一种高精度直线电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及直线电机领域，具体涉及一种高精度直线电机。
【背景技术】
[0002]直线电机是机械领域常用的一种直线驱动设备，具有控制方便，且位移方向、速度、位移量可控性强的优点。
[0003]现有技术中的直线电机，一般采用编码器进行位移的定位控制。编码器的可采用光栅式光电感应进行定位，也可采用磁圈产生的电磁感应信号定位。
[0004]光栅定位是预先加工出特定光栅部件，直线电机的活动部件上安装光源，直线电机运行的过程中会在特定的栅格投射出光线被接收，或采用两个光栅部件交错使光源投射出特定条纹，再对条纹进行计算分析。
[0005]磁圈定位则是将磁圈安装在直线电机的活动部件上，再于直线电机的定子轨道上安装排列多个线圈，每当磁圈经过线圈时均会产生电磁感应信号，从而进行位移定位控制。
[0006]上述两种方式都存在精度较低的问题。光栅定位的光栅间隔在现代的加工技术下，很难做到在很小体积的部件上加工出密集排布的光栅；磁圈定位的线圈排布也是需要一定间隔的，现代的制造工艺较难制造出密集排列的线圈。因此，上述两种方法在定位精度上会产生较大的技术瓶颈。
[0007]不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高精度直线电机，实现高精度位移定位。
[0009]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0010]一种高精度直线电机，包括定子轨道、永磁体、动平台、直线导轨、电连接元件、伺服系统和位移定位装置；永磁体沿轴向均匀排布于定子轨道上；动平台通过直线导轨与定子轨道在轴向上滑动连接，动平台的底部沿轴向均匀排列设有绕组，动平台的绕组正对于永磁体的上方；电连接元件与动平台上的绕组电连接；位移定位装置安装于定子轨道上且与动平台连接；位移定位装置与伺服系统电连接。
[0011]进一步的，所述位移定位装置包括壳体、封盖、光敏元件、电荷检测元件、处理器、充电元件和激光发射器；壳体呈顶部开放的长方形，壳体固定安装于定子轨道上；光敏元件呈长条形，光敏元件沿轴向设于壳体的内部，光敏元件朝向激光发射器的一面为正面；电荷检测元件呈长条形且紧贴于光敏元件的背面设置；充电元件设于壳体内部且与光敏元件及电荷检测元件电连接；激光发射器可轴向滑动地设于壳体内部，激光发射器朝光敏元件的正面设置，激光发射器与动平台固定连接；封盖盖设于壳体上；处理器与电荷检测元件连接。
[0012]进一步的，所述光敏元件包括光敏电阻层、绝缘层和导电玻璃；导电玻璃呈长条形，位于光敏元件的正面；绝缘层设于光敏元件的背面；光敏电阻层设于导电玻璃与绝缘层之间，且光敏电阻层与充电元件电连接。
[0013]进一步的，所述光敏电阻层为均匀的砸填充层。
[0014]进一步的，所述电荷检测元件包括长形导体和连接电极；长形导体呈长条形，且紧贴于绝缘层设置，长形导体与充电元件电连接；连接电极分别与长形导体及导电玻璃电连接，同时，连接电极与处理器连接。
[0015]进一步的，所述封盖与壳体之间设有密封垫。
[0016]进一步的，所述壳体呈长方形，壳体的底面沿轴向开设有滑动槽；激光发射器通过滑动槽与壳体轴向滑动连接。
[0017]进一步的，所述滑动槽上设有用于防尘及遮光的胶片。
[0018]本实用新型所提供的一种高精度直线电机卷，具有以下优点:
[0019]位移定位装置通过光学和电学的方式实现高精度位移定位；
[0020]应用性能与一般直线电机无异，应用面广；
[0021]工作原理相当于位移量的实地高精度测量，位移定位装置与伺服系统形成一个闭环系统，直线电机自身制造精度对定位精度的影响较小，误差容易控制。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
[0023]图1为本实用新型高精度直线电机的整体结构示意图。
[0024]图2为位移定位装置的结构示意图。
[0025]图3为电荷检测元件与光敏元件的作用原理示意图。
[0026]附图标记说明:
[0027]100、定子轨道200、永磁体
[0028]300、动平台400、直线导轨
[0029]500、位移定位装置
[0030]1、壳体2、封盖
[0031]3、光敏元件4、电荷检测元件
[0032]5、激光发射器6、导电玻璃
[0033]7、光敏电阻层8、绝缘层
[0034]9、长形导体
【具体实施方式】
[0035]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例和附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅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。
[0036]实施例
[0037]请参阅图1，本实用新型公开了一种高精度直线电机，包括定子轨道100、永磁体200、动平台300、直线导轨400、电连接元件、伺服系统和位移定位装置500 ;永磁体200沿轴向均匀排布于定子轨道100上；动平台300通过直线导轨400与定子轨道100在轴向上滑动连接，动平台300的底部沿轴向均匀排列设有绕组，动平台300的绕组正对于永磁体200的上方；电连接元件与动平台300上的绕组电连接；位移定位装置500安装于定子轨道100上且与动平台300连接；位移定位装置500与伺服系统电连接。
[0038]本实用新型最大的优势在于采用了位移定位装置500取代了一般的编码器。一般的编码器采用了光栅的结构，通过计算接收光源信号的次数或计算出光栅相互作用产生的条纹变化，从而计算出直线电机的位移量和速度等数据。或编码器采用磁圈式的结构，通过电磁感应原理采集电信号，从而计算出直线电机的位移量和速度等数据。上述的位移定位方式存在较大的技术瓶颈:光栅的密度决定了编码器的分辨率，而在有限的体积下设置高密度的光栅是极其困难的，大大增加了加工制造的难度；同理，要在有限的空间设置密集的线圈是非常困难的，线圈的密度毕竟会受到加工水平的极大限制。因此，导致上述定位方式的精度始终较难提高。
[0039]下面将详细讲述位移定位装置500的具体结构和原理:
[0040]请参阅图2，作为优选，所述位移定位装置500包括壳体1、封盖2、光敏元件3、电荷检测元件4、处理器、充电元件和激光发射器5 ;壳体I呈顶部开放的长方形，壳体I固定安装于定子轨道100上；光敏元件3呈长条形，光敏元件3沿轴向设于壳体I的内部，光敏元件3朝向激光发射器5的一面为正面；电荷检测元件4呈长条形且紧贴于光敏元件3的背面设置；充电元件设于壳体I内部且与光敏元件3及电荷检测元件4电连接；激光发射器5可轴向滑动地设于壳体I内部，激光发射器5朝光敏元件3的正面设置，激光发射器5与动平台300固定连接；封盖2盖设于壳体I的顶部；处理器与电荷检测元件4连接。
[0041]现有技术对于直线电