由扁铝自粘性漆包线绕制的无骨架线圈，所述导轨3的导轨体是中 空硬铝合金制成的，导轨体的表面经过微弧陶瓷化处理；所述圆筒形永磁体7 的材料是耐高温钕铁硼。对直流伺服电机的分析如下 该直线伺服电机的基本工作原理如下直线电动机将控制系统的放大器输 出的直流电流信号转变为动子电枢绕组相对于定子永磁体的直线运动，而与直 线电动机的动子电枢绕组联为一体的光栅尺的指示光栅和速度传感器的永磁 体随着一起运动，光栅尺产生的方波信号输入位置细分电路，细分电路对直线 电动机的动子电枢绕组直线运动的位置进行细分，并将处理后的位置数据输入 控制系统，速度传感器的感应线圈输出的速度电压信号输入系统A/D转换电 路，形成速度、位置双闭环控制，实现直线伺服电机高精度；由于在相同推力 的前提下，采用了铝合金的线圈和导轨，减轻了动子的质量，提高了加速度， 实现了高频响。本专利技术的创新点在于(1)、采用扁铝自粘性漆包线绕制无骨架线圈，比铜漆包线减少质量70%，比圆漆包线提高占空比27.5%，减小了磁间隙，提高了直线伺服电机的动态响 应，频响达到250HZ、跟随误差为5um以内。(2) 、采中空硬铝合金电机导轨，表面微弧陶瓷化处理，加强表面硬度和 耐磨性，比钢件减轻质量68%,同时提高了直线伺服电机的动态性能。(3) 、采用耐高温钕铁硼(在240摄氏度内磁场强度恒定,常用的磁铁使用 温度在IOO摄氏度以内)，减小了温度对电机性能的影响。权利要求1、活塞外圆加工新型直线伺服电机，是采用直流动圈式圆筒形结构的直线伺服电机，所述直流动圈式圆筒形直线伺服电机由壳体、内部圆筒形导磁体、圆筒形线圈绕组、圆筒形永磁体、外部圆筒形导磁体、导轨、光栅尺、支撑在导轨与壳体之间上的轴承组组成，圆筒形永磁体是定子，圆筒形线圈绕组固定在导轨上，光栅尺的标尺光栅固定安装在导轨上，光栅尺的指示光栅固定安装在壳体上，其特征在于所述圆筒形线圈绕组是由扁铝自粘性漆包线绕制的无骨架线圈。2、 根据权利要求l所述的活塞外圆加工新型直线伺服电机，其特征在于 所述导轨的导轨体是中空硬铝合金制成的，导轨体的表面经过微弧陶瓷化处 理；所述圆筒形永磁体的材料是耐高温钕铁硼。全文摘要本专利技术提出一种活塞外圆加工新型直线伺服电机，是采用直流动圈式圆筒形结构的直线伺服电机，所述直流动圈式圆筒形直线伺服电机由壳体、内部圆筒形导磁体、圆筒形线圈绕组、圆筒形永磁体、外部圆筒形导磁体、导轨、光栅尺、支撑在导轨与壳体之间上的轴承组组成，圆筒形永磁体是定子，圆筒形线圈绕组固定在导轨上，光栅尺的标尺光栅固定安装在导轨上，光栅尺的指示光栅固定安装在壳体上，所述圆筒形线圈绕组是由扁铝自粘性漆包线绕制的无骨架线圈。由于圆筒形线圈绕组采用扁铝自粘性漆包线绕制，比圆漆包线提高占空比27.5％，减小了磁间隙，提高了动态响应，频响达到250Hz、跟随误差为5um以内。文档编号H02K11/00GK101431285SQ20081023678公开日2009年5月13日 申请日期2008年12月12日 优先权日2008年12月12日专利技术者库才发, 范海民, 郑思乐 申请人:东风活塞轴瓦有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
活塞外圆加工新型直线伺服电机，是采用直流动圈式圆筒形结构的直线伺服电机，所述直流动圈式圆筒形直线伺服电机由壳体、内部圆筒形导磁体、圆筒形线圈绕组、圆筒形永磁体、外部圆筒形导磁体、导轨、光栅尺、支撑在导轨与壳体之间上的轴承组组成，圆筒形永磁体是定子，圆筒形线圈绕组固定在导轨上，光栅尺的标尺光栅固定安装在导轨上，光栅尺的指示光栅固定安装在壳体上，其特征在于：所述圆筒形线圈绕组是由扁铝自粘性漆包线绕制的无骨架线圈。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范海民，库才发，郑思乐，
申请(专利权)人：东风活塞轴瓦有限公司，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]