一种直线驱动器及机床的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体涉及一种直线驱动器及机床。

背景技术：

随着科学技术的发展，数控机床已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。其与普通机床相比较，数控机床带有数控系统(程序控制系统)，它可以按照事先编制的程序实现自动化加工过程，而普通机床却没有该特性。数控的机床的全面使用，将大大降低工人的劳动强度，减少工装和用工成本，能够缩短新产品试制周期和生产周期，这将有利于企业对市场需求做出快速反应。除此之外，随着科技的进步，信息化技术不断完善，FMC(柔性制造单元)、FMS(柔性制造系统)以及CIMS(计算机集成制造系统)技术得到越来越广泛的应用。机床数控化是运用上述技术实现企业信息化改造的基础。

现在机床中对刀具位置的判断常常通过人工调节以及经验判断的方式调节气压和油压，这需要不断的试调并且调整的结果是通过经验去判定设备的一致性差、因此，现有机械加工对人员的依赖性强，造成效率低且准确性差等问题。

技术实现要素：

因此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中由于需要人工对刀具位置进行调节，造成生产加工效率低以及准确度差的问题。

为此，本实用新型提供了一种直线驱动器，其特征在于，包括：

至少一个驱动单元，一端与驱动轴固定连接，与所述驱动轴相对的另一端沿竖向滑设在第一安装板上；

至少一个第一气缸，具有沿竖向伸缩设置的套筒部和输出轴，所述输出轴的端部与所述第一安装板固定设置，所述套筒部与所述驱动单元固定设置；

定位部件，固定设置在所述第一安装板上，与所述第一气缸的套筒部滑动连接，并所述驱动单元电连接，用以定位所述第一气缸和所述驱动单元沿竖向的所处位置。

优选地，上述的直线驱动器，所述定位部件为光栅尺，所述光栅尺包括标尺光栅和读数头，所述标尺光栅沿竖向延伸并固定设置在第一安装板上；所述读数头沿所述标尺光栅滑动设置，并与所述套筒部固定连接。

优选地，上述的直线驱动器，所述驱动单元包括：第二安装板，套设在所述驱动轴外侧；

定子和动子，用以驱动所述第二安装板沿竖向滑动设置；

第一导轨，沿竖向延伸设置在所述第一安装板上，所述第二安装板沿所述第一导轨方向滑动设置。

优选地，上述的直线驱动器，沿所述第二安装板的两侧各设有一个第一气缸，且在所述第一安装板上相应设有两个光栅尺；所述套筒部的底部与所述第二安装板侧壁面固定连接；所述套筒部的顶部与所述读数头固定连接。

优选地，上述的直线驱动器，所述第二安装板呈镂空筒形结构，所述驱动轴安装在筒形结构的中心内部。

优选地，上述的直线驱动器，所述驱动单元和所述第一安装板之间还设有冷却板，用以对所述驱动单元降温。

一种机床，包括，

基架和跨设在所述基架上龙门架；

以及水平驱动器，安装在所述龙门架上，与第一安装板固定连接，用以驱动所述第一安装板沿水平方向滑动，

上述的直线驱动器；所述直线驱动器沿竖向固定设置在所述第一安装板上，用于驱动所述驱动轴沿竖向朝向靠近或远离待加工工件方向运动，以加工所述待加工工件。

本实用新型提供的技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的直线驱动器，包括：至少一个驱动单元，一端与驱动轴固定连接，与所述驱动轴相对的另一端沿竖向滑设在第一安装板上；至少一个第一气缸，具有沿竖向伸缩设置的套筒部和输出轴，所述输出轴的端部与所述第一安装板固定设置，所述套筒部与所述驱动单元固定设置；定位部件，固定设置在所述第一安装板上，与所述第一气缸的套筒部滑动连接，并所述驱动单元电连接，用以定位所述第一气缸和所述驱动单元沿竖向的所处位置。

此结构的直线驱动器，通过定位单元对第一气缸以及驱动单元的沿竖向的位置高度进行定位确定，使得驱动轴沿竖向相对待加工工件的高度最终确定，保证无需人工对驱动轴高度进行判断，提高机械加工效率，并进一步提高加工或检测的准确性；此外通过与驱动单元连接的第一气缸的设置，保证驱动轴在运动至相应位置上，可以对驱动轴沿竖向的高度进行保持作用，提高本直线驱动提承载力，扩大使用范围，适用于连接在驱动轴上不同型号的刀具等。

2.本实用新型提供的直线驱动器，所述定位部件为光栅尺，所述光栅尺包括标尺光栅和读数头，所述标尺光栅沿竖向延伸并固定设置在第一安装板上；所述读数头沿所述标尺光栅滑动设置，并与所述套筒部固定连接。

此结构的直线驱动器，由于光栅尺的测量输出的信号为数字脉冲，因而其检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点，从而进一步提高位置检测的准确性。

3.本实用新型提供的直线驱动器，所述驱动单元和所述第一安装板之间还设有冷却板，用以对所述驱动单元降温。从而避免驱动单元产生的温度对直线驱动器沿竖向驱动而产生的不利影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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附图。

图1为本申请所提供的直线驱动器的结构示意图；

图2为本申请所提供的直线驱动机构的爆炸结构示意图；

附图标记说明：

1-第一安装板；2-第一气缸；21-套筒部；22-输出轴；3-冷却板；4-动子；5-定子；6-第一导轨；7-第二安装板；8-驱动轴；9-光栅尺；

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种直线驱动器，如图1和图2所示，包括：驱动单元、第一气缸2以及定位部件。其中，驱动单元的一端与驱动轴8固定连接，另一端沿竖向滑设在第一安装板1上；第一气缸2具有沿竖向伸缩设置的套筒部21和输出轴22，输出轴22的端部与第一安装板1固定设置，套筒部21与驱动单元固定设置；定位部件固定设置在第一安装板1上与第一气缸2的套筒部21滑动连接，并驱动单元电连接，用以定位第一气缸2和驱动单元沿竖向的所处位置。

具体而言，本实施例中定位部件为光栅尺9，光栅尺9包括标尺光栅和读数头，标尺光栅沿竖向延伸并固定设置在第一安装板1上；读数头沿标尺光栅滑动设置，并与套筒部21固定连接。通过光栅尺9的设置，从而对驱动轴8的直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。用以对刀具和工件的坐标进行检测，来观察和跟踪走刀误差，以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。

本实施例提供的直线驱动机构，其中驱动单元包括：动子4、定子5、第二安装板7以及两个第一导轨6。其中，第二安装板7套设在驱动轴8外侧；定子5和动子4共同作用，用以驱动第二安装板7沿竖向滑动设置；第一导轨6沿竖向延伸设置在第一安装板1上，第二安装板7沿第一导轨6方向滑动设置。具体而言，设有两个第一导轨6，进一步驱动单元保证沿竖向运动的直线性，从而保证驱动轴8在续加工中，其运动位置的精准度。

具体而言，沿第二安装板7的两侧各设有一个第一气缸2，且在第一安装板1上相应设有两个光栅尺9；套筒部21的底部与第二安装板7侧壁面固定连接；套筒部21的顶部与读数头固定连接。

例如，第二安装板7呈镂空筒形结构，驱动轴8安装在筒形结构的中心内部。驱动单元和第一安装板1之间还设有冷却板3，用以对驱动单元降温。冷却板3安装在第一安装板1上。从而避免驱动单元产生的温度对直线驱动器沿竖向驱动而产生的不利影响。

本实施例提供的直线驱动器，通过定位单元对第一气缸2以及驱动单元的沿竖向的位置高度进行定位确定，使得驱动轴8沿竖向相对待加工工件的高度最终确定，保证无需人工对驱动轴8高度进行判断，提高机械加工效率，并进一步提高加工或检测的准确性；此外通过与驱动单元连接的第一气缸2的设置，保证驱动轴8在运动至相应位置上，可以对驱动轴8沿竖向的高度进行保持作用，提高本直线驱动提承载力，扩大使用范围，适用于连接在驱动轴8上不同型号的刀具等。

实施例2

本实施例提供一种机床，其包括实施例1中所提供的直线驱动器、基架和跨设在基架上龙门架、以及水平驱动器。其中，水平驱动器安装在龙门架上，与第一安装板1固定连接，用以驱动第一安装板1沿水平方向滑动，如图1所示，水平驱动器驱动第一安装板1沿X、Y方向运动，实施例1中的直线驱动器驱动驱动轴8沿Z方向运动。即，直线驱动器沿竖向固定设置在第一安装板1上，用于驱动驱动轴8沿竖向朝向靠近或远离待加工工件方向运动，以加工待加工工件。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。