专利名称：线性步进马达的齿型制造方法
技术领域：
本发明涉及一种线性步进马达的定子或动子上的齿型的制造方法。
背景技术：
线性步进马达在产业界已被广泛利用，例如晶元取放机、高速晶元检测机等设备皆已使用线性步进马达来驱动。线性步进马达都是通过动子与定子间的激磁而产生运作，为了达到微小进给的要求，不管在线性步进马达的动子或定子上，皆需刻划出各种微细的切槽，使定子及动子的邻接部份形成齿型结构。图6为一种常用的线性步进马达的示意图，图中线性步进马达上包含铁心82及线圈81，线圈81环绕铁心82缠绕，铁心82上设有齿821，而在铁心82的下方有一定子83和铁心82配合，定子83上具有齿831和铁心82上的齿821相配合，而前述铁心82及线圈81由于可相对于定子83移动，一般合称为马达的动子。由于使用铣齿的制造方式，此线性步进马达8中的齿821及齿831的轮廓呈矩形。而矩形的齿821及齿831的轮廓会导致当动子和定子间只发生一微小的位移时，磁力线却发生急速改变，而导致马达的速度涟波。
综合而言，现有的线性步进马达的齿型结构利用铣齿或是蚀刻等方式制造，不论是铣齿或蚀刻制法都具有一定的缺失，分别综合如下一、铣齿的缺点1.加工不易为降低步进马达每步的位移量，提高步进马达的精度，齿槽一般都很细，故刀具不易制作且昂贵、刀具寿命短，加工的速度缓慢，且加工成本高；2.齿型变化困难因为刀具加工只能直线式加工，无法产生其它特殊形状的齿型，以减少速度涟波；3.精度问题刀具会于使用中不断磨损、精度不易控制；二、蚀刻的缺点1.制程复杂需经过清洗、底片显影、曝光、蚀刻等等多道步骤，导致制造成本高昂；2.高污染蚀刻的药剂污染性高，容易造成环境的污染。
发明目的本发明的主要目的在于提供一种创新的线性步进马达的齿型的制法，藉由本发明的方法，简化线性步进马达的制造及降低成本，且符合环保性。
本发明的另一目的在于提供一种创新的线性步进马达的齿型的制法，藉由本发明的方法使线性步进马达的齿型可方便制造成圆滑状齿型或阶梯状齿型，以降低线性步进马达位移时力量变化梯度，减少线性步进马达的速度涟波。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下一种线性步进马达的齿型制造方法，其方法将一遮蔽板置放于一被加工件上方，且其中的遮蔽板上设有孔，而被加工件为用以构成线性步进马达的动子或定子的导磁材质，利用高速固体颗粒穿过遮蔽板上的孔冲撞被加工件的表面，使被加工件表面产生槽与齿的结构。
被加工件上的遮蔽板经过更换，以得到不同的孔，并经过高速固体颗粒的第二次冲撞，以形成阶梯状的齿型，减少线性步进马达的速度涟波。
高速固体颗粒相对于被加工件的冲击方向具一斜度，以形成圆滑状齿型，减少线性步进马达的速度涟波。
一种线性步进马达，其定子或动子上的齿型是根据上述的任意一项的齿型制造方法所制成。
本发明的线性步进马达的动子及定子的齿型制造方法使用喷砂方式成型。本发明中的喷砂乃是利用高速的固体颗粒，冲击动子或定子的表面，藉由类似罩子状的模具来遮蔽不要被冲击的表面而产生想要的齿型。其中固体颗粒一般使用高硬度的金属，或是如氧化铝、碳化硅等非金属结晶所制作而成。
使用本发明的有益效果在于由于本方法不具有蚀刻方法所造成的环境污染问题，涉及的是线性步进马达的定子或动子上的齿型的制造方法，因为喷砂加工具有环保及效率佳的优点，可同时达到简化线性步进马达的制造流程及降低成本，且符合环保性；且因为遮蔽用的模具可以设计成任意的二维形状，且可以经由数次的套合而产生多层次的线性步进马达齿型；故对于特殊的齿型也可以利用不同喷砂模具，甚至于改变喷砂的方向，并经两次或是多次喷砂而获得。如此一来，马达的特性可以因为较为平滑的齿型得到大幅的改善，减少速度涟波及增加分辨率，而其成本也因为没有使用昂贵且消耗性的刀具而降低，而阶梯状齿型及圆滑状齿型可明显改善线性步进马达的速度涟波，皆明显改善现有技术的缺点。
本发明主要是采用喷砂的制程来产生定子或动子上的齿型，此方法因具有制造方便、齿型弹性等优点，而且不具有蚀刻制程的污染性，可广泛应用于各种线性步进马达的齿型制造上。
图1为本发明线性步进马达的齿型制造方法的示意图；图2为使用本发明线性步进马达的齿型制造方法所制成的一种线性步进马达的示意图；图3为本发明线性步进马达的齿型制造方法的一种制程示意图；图4为本发明线性步进马达的齿型制造方法的另一种制程示意图；图5为三种不同的线性步进马达齿型马达的顿力比较图；图6为一种现有的线性步进马达的示意图。
1被加工件 2遮蔽板2a遮蔽板2b遮蔽板2c遮蔽板2d遮蔽板2e遮蔽板4加压设备5固体颗粒 8线性步进马达11槽 12齿12a齿12b齿12c齿 12d齿 12e齿21孔81线圈 82铁心 83定子 821齿822齿 831齿 832齿具体实施方式
为进一步了解本发明的特征及技术内容，请详细参考以下有关本发明的说明与附图。
图1为本发明的线性步进马达的齿型制造方法的示意图，遮蔽板2置放于被加工件1的上方，遮蔽板2上设有可容许固体颗粒5通过的孔21，加压设备4提供固体颗粒5动能，使固体颗粒5高速冲击被加工件1的表面；由于被加工件1的表面有一部份没有被遮蔽板2遮蔽，而固体颗粒5通过遮蔽板2的孔21而高速冲击被加工件1的表面，使被加工件1的一部份表面被固体颗粒5冲击而凹陷，形成凹入的槽11，而因被遮蔽板2遮蔽而未被固体颗粒5冲击的部份则形成齿12。由于本发明采用喷砂的制程来成型加工件1上的齿形，此方法具有制造方便、齿型弹性，而且不会有蚀刻制程的污染性。
图2为使用本发明线性步进马达的齿型制造方法所制成的一种线性步进马达的示意图，图中线性步进马达8上包含铁心82及线圈81，线圈81环绕铁心82缠绕，铁心82上设有齿822，而在铁心82下方有一定子83和铁心82配合，定子83上具有齿832和铁心82上的齿822相配合，利用本发明制成的齿822及齿832由于可经由多道次喷砂的制程，故可形成图中的齿832的阶梯状齿型，可改善马达因为磁性急速改变而产生的速度涟波。
图3为本发明线性步进马达的齿型制造方法的一种制程示意图，此图说明图2中的额齿832的制造方法。图中遮蔽板2a及遮蔽板2b分别置放于被加工件的上方，图3的左侧显示高速的固体颗粒5由上向下冲击，而使被加工件被加工出齿12a，而图3的右侧则表示齿12a再由遮蔽板2b遮蔽，并经高速的固体颗粒5冲击后，被加工件上的齿12a将变成阶梯状齿型，如齿12b所示。
图4为本发明线性步进马达的齿型制造方法的另一种制程示意图，遮蔽板2c、遮蔽板2d及遮蔽板2e分别置放于被加工件之的上方，图中的左图显示遮蔽板2c遮蔽被加工件，而使被加工件经高速的固体颗粒5由上向下冲击后型成齿12c；而图中的中图及右图分别显示遮蔽板2d及遮蔽板2e的孔成倾斜状，配合高速固体颗粒5的倾斜冲击，使齿12c被形成具有圆滑状齿型的齿12d及齿12e。
图5为三种不同的线性步进马达齿型马达的顿力(cogging force，其其磁力)比较图，三种齿形分别为图6所示的以铣齿加工制成的传统的步进马达(以圆形表示)、图3的阶梯状齿型(以四方形表示)及图4的圆滑状齿型(以三角形表示)，图中将一个线性步进马达的齿宽分割成30个等分，并使用磁路分析软件计算各位置上的磁力，计算结果显示阶梯状齿型及圆滑状齿型的马达，其磁力明显比传统方式的变化辐度小，故线性步进马达的速度涟波可明显改善。
综上所述，本发明的制造方法实为线性步进马达的定子或动子上的齿型的制造方法的重要技术创新，并能较习用技术增进上述多项功效，应已充分符合新颖性及创造性等法定专利要件。
权利要求
1.一种线性步进马达的齿型制造方法，其特征在于，其方法将一遮蔽板置放于一被加工件上方，且其中的遮蔽板上设有孔，而被加工件为用以构成线性步进马达的动子或定子的导磁材质，利用高速固体颗粒穿过遮蔽板上的孔冲撞被加工件的表面，使被加工件表面产生槽与齿的结构。
2.根据权利要求1所述的线性步进马达的齿型制造方法，其特征在于，被加工件上的遮蔽板经过更换，以得到不同的孔，并经过高速固体颗粒的第二次冲撞，以形成阶梯状的齿型，减少线性步进马达的速度涟波。
3.根据权利要求1所述的线性步进马达的齿型制造方法，其特征在于，高速固体颗粒相对于被加工件的冲击方向具一斜度，以形成圆滑状齿型，减少线性步进马达的速度涟波。
4.一种线性步进马达，其特征在于，其定子或动子上的齿型是根据权利要求1-3中任意一项的齿型制造方法所制成。
全文摘要
一种线性步进马达的定子或动子上的齿型的制造方法，为使线性步进马达可进行小位移运动，其定子或动子上需要被刻划出微细的凹凸齿型；而传统的铣切及蚀刻方式，具有成本高等缺点，因此本发明使用喷砂的制程来产生马达的定子上的齿型，此方法具有制造方便、齿型可弹性改变，而且不会有蚀刻制程的污染性。因此本发明的方法不只具有良好的效率，且十分环保。
文档编号H02K15/02GK1533016SQ0312133
公开日2004年9月29日 申请日期2003年3月26日 优先权日2003年3月26日
发明者萧舜兴, 蔡志松 申请人:大银微系统股份有限公司