一种高集成度伺服直线电机的制作方法

本发明涉及伺服直线电机，具体涉及一种高集成度伺服直线电机。

背景技术：

1、传统的伺服直线电机与旋转的丝杠结合方式主要有两种，一是通过同步带或齿轮等方式将伺服电机的旋转轴与丝杠的螺母或者丝杠进行连接，将伺服电机的旋转运动转换为丝杠的直线运动，二是通过伺服电机的转轴与丝杠的螺母或者丝杠进行直接连接(通过联轴节等方式)。无论哪种方式，伺服直线电机的转子与丝杠的螺母或者丝杠均为两个独立的部件，均需要采用某种方式将两者进行连接，这样的结构使得伺服直线电机的空间体积较大、中间存在传递链，容易存在磨损、间隙等问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种高集成度伺服直线电机。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种高集成度伺服直线电机，包括电机外壳、电机定子线圈、电机定子铁芯，电机定子线圈绕制在电机定子铁芯的线槽内，电机定子线圈通过过盈配合安装到电机外壳的内孔内，形成定子结构；还包括丝杠、转子螺母和电机磁钢；转子螺母套接于丝杠1的外部，两者之间螺纹配合；转子螺母同时作为电机的转子，其表面贴有电机的永磁材料，即电机磁钢；丝杠、转子螺母和电机磁钢均设于电机外壳的内孔，并穿过电机定子线圈的内孔，所述电机磁钢和电机定子铁芯相对。

4、进一步地，所述转子螺母的前端和后端分别由前轴承和后轴承支撑，转子螺母绕前轴承和后轴承的圆轴中心旋转运动。

5、更进一步地，所述前轴承由两个背向安装的圆锥轴承组成，两个圆锥轴承分别用于抵消前向或者后向的推力；两个圆锥轴承之间安装有压力传感器，用于检测前向或向后的推力。

6、更进一步地，所述前轴承和后轴承的内圈分别通过前锁紧螺母和后锁紧螺母在轴向上无间隙地锁紧。

7、更进一步地，前法兰通过螺钉固定于电机外壳的前端，前轴承的外圈分别被电机外壳和前法兰夹紧固定，即前轴承用于承受电机的全部轴向力；后轴承的外圈与电机外壳连接，在轴向上为自有状态，用于抵消转子螺母的热胀冷缩；前轴承和后轴承的外圈均直接安装到电机外壳的内孔内。

8、进一步地，所述高度集成伺服直线电机还包括有编码器转盘、编码器读头、读头底座、编码器转盘座和后法兰；所述编码器转盘安装于所述编码器转盘座，所述编码器转盘座和所述转子螺母相固定，并与转子螺母共同做旋转运动；编码器读头安装于读头底座，所述读头底座固定于后法兰，所述后法兰通过螺钉固定于电机外壳的后端；编码器读头相对电机外壳是静止的，用于读取编码器转盘上的位置信息，并将读取的位置信息反馈到电机的控制器中。

9、再进一步地，所述前法兰上设有前密封圈，前密封圈的内圈与转子螺母的前端紧密配合。

10、再进一步地，后法兰上设有后密封圈，后密封圈的内圈分别与转子螺母的后端紧密配合。

11、进一步地，所述丝杠的前端设有丝杠负载接口，丝杠负载接口用于连接负载，例如活塞杆等。

12、进一步地，所述电机外壳设有电机出线孔，电机出线孔作为电机定子线圈的电源线出线孔。

13、本发明的有益效果在于：

14、1.本发明中，将伺服直线电机的磁钢直接贴到丝杠的螺母的表面，将丝杠的螺母同时作为电机的转子使用，实现电机的转子与丝杠的螺母是同一个零件，中间不存在传动链，从而可以节省体积空间、避免传动链环节存在的磨损或间隙等问题，同时获得电机的最大动态响应特性。

15、2.本发明中，前轴承是由两个背向安装的圆锥轴承组成，两个圆锥轴承分别用于抵消前后两个方向的推力，丝杠无论是前端或者后端受到轴向力时，均会传递到两个圆锥轴承的中间，通过在这两个圆锥轴承中间安装一个压力传感器，可以直接检测该轴向力，根据检测到的轴向力可以测量负载的大小或者对负载端的力量进行限制，起到保护作用。

技术特征：

1.一种高集成度伺服直线电机，包括电机外壳、电机定子线圈、电机定子铁芯，电机定子线圈绕制在电机定子铁芯的线槽内，电机定子线圈通过过盈配合安装到电机外壳的内孔内，形成定子结构；其特征在于，还包括丝杠、转子螺母和电机磁钢；转子螺母套接于丝杠的外部，两者之间螺纹配合；转子螺母同时作为电机的转子，其表面贴有电机的永磁材料，即电机磁钢；丝杠、转子螺母和电机磁钢均设于电机外壳的内孔，并穿过电机定子线圈的内孔，所述电机磁钢和电机定子铁芯相对。

2.根据权利要求1所述的高集成度伺服直线电机，其特征在于，所述转子螺母的前端和后端分别由前轴承和后轴承支撑，转子螺母绕前轴承和后轴承的圆轴中心旋转运动。

3.根据权利要求2所述的高集成度伺服直线电机，其特征在于，所述前轴承由两个背向安装的圆锥轴承组成，两个圆锥轴承分别用于抵消前向或者后向的推力；两个圆锥轴承之间安装有压力传感器，用于检测前向或向后的推力。

4.根据权利要求2所述的高集成度伺服直线电机，其特征在于，所述前轴承和后轴承的内圈分别通过前锁紧螺母和后锁紧螺母在轴向上无间隙地锁紧。

5.根据权利要求2所述的高集成度伺服直线电机，其特征在于，前法兰通过螺钉固定于电机外壳的前端，前轴承的外圈分别被电机外壳和前法兰夹紧固定，即前轴承用于承受电机的全部轴向力；后轴承的外圈与电机外壳连接，在轴向上为自有状态，用于抵消转子螺母的热胀冷缩；前轴承和后轴承的外圈均直接安装到电机外壳的内孔内。

6.根据权利要求1所述的高集成度伺服直线电机，其特征在于，所述高度集成伺服直线电机还包括有编码器转盘、编码器读头、读头底座、编码器转盘座和后法兰；所述编码器转盘安装于所述编码器转盘座，所述编码器转盘座和所述转子螺母相固定，并与转子螺母共同做旋转运动；编码器读头安装于读头底座，所述读头底座固定于后法兰，所述后法兰通过螺钉固定于电机外壳的后端；编码器读头相对电机外壳是静止的，用于读取编码器转盘上的位置信息，并将读取的位置信息反馈到电机的控制器中。

7.根据权利要求5所述的高集成度伺服直线电机，其特征在于，所述前法兰上设有前密封圈，前密封圈的内圈与转子螺母的前端紧密配合。

8.根据权利要求6所述的高集成度伺服直线电机，其特征在于，后法兰上设有后密封圈，后密封圈的内圈分别与转子螺母的后端紧密配合。

9.根据权利要求1所述的高集成度伺服直线电机，其特征在于，所述丝杠的前端设有丝杠负载接口，丝杠负载接口用于连接负载，例如活塞杆等。

10.根据权利要求1所述的高集成度伺服直线电机，其特征在于，所述电机外壳设有电机出线孔，电机出线孔作为电机定子线圈的电源线出线孔。

技术总结本发明公开了一种高集成度伺服直线电机，包括电机外壳、电机定子线圈、电机定子铁芯、丝杠、转子螺母和电机磁钢；转子螺母套接于丝杠的外部，两者之间螺纹配合；转子螺母同时作为电机的转子，其表面贴有电机的永磁材料，即电机磁钢；丝杠、转子螺母和电机磁钢均设于电机外壳的内孔，并穿过电机定子线圈的内孔，所述电机磁钢和电机定子铁芯相对。本发明将伺服直线电机的磁钢直接贴到丝杠的螺母的表面，将丝杠的螺母同时作为电机的转子使用，实现电机的转子与丝杠的螺母是同一个零件，中间不存在传动链，从而可以节省体积空间、避免传动链环节存在的磨损或间隙等问题，同时获得电机的最大动态响应特性。技术研发人员：沙鑫受保护的技术使用者：宁波伊迈科思运动控制技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29