一種高精度直線電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及直線電機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種高精度直線電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]直線電機(jī)是機(jī)械領(lǐng)域常用的一種直線驅(qū)動(dòng)設(shè)備，具有控制方便，且位移方向、速度、位移量可控性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的直線電機(jī)，一般采用編碼器進(jìn)行位移的定位控制。編碼器的可采用光柵式光電感應(yīng)進(jìn)行定位，也可采用磁圈產(chǎn)生的電磁感應(yīng)信號(hào)定位。
[0004]光柵定位是預(yù)先加工出特定光柵部件，直線電機(jī)的活動(dòng)部件上安裝光源，直線電機(jī)運(yùn)行的過程中會(huì)在特定的柵格投射出光線被接收，或采用兩個(gè)光柵部件交錯(cuò)使光源投射出特定條紋，再對(duì)條紋進(jìn)行計(jì)算分析。
[0005]磁圈定位則是將磁圈安裝在直線電機(jī)的活動(dòng)部件上，再于直線電機(jī)的定子導(dǎo)軌上安裝排列多個(gè)線圈，每當(dāng)磁圈經(jīng)過線圈時(shí)均會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)信號(hào)，從而進(jìn)行位移定位控制。
[0006]上述兩種方式都存在精度較低的問題。光柵定位的光柵間隔在現(xiàn)代的加工技術(shù)下，很難做到在很小體積的部件上加工出密集排布的光柵；磁圈定位的線圈排布也是需要一定間隔的，現(xiàn)代的制造工藝較難制造出密集排列的線圈。因此，上述兩種方法在定位精度上會(huì)產(chǎn)生較大的技術(shù)瓶頸。
[0007]不難看出，現(xiàn)有技術(shù)還存在一定的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高精度直線電機(jī)，實(shí)現(xiàn)高精度位移定位。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0010]一種高精度直線電機(jī)，包括定子軌道、永磁體、動(dòng)平臺(tái)、直線導(dǎo)軌、電連接元件、伺服系統(tǒng)和位移定位裝置；永磁體沿軸向均勻排布于定子導(dǎo)軌上；動(dòng)平臺(tái)通過直線導(dǎo)軌與定子軌道在軸向上滑動(dòng)連接，動(dòng)平臺(tái)的底部沿軸向均勻排列設(shè)有繞組，動(dòng)平臺(tái)的繞組正對(duì)于永磁體的上方；電連接元件與動(dòng)平臺(tái)上的繞組電連接；位移定位裝置安裝于定子軌道上且與動(dòng)平臺(tái)連接；位移定位裝置與伺服系統(tǒng)電連接。
[0011]進(jìn)一步的，所述位移定位裝置包括殼體、封蓋、光敏元件、電荷檢測元件、處理器、充電元件和激光發(fā)射器；殼體呈頂部開放的長方形，殼體固定安裝于定子軌道上；光敏元件呈長條形，光敏元件沿軸向設(shè)于殼體的內(nèi)部，光敏元件朝向激光發(fā)射器的一面為正面；電荷檢測元件呈長條形且緊貼于光敏元件的背面設(shè)置；充電元件設(shè)于殼體內(nèi)部且與光敏元件及電荷檢測元件電連接；激光發(fā)射器可軸向滑動(dòng)地設(shè)于殼體內(nèi)部，激光發(fā)射器朝光敏元件的正面設(shè)置，激光發(fā)射器與動(dòng)平臺(tái)固定連接；封蓋蓋設(shè)于殼體上；處理器與電荷檢測元件連接。
[0012]進(jìn)一步的，所述光敏元件包括光敏電阻層、絕緣層和導(dǎo)電玻璃；導(dǎo)電玻璃呈長條形，位于光敏原件的正面；絕緣層設(shè)于光敏元件的背面；光敏電阻層設(shè)于導(dǎo)電玻璃與絕緣層之間，且光敏電阻層與充電元件電連接。
[0013]進(jìn)一步的，所述光敏電阻層為均勻的砸填充層。
[0014]進(jìn)一步的，所述電荷檢測元件包括長形導(dǎo)體和連接電極；長形導(dǎo)體呈長條形，且緊貼于絕緣層設(shè)置，長形導(dǎo)體與充電元件電連接；連接電極分別與長形導(dǎo)體及導(dǎo)電玻璃電連接，同時(shí)，連接電極與處理器連接。
[0015]進(jìn)一步的，所述封蓋與殼體之間設(shè)有密封墊。
[0016]進(jìn)一步的，所述殼體呈長方形，殼體的底面沿軸向開設(shè)有滑動(dòng)槽；激光發(fā)射器通過滑動(dòng)槽與殼體軸向滑動(dòng)連接。
[0017]進(jìn)一步的，所述滑動(dòng)槽上設(shè)有用于防塵及遮光的膠片。
[0018]本發(fā)明所提供的一種高精度直線電機(jī)卷，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]位移定位裝置通過光學(xué)和電學(xué)的方式實(shí)現(xiàn)高精度位移定位；
[0020]應(yīng)用性能與一般直線電機(jī)無異，應(yīng)用面廣；
[0021]工作原理相當(dāng)于位移量的實(shí)地高精度測量，位移定位裝置與伺服系統(tǒng)形成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，直線電機(jī)自身制造精度對(duì)定位精度的影響較小，誤差容易控制。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本發(fā)明高精度直線電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為位移定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3為電荷檢測元件與光敏元件的作用原理示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記說明:
[0027]100、定子軌道200、永磁體
[0028]300、動(dòng)平臺(tái)400、直線導(dǎo)軌
[0029]500、位移定位裝置
[0030]1、殼體2、封蓋
[0031]3、光敏元件4、電荷檢測元件
[0032]5、激光發(fā)射器6、導(dǎo)電玻璃
[0033]7、光敏電阻層8、絕緣層
[0034]9、長形導(dǎo)體
【具體實(shí)施方式】
[0035]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。需要說明的是，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0036]實(shí)施例
[0037]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明公開了一種高精度直線電機(jī)，包括定子軌道100、永磁體200、動(dòng)平臺(tái)300、直線導(dǎo)軌400、電連接元件、伺服系統(tǒng)和位移定位裝置500 ;永磁體200沿軸向均勻排布于定子導(dǎo)軌上；動(dòng)平臺(tái)300通過直線導(dǎo)軌400與定子軌道100在軸向上滑動(dòng)連接，動(dòng)平臺(tái)300的底部沿軸向均勻排列設(shè)有繞組，動(dòng)平臺(tái)300的繞組正對(duì)于永磁體200的上方；電連接元件與動(dòng)平臺(tái)300上的繞組電連接；位移定位裝置500安裝于定子軌道100上且與動(dòng)平臺(tái)300連接；位移定位裝置500與伺服系統(tǒng)電連接。
[0038]本發(fā)明最大的優(yōu)勢(shì)在于采用了位移定位裝置500取代了一般的編碼器。一般的編碼器采用了光柵的結(jié)構(gòu)，通過計(jì)算接收光源信號(hào)的次數(shù)或計(jì)算出光柵相互作用產(chǎn)生的條紋變化，從而計(jì)算出直線電機(jī)的位移量和速度等數(shù)據(jù)。或編碼器采用磁圈式的結(jié)構(gòu)，通過電磁感應(yīng)原理采集電信號(hào)，從而計(jì)算出直線電機(jī)的位移量和速度等數(shù)據(jù)。上述的位移定位方式存在較大的技術(shù)瓶頸:光柵的密度決定了編碼器的分辨率，而在有限的體積下設(shè)置高密度的光柵是極其困難的，大大增加了加工制造的難度；同理，要在有限的空間設(shè)置密集的線圈是非常困難的，線圈的密度畢竟會(huì)受到加工水平的極大限制。因此，導(dǎo)致上述定位方式的精度始終較難提高。
[0039]下面將詳細(xì)講述位移定位裝置500的具體結(jié)構(gòu)和原理:
[0040]請(qǐng)參閱圖2，作為優(yōu)選，所述位移定位裝置500包括殼體1、封蓋2、光敏元件3、電荷檢測元件4、處理器、充電元件和激光發(fā)射器5 ;殼體I呈頂部開放的長方形，殼體I固定安裝于定子軌道100上；光敏元件3呈長條形，光敏元件3沿軸向設(shè)于殼體I的內(nèi)部，光敏元件3朝向激光發(fā)射器5的一面為正面；電荷檢測元件4呈長條形且緊貼于光敏元件3的背面設(shè)置；充電元件設(shè)于殼體I內(nèi)部且與光敏元件3及電荷檢測元件4電連接；激光發(fā)射器5可軸向滑動(dòng)地設(shè)于殼體I內(nèi)部，激光發(fā)射器5朝光敏元件3的正面設(shè)置，激光發(fā)射器5與動(dòng)平臺(tái)300固定連接；封蓋2蓋設(shè)于殼體I的頂部；處理器與電荷檢測元件4連接。
[0041]現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于直線電機(jī)位移的定位