调节组件及直线电机装置

1.本技术涉及直线电机技术领域，尤其涉及一种调节组件及直线电机装置。


背景技术：

2.直线电机能够将电能直接转化为直线运动机械能，直线电机实现的直线运动相对于丝杠传动机构实现的直线运动，具有无空程的优点，适合于高速高加速直线运动。
3.为了使得直线电机实现更精密的运动性能，相关技术中，将气浮导轨引入直线电机，使得动子与定子间无摩擦干扰。
4.但是，相关技术中的直线电机存在气浮导轨难以加工、气浮精度调节困难，气浮结构静刚度不便于调解，不利于大规模批量生产。


技术实现要素：

5.本技术提供一种调节组件及直线电机装置，可有效地解决上述或者其他潜在技术问题。
6.本技术的第一个方面提供了一种调节组件，用于与直线电机连接，调节组件包括导杆和基座套件；基座套件用于与直线电机的动子连接，并可随直线电机的动子做直线运行，基座套件具有两端开口的内腔、与内腔连通的注气孔以及与内腔连通第一调节间隙；导杆经内腔的两端开口穿设内腔，注气孔用于向内腔注入气体，以使基座套件的内壁悬浮于导杆的外壁，实现基座套件带动直线电机的动子悬浮于直线电机的定子。
7.在根据第一方面的可选的实施例中，调节组件还包括多孔套件，多孔套件设置于内腔，多孔套件具有与第一调节间隙相对应的第二调节间隙。
8.如此设置，使得注气孔向内腔注入气体更加均匀地施加于导杆的外壁，进而使得基座套件更加稳定地沿着导杆滑动。
9.在根据第一方面的可选的实施例中，调节组件还包括调节件，调节件活动连接于基座套件上，用于调节第一调节间隙的间隙大小。
10.如此设置，便于对动子的运行情况进行调整。
11.在根据第一方面的可选的实施例中，调节件包括调节螺杆，基座套件上设置有第一螺纹孔以及第二螺纹孔，第一螺纹孔与第二螺纹孔的螺纹旋向相反设置，第一螺纹孔与第二螺纹孔分别设置在第一调节间隙的两侧，调节螺杆螺纹连接于第一螺纹孔和第二螺纹孔，以调节第一调节间隙的大小。
12.如此设置，便于调整第一调节间隙的大小。
13.在根据第一方面的可选的实施例中，内腔设置有多个环形气路，每个环形气路均与注气孔连通。
14.如此设置，将注气孔注入内腔的气体进行初步分散，用于保证气浮力施加于导杆的外侧壁上的力的均匀性。
15.在根据第一方面的可选的实施例中，基座套件具有通槽，通槽一侧与注气孔连通，
另一侧与环形气路连通。
16.如此设置，保证气体注入的分散性。
17.在根据第一方面的可选的实施例中，多个环形气路沿着内腔的轴向方向间隔设置。
18.如此设置，进一步保证注入内腔的气体的分散性。
19.在根据第一方面的可选的实施例中，沿内腔的轴向方向，每相邻两个环形气路之间的间距相等。
20.如此设置，进而保证内腔中的气体分布的均匀性。
21.在根据第一方面的可选的实施例中，调节组件还包括注气管，注气管与注气孔连通。
22.如此设置，便于气源直接与注气管对接，进而实现将气体通过注气孔注入基座套件的内腔中。
23.本技术的第二个方面还提供了一种直线电机装置，包括直线电机和上述的调节组件；直线电机包括动子和定子，动子滑动连接于定子，调节组件的基座套件与直线电机的动子连接。
24.本技术实施例提供的调节组件，用于与直线电机连接。调节组件包括导杆和基座套件；基座套件用于与直线电机的动子连接，并可随直线电机的动子做直线运行，基座套件具有两端开口的内腔、与内腔连通的注气孔以及与内腔连通第一调节间隙。在直线电机运行过程中，注气孔向内腔注入气体，以使基座套件的内壁悬浮于导杆的外壁，实现基座套件带动直线电机的动子悬浮于直线电机的定子。同时，通过调整第一调节间隙的大小，使得内腔的内壁远离或靠近导杆的外壁，进而调整基座套件所受到的气浮力，气浮力增大，可保证基座套件的静刚度增大，抗干扰能力变强，进而有效地对动子的抖动程度进行调整，且该调节组件结构简单，调整操作过程简易，有利于大规模批量生产。
25.本技术实施例提供直线电机装置，由于包括上述的调节组件，因此也具有上述的有效地对动子抖动程度进行调整，且该调节组件结构简单，调整操作过程简易，有利于大规模批量生产的技术效果。
26.本技术的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
27.通过参照附图的以下详细描述，本技术实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本技术的多个实施例进行说明，其中：
28.图1为本技术实施例提供的直线电机装置的整体结构示意图；
29.图2为本技术实施例提供的调节组件在去掉导杆后的分解结构示意图；
30.图3为本技术实施例提供的调节组件的基座套件在第一视角下的结构示意图；
31.图4为本技术实施例提供的调节组件的基座套件在第二视角下的结构示意图；
32.图5为图4中a-a向剖视图；
33.图6为图5中b-b向剖视图。
34.附图标记说明：
35.100、调节组件；
36.110、导杆；
37.120、基座套件；
38.121、内腔；122、注气孔；
39.123、第一调节间隙；124、第一螺纹孔；
40.125、第二螺纹孔；126、环形气路；
41.127、通槽；
42.130、多孔套件；
43.131、第二调节间隙；
44.140、基座；
45.150、支撑架；
46.160、调节螺杆；
47.170、注气管；
48.200、直线电机装置；
49.210、直线电机；
50.211、动子；
51.2111、导线接头；2112、光栅尺读数头；
52.212、定子。
具体实施方式
53.下面详细描述本技术的实施例，上述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
54.应当理解的是，下面的实施例并不限制本技术所保护的方法中各步骤的执行顺序。本技术的方法的各个步骤在不相互矛盾的情况下能够以任意可能的顺序并且能够以循环的方式来执行。
55.本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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技术和简化描述，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技术的限制。
56.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
57.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；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或两个元
件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
58.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
59.直线电机能够将电能直接转化为直线运动机械能，直线电机实现的直线运动相对于丝杠传动机构实现的直线运动，具有无空程的优点，适合于高速高加速直线运动。为了使得直线电机实现更精密的运动性能，相关技术中，将气浮导轨引入直线电机，使得动子与定子间无摩擦干扰。但是，相关技术中的直线电机存在气浮导轨难以加工、气浮精度调节困难，气浮结构静刚度不便于调解，不利于大规模批量生产。
60.有鉴于此，本技术实施例提供的调节组件，用于与直线电机连接。调节组件包括导杆和基座套件；基座套件用于与直线电机的动子连接，并可随直线电机的动子做直线运行，基座套件具有两端开口的内腔、与内腔连通的注气孔以及与内腔连通第一调节间隙。在直线电机运行过程中，注气孔向内腔注入气体，以使基座套件的内壁悬浮于导杆的外壁，实现基座套件带动直线电机的动子悬浮于直线电机的定子。同时，通过调整第一调节间隙的大小，使得内腔的内壁远离或靠近导杆的外壁，进而调整基座套件所受到的气浮力，气浮力增大，可保证基座套件的静刚度增大，抗干扰能力变强，进而有效地对动子的抖动程度进行调整，且该调节组件结构简单，调整操作过程简易，有利于大规模批量生产。
61.图1为本技术实施例提供的直线电机装置的整体结构示意图；图2为本技术实施例提供的调节组件在去掉导杆后的分解结构示意图；图3为本技术实施例提供的调节组件的基座套件在第一视角下的结构示意图；图4为本技术实施例提供的调节组件的基座套件在第二视角下的结构示意图；图5为图4中a-a向剖视图；图6为图5中b-b向剖视图。请参照图1至图6，本技术实施例提供的调节组件100，用于与直线电机210连接，调节组件100包括导杆110和基座套件120；基座套件120用于与直线电机210的动子211连接，并可随直线电机210的动子211做直线运行，基座套件120具有两端开口的内腔121、与内腔121连通的注气孔122以及与内腔121连通第一调节间隙123；导杆110经内腔121的两端开口穿设内腔121，注气孔122用于向内腔121注入气体，以使基座套件120的内壁悬浮于导杆110的外壁，实现基座套件120带动直线电机210的动子211悬浮于直线电机210的定子212。
62.需要说明的是，本技术实施例提供的调节组件100，在具体使用过程中，基座套件120与直线电机210的动子211连接，并可随直线电机210的动子211做直线运行。在直线电机210的动子211在运行过程中，注气孔122用于向内腔121注入气体，基座套件120的内壁悬浮于导杆110的外壁，实现基座套件120带动直线电机210的动子211悬浮于直线电机210的定子212。然后利用外部检测装置检测动子211悬浮的水平度、抖动程度。当出现抖动程度不达标时，影响动子211的稳定运行时，可通过调整第一调节间隙123的尺寸，进而使得动子211悬浮的抖动程度最小。
63.在可选地示例性实施例中，调节组件100还包括多孔套件130，多孔套件130设置于内腔121，多孔套件130具有与第一调节间隙123相对应的第二调节间隙131。
64.需要说明的是，具体地，在本实施例中，调节组件100还包括多孔套件130，多孔套件130设置于内腔121，设置多孔套件130使得注气孔122向内腔121注入气体更加均匀地施加于导杆110的外壁，进而使得基座套件120更加稳定地沿着导杆110滑动。同时适应性地多孔套件130具有与第一调节间隙123相对应的第二调节间隙131，有效地避免了在调整第一调节间隙123时，多孔套件130干扰第一调节间隙123的调整。
65.示例性地，在本实施例中，多孔套件130为多孔石墨套。
66.需要说明的是，多孔石墨套结构稳定性强，进而有效地保证内腔121中的透气均匀，使得基座套件120稳定地沿着导杆110滑动，进而保证调节组件100性能的稳定性。
67.示例性地，在本实施例中，基座套件120的内腔121为两端开口的圆筒状，多孔套件130适应性地为两端开口的圆筒状，导杆110为圆柱状。多孔套件130的外侧壁固定连接于基座套件120的内腔121的内壁上。
68.需要说明的是，将基座套件120的内腔121为两端开口的圆筒状，多孔套件130适应性地为两端开口的圆筒状，导杆110为圆柱状，可进一步基座套件120的内腔121与导杆110外壁之间的气浮力的均匀性。
69.示例性地，第一调节间隙123设置于基座套件120的侧壁上，第一调节间隙123沿着基座套件120的径向贯穿基座套件120的侧壁，进而使得调整第一调节间隙123，即可实现改变基座套件120的直径的尺寸，也即第一调节间隙123的间隙越小，基座套件120的直径的尺寸就越小，进而基座套件120的内腔121的内侧壁与导杆110的外侧壁之间的距离就越小，此时由注气孔122注入的气体施加于导杆110的外壁，基于力的作用是相互的原理，此时基座套件120的内腔121的内侧壁受到的气浮力增大，进而提升了动子211的抗干扰能力。
70.示例性地，导杆110的数量为至少两个，每个导杆110上套设的基座套件120的数量至少为两个。
71.如此设置，通过对不同的基座套件120上的第一调节间隙123的调整，进而实现对动子211的水平度进行调整。同时，多个基座套件120以及多个导杆110的设置，可进一步保证对动子211支撑的稳定性，进而保证动子211的稳定运行。
72.示例性地，在本实施例中，导杆110的数量为两个，每个导杆110上的基座套件120的数量为两个。两个导杆110平行间隔设置，每个导杆110上间隔套设有两个基座套件120，基座套件120均与动子211连接，并可沿着动子211运行。
73.可以理解的是，这里并不对导杆110的数量进行限定，在其他具体实施例中，还可以将导杆110的数量设置为三个、四个或者五个等；同样，每个导杆110上设置的基座套件120的数量也可以设置为三个、四个或者五个等。
74.示例性地，在本实施例中，两个导杆110上的基座套件120一一相对设置。需要说明的是，如此设置，进而保证气浮力的均匀性与一致性，进而便于实现对动子211的水平度的调整。
75.在可选地示例性实施例中，调节组件100还包括基座140以及两个支撑架150，两个支撑架150间隔设置于基座140上，导杆110的两端分别连接于两个支撑架150上。
76.需要说明的是，设置基座140以及两个支撑架150，用于支撑导杆110。
77.在可选地示例性实施例中，调节组件100还包括调节件，调节件活动连接于基座套件120上，用于调节第一调节间隙123的间隙大小。
78.需要说明的是，具体地，在本实施例中，设置调节件，调节件活动连接于基座套件120上，用于调节第一调节间隙123的间隙大小。当动子211出现水平度偏差或者抖动时，可通过调整调节件，进而实现调节第一调节间隙123的间隙大小，使得作用于基座套件120上的气浮力的得到调整，进而对动子211的运行情况进行调整。
79.在可选地示例性实施例中，调节件包括调节螺杆160，基座套件120上设置有第一螺纹孔124以及第二螺纹孔125，第一螺纹孔124与第二螺纹孔125的螺纹旋向相反设置，第一螺纹孔124与第二螺纹孔125分别设置在第一调节间隙123的两侧，调节螺杆160螺纹连接于第一螺纹孔124和第二螺纹孔125，以调节第一调节间隙123的大小。
80.需要说明的是，具体地，在本实施例中，调节件包括调节螺杆160，基座套件120上设置有第一螺纹孔124以及第二螺纹孔125，第一螺纹孔124与第二螺纹孔125的螺纹旋向相反设置，第一螺纹孔124与第二螺纹孔125分别设置在第一调节间隙123的两侧，调节螺杆160螺纹连接于第一螺纹孔124和第二螺纹孔125，在调整第一调节间隙123时，可旋拧调节螺杆160，由于第一螺纹孔124与第二螺纹孔125的螺纹旋向相反设置，随着调节螺杆160的旋进或旋出，可调整第一调节间隙123的两个相对面之间的距离，进而调整第一调节间隙123的尺寸，实现调整基座套件120的内腔121的内侧壁与导杆110的外侧壁之间的距离。如此设置，使得调节过程简单易操作。
81.在可选地示例性实施例中，内腔121设置有多个环形气路126，每个环形气路126均与注气孔122连通。
82.需要说明的是，具体地，在本实施例中，在内腔121设置有多个环形气路126，每个环形气路126均与注气孔122连通，多个环形气路126，将注气孔122注入内腔121的气体进行初步分散，用于保证气浮力施加于导杆110的外侧壁上的力的均匀性。
83.在可选地示例性实施例中，基座套件120具有通槽127，通槽127一侧与注气孔122连通，另一侧与环形气路126连通。
84.需要说明的是，具体地，在本实施例中，在基座套件120内设置通槽127。通槽127一侧与注气孔122连通，另一侧与环形气路126连通，进而实现通过注气孔122将气体注入通槽127，然后经过通槽127分散注入到多个环形气路126内。如此设置，保证气体注入的分散性。
85.在可选地示例性实施例中，多个环形气路126沿着内腔121的轴向方向间隔设置。
86.需要说明的是，将多个环形气路126沿着内腔121的轴向方向间隔设置，进一步保证注入内腔121的气体的分散性。
87.在可选地示例性实施例中，沿内腔121的轴向方向，每相邻两个环形气路126之间的间距相等。
88.需要说明的是，沿内腔121的轴向方向，每相邻两个环形气路126之间的间距相等，也即将多个环形气路126等间距设置，进而保证内腔121中的气体分布的均匀性。
89.在可选地示例性实施例中，调节组件100还包括注气管170，注气管170与注气孔122连通。
90.需要说明的是，具体地，在本实施例中，设置注气管170，便于气源直接与注气管170对接，进而实现将气体通过注气孔122注入基座套件120的内腔121中。
91.示例性地，动子211上还设置有导线接头2111。
92.需要说明的是，导线接头2111用于向动子211内的线圈进行通电。
93.本技术实施例还提供了一种直线电机装置200，包括直线电机210和上述的调节组件100；直线电机210包括动子211和定子212，动子211滑动连接于定子212，调节组件100的基座套件120与直线电机210的动子211连接。
94.在可选地示例性实施例中，定子212上还设置有光栅尺，光栅尺沿着定子212的长度方向铺设设置，动子211上设置有与光栅尺配合使用的光栅尺读数头2112，光栅尺读数头2112可随动子运行，并读取当前动子211对应定子212上的光栅尺的数值，进而使得光栅尺读数头2112读出动子211的位移。
95.本技术实施例提供直线电机装置200，由于包括上述的调节组件100，因此也具有上述的有效地对动子211的抖动程度进行调整，且该调节组件100结构简单，调整操作过程简易，有利于大规模批量生产的技术效果。
96.具体地，为了明确直线电机装置200运用调节组件100时的调节原理，以及进一步了解调节组件100的结构，对直线电机装置200的动子211的调节过程描述如下：
97.直线电机210包括动子211和定子212，动子211内设置有线圈，定子212内设置有磁钢，在直线电机210的动子211在运行过程中，通过注气孔122向内腔121注入气体，基座套件120的内壁悬浮于导杆110的外壁，实现基座套件120带动直线电机210的动子211悬浮于直线电机210的定子212。与现有的直线电机210相同，对直线电机210内的线圈进行通电驱动。以现有的u型直线电机为例，定子212设置为u型槽的形式，u型槽两侧内壁设置有阵列排布的磁钢，动子211上设置有线圈，线圈组件是无铁的。基于线圈组件无铁，所以它和磁钢之间不会产生吸引力，也不会产生干扰力；u型直线电机磁场方向在竖直方向，线圈电流通电方向朝u型槽里或外，根据导线在磁场中受力分析可以得到线圈受力沿着导轨方向；再结合位移传感器，实时检测动子211的位置，来更换通电线圈的相，达到直线运动的效果。直线电机210动子211与定子212间无机械接触，动子211受到干扰能力小，实现气浮直线运动，有利于实现精密运动效果。
98.调节组件100的基座套件120与直线电机210的动子211连接，并可随直线电机210的动子211做直线运行。在直线电机210的动子211在运行过程中，通过注气孔122向内腔121注入气体，基座套件120的内壁悬浮于导杆110的外壁，实现基座套件120带动直线电机210的动子211悬浮于直线电机210的定子212。然后利用外部检测装置检测动子211悬浮的水平度、抖动程度。当出现抖动程度不达标时，影响动子211的稳定运行时，可通过调整第一调节间隙123的尺寸，进而使得动子211悬浮的抖动程度最小，完成对动子211气浮水平的调节。
99.第一调节间隙123的调节操作，具体如下：可旋拧调节螺杆160，由于第一螺纹孔124与第二螺纹孔125的螺纹旋向相反设置，随着调节螺杆160的旋进或旋出，可调整第一调节间隙123的两个相对面之间的距离，进而调整第一调节间隙123的尺寸，实现调整基座套件120的内腔121的内侧壁与导杆110的外侧壁之间的距离。当需要减弱抖动程度时，可旋进调节螺杆160，使得第一调节间隙123减小，进而第一调节间隙123的两个相对面之间的距离减小，基座套件120中的多孔套件130相对于导杆110的外侧壁之间的距离减小。通过注气孔122进而多孔套件130内的气体与导杆110的外侧壁之间的距离减小，使得气浮力增大，使得调节组件100的静刚度增大，抗干扰能力变强，进而减弱动子211的抖动程度。同时，本技术实施例提供了四个基座套件120，通过调节四个调节件可以调节四个基座套件120的水平度，从而实现以简捷的方式达到对动子211的抖动程度以及水平度的调节。
100.最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本技术的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本技术已经进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施方式技术方案的范围。
101.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本技术对各种可能的组合方式不再另行说明。