一种一体化平板直线电机结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种一体化平板直线电机结构，其包括底板、定子模组、PCB动子模组及编码器读数头；定子模组包括定子固定座、定子模块以及动子区域；PCB动子模组包括安装座和电路板，安装座借助滑轨模组与底板滑动连接，安装座内开设有内腔，所述电路板通过螺栓固定于安装座上，且电路板的驱动区位于内腔中，电路板的线圈区位于动子区域中，所述线圈区布置有线圈单元，驱动区设置有驱动模块；所述底板沿PCB动子模组的滑行方向设置有磁栅尺，编码器读数头安装于所述安装座上，且编码器读数头贴近磁栅尺。采用该结构的直线电机具有结构简单、体积小、运动速度快以及控制精度高等优点。运动速度快以及控制精度高等优点。运动速度快以及控制精度高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种一体化平板直线电机结构


[0001]本技术涉及永磁电机领域，尤其是涉及一种一体化平板直线电机结构。

技术介绍

[0002]精密数控机床是高精尖工业产业的一项重要体现，近年来备受国家关注并且加大其自主研发的力度。为了提高生产效率和改善零件的加工质量而发展的高速和超高速加工现已成为数控机床发展的一个重大趋势。一个反应灵敏、高速、轻便的驱动系统，速度要提高到至少50m/min。目前传统数控机床驱动方案采用旋转电机配合滚珠丝杠的形式，所能达到的最高进给速度为30m/min左右，无法同时满足高速、高精度的要求。
[0003]为此，有必要对其作进一步的改进。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种一体化平板直线电机结构，旨在解决传统数控机床驱动形式下的结构复杂、体积大、运动速度低、控制精度低等缺陷。
[0005]为实现上述目的，我们提供了一种一体化平板直线电机结构，其包括底板、定子模组、PCB动子模组及编码器读数头；
[0006]定子模组包括定子固定座、定子模块以及动子区域；
[0007]PCB动子模组包括安装座和电路板，安装座借助滑轨模组与底板滑动连接，安装座内开设有内腔，所述电路板通过螺栓固定于安装座上，且电路板的驱动区位于内腔中，电路板的线圈区位于动子区域中，所述线圈区布置有线圈单元，驱动区设置有驱动模块；
[0008]所述底板沿PCB动子模组的滑行方向设置有磁栅尺，编码器读数头安装于所述安装座上，且编码器读数头贴近磁栅尺。
[0009]于一个或多个实施例中，所述滑轨模组包括导轨和与导轨滑动连接的导轨滑块，所述安装座与导轨滑块连接固定。
[0010]于一个或多个实施例中，所述底板开设有卡槽，导轨的底部嵌入所述卡槽中。
[0011]于一个或多个实施例中，所述导轨的两端设置有导轨止挡部，导轨止挡部的内侧设置有防撞胶垫。
[0012]于一个或多个实施例中，所述电路板由多层复合印刷电路板层组成，线圈单元包括多层分别设置在复合印刷电路板层的线圈层组成。
[0013]于一个或多个实施例中，所述定子模组包括上下间隔设置的第一磁钢和第二磁钢，第一磁钢与第二磁钢之间形成所述动子区域。
[0014]于一个或多个实施例中，所述定子模组包括上定子板、第一磁钢、第二磁钢及下定子板，上定子板与下定子板相对设置，第一磁钢设置于上定子板的内侧面，第二磁钢设置于下定子板的内侧面且与第一磁钢对应。
[0015]于一个或多个实施例中，所述定子固定座还包括定子支撑块，定子支撑块设于上定子板与下定子板之间，上定子板、定子支撑块和下定子板通过螺栓固定于一起。
[0016]本技术同
技术介绍
相比具有以下技术效果：首先，本申请提出的一种绕组
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驱动
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控制集成一体化动子的一体化平板直线电机结构，利用多层复合印刷电路板的材质，将动子线圈和驱动模块集成到一块板子上，使动子模组结构更紧凑，减小了电机系统的体积。其次，PCB线圈的印刷工艺比传统的绕制方式简单、几何误差小、一体成型，不需要额外的线圈架来固定，这大大降低了该类电机的工艺复杂度，使其更适合大规模量产。再次，PCB线圈搭配多层板工艺，将总圈数分成若干层排布，在一块复合PCB板上同时完成了多层线圈印刷和匝间绝缘，充分发挥一体化的优势。最后，印刷出来的线圈有效边的外部形貌和载流能力完全相同，避免了匝间电流强度不均而产生环流和附加铜耗的问题。
【附图说明】
[0017]图1为本技术实施例定子模组、PCB动子模组及底板组装于一起的结构示意图；
[0018]图2为图1的俯视图；
[0019]图3为本技术实施例定子模组的结构示意图；
[0020]图4为本技术实施例PCB动子模组的结构示意图；
[0021]图5为本技术实施例底板的结构示意图；
[0022]图6为本技术实施例滑轨模组的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了加深对本技术的理解，下面将结合实施例和附图对本技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本技术，并不构成对本技术的保护范围的限定。
[0024]请参看图1
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6，本申请提供了一种一体化平板直线电机结构，其包括底板1、定子模组2、PCB动子模组3及编码器读数头4，底板用于固定在数控机床上实现动子驱动；
[0025]定子模组2包括定子固定座、定子模块以及动子区域；
[0026]PCB动子模组3包括安装座31和电路板32，安装座31借助滑轨模组与底板1滑动连接，安装座31内开设有内腔311，所述电路板32通过螺栓固定于安装座31上，且电路板32的驱动区位于内腔311中，电路板32的线圈区位于动子区域中，所述线圈区布置有线圈单元33，驱动区设置有驱动模块34，将驱动模块设置在安装座的内腔中有利于保护驱动模块，驱动模块的硬件包括功率器件和控制芯片，实现驱动、控制、通讯等所有功能；
[0027]所述底板1沿PCB动子模组3的滑行方向设置有磁栅尺5，编码器读数头4安装于所述安装座31上，且编码器读数头4贴近磁栅尺5，磁栅尺标定动子位置，与编码器读数头配合实现无接触式磁位置反馈控制。
[0028]所述滑轨模组包括导轨6和与导轨6滑动连接的导轨滑块7，所述安装座31与导轨滑块7连接固定，具体可以采用螺栓进行连接固定，螺栓具有易装易拆的优点，底板1开设有卡槽8，导轨6的底部嵌入所述卡槽8中，卡槽用于定位并且卡住导轨，以防止其窜动，卡槽通过开槽机直接在底板上加工成型。
[0029]优选地，所述导轨6的两端设置有导轨止挡部61，导轨止挡部61的内侧设置有防撞胶垫62，导轨止挡部和防撞胶垫可以限制动子正向和负向最大位移，防止器滑出导轨。
[0030]所述电路板32由多层复合印刷电路板层组成，线圈单元33包括多层分别设置在复
合印刷电路板层的线圈层组成，PCB线圈搭配多层板工艺，将总圈数分成若干层排布，在一块复合PCB板上同时完成了多层线圈印刷和匝间绝缘，充分发挥一体化的优势。最后，印刷出来的线圈有效边的外部形貌和载流能力完全相同，避免了匝间电流强度不均而产生环流和附加铜耗的问题。优选的，线圈应设计成跑道形，减少端部的用料和漏磁的影响。可选的，无铁心实施例中每个单元的铜层充满形状内部所有空间，而有硅钢片叠压的铁心或非晶合金铁心结构时，线圈的有效铜层应在其内部空间中避让齿的位置，防止几何干涉。
[0031]所述定子模组2包括上下间隔设置的第一磁钢21和第二磁钢22，第一磁钢21与第二磁钢22之间形成所述动子区域，定子固定座包括上定子板23、第一磁钢21、第二磁钢22及下定子板24，上定位板与下定位板在结构上一致，以便于组装生产，上定子板23与下定子板24相对设置，第一磁钢21设置于上定子板23的内侧面，第二磁钢22设置于下定子板24的内侧面且与第一磁钢21对应，具体可采用粘接的方式进行连接固定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体化平板直线电机结构，其特征在于：包括底板(1)、定子模组(2)、PCB动子模组(3)及编码器读数头(4)；定子模组(2)包括定子固定座、定子模块以及动子区域；PCB动子模组(3)包括安装座(31)和电路板(32)，安装座(31)借助滑轨模组与底板(1)滑动连接，安装座(31)内开设有内腔(311)，所述电路板(32)通过螺栓固定于安装座(31)上，且电路板(32)的驱动区位于内腔(311)中，电路板(32)的线圈区位于动子区域中，所述线圈区布置有线圈单元(33)，驱动区设置有驱动模块(34)；所述底板(1)沿PCB动子模组(3)的滑行方向设置有磁栅尺(5)，编码器读数头(4)安装于所述安装座(31)上，且编码器读数头(4)贴近磁栅尺(5)。2.根据权利要求1所述的一种一体化平板直线电机结构，其特征在于：所述滑轨模组包括导轨(6)和与导轨(6)滑动连接的导轨滑块(7)，所述安装座(31)与导轨滑块(7)连接固定。3.根据权利要求2所述的一种一体化平板直线电机结构，其特征在于：所述底板(1)开设有卡槽(8)，导轨(6)的底部嵌入所述卡槽(8)中。4.根据权利要求2或3所述的一种一体化平板直线电机结构，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋再新，刘许洋，雷栋，连亚涛，黄永灿，
申请(专利权)人：深圳市铁美众科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：