专利名称：放电加工机的管型线性马达的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种运用在放电加工机的上的创新管型线性马达，特别是指一种使用在放电加工机垂直轴的管型线性马达，其是将动子及加工心轴滑设于该定子的轴心位置，而利用定子(或动子)的线圈导电后产生的电磁力致动，且使动子受到稳定的电磁力带动，而中空的加工心轴更可以在中空管径内安装各式导线，藉此减少线性马达的体积、降低控制复杂度。
背景技术：
请参阅图1所示，目前一般市面上新式的高速放电加工机的垂直轴工作头都使用线性马达，且习用线性马达皆利用二侧的线圈组10同步产生上、下方向的电磁引导力量(例如美国专利第US6,353,199B1号)，该线圈组10的内预设有多段线圈13，且在二侧线圈组10之间以滑轨导设有一垂直轴工作头11，另在该垂直轴工作头11表面上装设有多块磁铁12，且该磁铁12对应配合多道线圈13在线圈组10上依序产生的电磁引导力量，藉由该电磁引导力量可以产生该垂直轴工作头11上、下动作的运作力量；此种习用的放电加工机线性马达早已运用在新式高速放电加工设备上，但是，此种线性马达仍会在使用时产生下述的缺陷其一，由于习用在二侧线圈组10之内皆预设有多段线圈13，并且要分别定序控制各个线圈13的电磁力，因此，此种放电加工机线性马达的控制电路系统十分繁杂，外围配线上也较为复杂，致使控制系统、配线系统的成本也必然较高，造成产品售价居高不下的问题。
其二，习用线性马达的垂直轴工作头11、磁铁12是位于二侧线圈组10之间，故二侧线圈组10之间的磁力校正十分重要，否则垂直轴工作头11将会受到二侧不均磁力的影响而受损，也使产品寿命大幅降低、作业状况发生不良。
其三，由于习用线性马达的垂直轴工作头11及位于二侧的线圈组10必须排列设置，因此，习用的线性马达组件体积会比较大，也使放电加工机可以运用的空间更形缩小。
由于习用于放电加工机的线性马达具有如上多项问题，因此，现今的研发方向也已朝向提供不易产生磁力混乱、安装配线简易、利用低价组件、无需经常校检的研发方向，以上目标也是本发明人研发本发明结构的动机。
发明内容
本发明的第一目的，是提供一种成本较低的放电加工机的管型线性马达，本发明是将具有垂直轴工作头的动子滑设于定子(包含线圈)的轴心位置，单一的线圈设置于定子中(或是动子)不但可以降低以往线性马达多线圈的控制复杂度，且线圈本身的数量、成本也获得降低；因此，本发明确实可以降低垂直轴工作头的成本。
本发明的第二目的，是提供一种力量较大、体积较小放电加工机的管型线性马达，本发明是将加工心轴、动子皆滑设于定子之内，而加工心轴更可以在其中空管径内安装各式导线，故能充份运用所有的空间(体积占用较少)，另外，由于本发明单一线圈的挠卷半径较大、较长，且动子四周都会接收到电磁力量，故其产生的电磁力也会提升，藉此，本发明可以在较小的体积下产生相同力量的运作。
本发明的第三目的，是提供一种无需过度校正、检测工作的放电加工机的管型线性马达，本发明是一种管型线性马达，运用加工心轴、动子、定子与线圈的同心穿设方式，使线圈的电磁力可以十分容易的平均吸引该动子，使动子与定子之间的吸力平衡，减少加工心轴的负担及影响。
为达到上述发明目的，所采用的技术方案如下一种放电加工机的管型线性马达，是组装在放电加工机垂直轴上，其特征在于一定子，是一中空的管件，其被固设在放电加工机的预设位置；一加工心轴，是一中空的管件，其被定位在该定子的轴心位置，而加工心轴的内侧可供导线配设，且该加工心轴与放电工作头连接；线圈，装设在定子上，且线圈的电能方向受放电加工机的控制系统所控制；一动子，是一中空的管件，其设于该加工心轴及定子之间，而该动子会受电磁力产生导引位移，该动子是受该线圈的电磁力而相对于该定子滑动位移。
该动子上环设有对应该线圈的永久磁铁，且各永久磁铁与该线圈的距离相同，该永久磁铁会受电磁力而发生导引位移，且该永久磁铁受该线圈产生的电磁力而带动该动子滑动位移。
该加工心轴、动子及定子皆为方型管件，藉以发挥方型构件的定位效果。
该动子的外壁上设有线圈，以产生电磁力而带动该动子滑动位移。
该放电加工机垂直轴的管型线性马达，其是将动子及加工心轴滑设于该定子的轴心位置，而利用定子(或动子)的线圈导电后产生的电磁力致动，且使动子受到稳定的电磁力带动，而中空的加工心轴更可以在中空管径内安装各式导线，藉此减少线性马达的体积、降低控制复杂度。
有关本发明为达成上述目的、所采用的技术，手段及其它功效，兹列举一较佳可实施例并配合图式详细说明如后，相信本发明的目的、特征及其它优点，当可由之得一深入而具体的了解。
图1是习用结构示意图。
图2是本发明实施例的分解立体图。
图3是本发明实施例的组合剖视图。
图4是本发明另一实施例的分解立体图。
图号部份线圈组10 垂直轴工作头11磁铁12线圈13定子20线圈30加工心轴40中空管径41动子50永久磁铁51方型加工心轴60方型动子61方型线圈62方型定子63永久磁铁64导线70具体实施方式
首先请参阅图2、3所示的最佳实施例，本发明是由一定子20、一线圈30、一加工心轴40及一动子50共同组成，且是组装在放电加工机上，其详细结构说明如下该定子20，是一中空的管件，其被固设在放电加工机的预设位置；该线圈30，是旋卷装设在定子20的内壁壁面，且该线圈30的电能方向受放电加工机的控制系统所控制；该加工心轴40，是一具有中空管径41的管体，其中空管径41内安装各式导线70，而加工心轴40是定位在该定子20的轴心位置，且该加工心轴40是用以进行预设的放电加工工作；该动子50，是一中空的管件，且设置于该加工心轴40之外，并可以相对滑动，该动子50上装设有放电加工机具的垂直轴工作头此预设构件并非本发明唯一使用模式，在动子50上环设有对应该线圈30的永久磁铁51，且各永久磁铁51与该线圈30的距离相同，而该永久磁铁51材质会与电磁力产生导引位移，藉由该永久磁铁51受该线圈30产生的电磁力可带动该动子50及加工心轴40滑动位移，藉此，该加工心轴40上的垂直轴工作头会对应工作物表面进行快速放电后的缩回清洁作业；以上所述，即为本发明各相关组件的相互关系位置及其构造的概述。
为了清楚说明本发明的作动方式与功效，再请配合参阅图3所示本发明主要实施例的作动剖视图，其中由于本发明的加工心轴40端部的放电工作头受放电加工机控制而进行预设的放电加工工作，故在每次的放电加工工作之后便会在放电工作头周侧余留许多废料，此时，本发明在动子50上装设的放电加工机具垂直轴工作头必须运作清理废料(此预设工作头是为清洁之用)；该定子20的壁面上的线圈30首先通电产生向下的电磁导引力量，而该永久磁铁51材质会与电磁力产生导引位移，藉由该永久磁铁51受该线圈30产生的电磁力可带动该动子50及加工心轴40滑动位移，而该动子50便藉由永久磁铁51对应线圈30的电磁导引力向下位移作动，此时，由于各永久磁铁51与该线圈30的距离相同，且动子50周侧同时受到该线圈30发出的电磁导引力，故该动子50会以稳定的状态下带动该加工心轴40及放电工作头高速滑缩，而放电工作头缩回后的位置恰好被冲洗溶液冲洗清理(余留的废料被冲掉)，最后，该定子20内的线圈30就会通逆向电流产生向上的电磁导引力量，致使动子50立即带动该加工心轴40及放电工作头以稳定的状态缩回；由上述说明可知，本发明动子50上的垂直轴工作头会在平均稳定的电磁力量带动下进行位移，确保本发明各组件在快速作动下的运作稳定性，且本发明仅利用一个线圈30产生电磁导引力的方式，不但消除了线圈相互影响的问题，更以单一的线圈30降低以往线性马达多线圈的控制复杂度，且线圈30本身的数量、成本也获得降低。
值得一提的是，由于本发明是将加工心轴40、动子50、线圈30皆同心配设在该定子20的管径之内，故本发明能够充份运用所有的空间无需像习用线性马达必须对应排列，而且各导线70可以藉该加工心轴40的中空管径41进行配设，故本发明确实比习用占用较少的体积；另一方面，由于本发明单一线圈30的挠卷半径较大、较长，且动子50四周都会接收到线圈30的电磁力量，故本发明产生的电磁力也会较习用产品更为提升。
最重要的是，由于本发明是一种管型套设方式的线性马达，加工心轴40、动子50、线圈30皆同心配设在该定子20的管径之内，故本发明的线圈30电磁力可以同步平均吸引该动子50，完全消除习知产品的磁力混乱问题，而定位中心的技术更较习用定位技术简易(习用必须在二侧磁力组件之间定位被动件)，故本发明的动子50运作不会受到其它的线圈电磁力的影响。
再请参阅本发明图4的另一实施例，本发明可以采用方型加工心轴60、方型动子61、方型线圈62及同样的方型定子63套组而成，方型动子61外侧设有永久磁铁64，由于方型管本身结构具有一维定位效果，故本实施例的运作精确度、稳定性将会更佳。
在此仍需一提的是，本发明定子20上的线圈30可以跟动子50上的永久磁铁51相互置换，同样具有上、下位移的效果，此项变换仅是本发明技术的变换运用之一，故其仍未脱离本发明的保护范围。而永久磁铁51是为了产生一个相对于线圈30的磁场，在设计上亦可以使用另一组线圈未显示来替代永久磁铁51的产生磁场的功能。此外，铁磁性材料在磁场中会有磁化现象，因此，动子50上的永久磁铁51亦可使用一般的铁磁性材料替代。
综上所述，本发明的创新结构设计是由一定子、一动子、一线圈、一加工心轴等构件配合而成，其中，该动子套设固定在一中空的加工心轴上，且动子及加工心轴滑设于该定子的轴心位置，而该预设线圈被设置在定子(或是动子)之内，藉由线圈导电后产生的电磁力致使该动子在加工心轴上直线往复作动(加工心轴上制设有预设构件，例如放电工作头)；藉此，在定子轴心作动的动子会受到十分稳定的电磁力带动，并较习用机构的体积更小，而加工心轴更可以在其中空管径内安装各式导线，降低以往线性马达的控制复杂度，藉以大幅降低本发明的体积及成本。
权利要求
1.一种放电加工机的管型线性马达，是组装在放电加工机垂直轴上，其特征在于一定子，是一中空的管件，其被固设在放电加工机的预设位置；一加工心轴，是一中空的管件，其被定位在该定子的轴心位置，而加工心轴的内侧可供导线配设，且该加工心轴与放电工作头连接；线圈，装设在定子上，且线圈的电能方向受放电加工机的控制系统所控制；一动子，是一中空的管件，其设于该加工心轴及定子之间，而该动子会受电磁力产生导引位移，该动子是受该线圈的电磁力而相对于该定子滑动位移。
2.根据权利要求1所述的放电加工机的管型线性马达，其特征在于该动子上环设有对应该线圈的永久磁铁，且各永久磁铁与该线圈的距离相同，该永久磁铁会受电磁力而发生导引位移，且该永久磁铁受该线圈产生的电磁力而带动该动子滑动位移。
3.根据权利要求1所述的放电加工机的管型线性马达，其特征在于该加工心轴、动子及定子皆为方型管件，藉以发挥方型构件的定位效果。
4.根据权利要求1所述的放电加工机的管型线性马达，其特征在于该动子的外壁上设有线圈，以产生电磁力而带动该动子滑动位移。
全文摘要
本发明是提供一种放电加工机的管型线性马达，其主要是由一定子、一动子、一线圈、一加工心轴等构件配合而成，其中，该动子套设固定在中空的加工心轴上，且动子及加工心轴滑设于该定子的轴心位置，而该预设线圈被设置在定子(或是动子)之内，藉由线圈导电后产生的电磁力致使该动子在加工心轴上直线往复作动(加工心轴上制设有预设构件，例如放电工作头)；藉此，在定子轴心作动的动子会受到十分稳定的电磁力带动，并较习用机构的体积更小，而加工心轴更可以在其中空管径内安装各式导线，降低以往线性马达的控制复杂度，藉以大幅降低本发明的体积及成本。
文档编号B23H7/28GK1747291SQ20041007450
公开日2006年3月15日 申请日期2004年9月6日 优先权日2004年9月6日
发明者萧舜兴 申请人:大银微系统股份有限公司