一种Z轴气动配重结构的制作方法

一种z轴气动配重结构
[技术领域]
[0001]
本实用新型涉及直线电机模组的z轴配重技术领域，具体地说是一种z轴气动配重结构。
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背景技术：
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[0002]
目前，很多模组(此处模组是指直线电机模组)的z轴配重方式一般分为三种：磁力弹簧(也称恒力弹簧)配重、弹簧配重、气缸配重。一般成本和时间不在考虑范围时会选择磁力弹簧配重，气缸配重和弹簧配重是使用较多的场合，气缸配重通过调节气压和距离满足要求，弹簧配重的计算复杂性较高，在力变化范围较大时就需要重新匹配弹簧。根据使用情况，主要存在以下不足之处：
[0003]
(1)磁力弹簧配重的缺点是成本太高，有时一根弹簧的成本会占整体模组的50％以内；
[0004]
(2)气缸配重的缺点是在快速运动时，由于气缸的进气处有很小的节流孔，导致气体不能快速的进或放(主要是在高加速方面)，同时在长行程中存在导杆过长的现象，不能满足使用；
[0005]
(3)弹簧配重的缺点主要是表现在外观的美观性以及弹簧的力变化是线性的，所以不管弹簧的弹性系数多么小，总是会存在一个变化的配重和负载本身却没有变化，这也就使得长行程时无法满足使用(一般大于200mm)后弹簧就很难使用了。
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技术实现要素：
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[0006]
本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种z轴气动配重结构，能够实现在长行程中不会产生因为长行程而使得配重出现线性变化的过程，且成本相对较低。
[0007]
为实现上述目的设计一种z轴气动配重结构，包括底板1、端盖组件2、载板3、动子4、导轨5和定子6，所述底板1采用铝型材制成，所述端盖组件2通过螺丝安装在底板1左右两端，所述底板1上设有沿z轴方向延伸的定子安装面7、导轨安装面8和缸体9，所述导轨安装面8设于定子安装面7与缸体9之间位置处，所述底板1的缸体9内塞有磁耦合内圈，所述定子6、导轨5分别安装在定子安装面7、导轨安装面8上，所述载板3安装在导轨5的滑块上，所述载板3下方安装有动子4和磁耦合外圈，所述磁耦合外圈套于缸体9外面，且与缸体9之间预留有间隙，所述磁耦合外圈与磁耦合内圈通过磁耦合方式连接，所述载板3、动子4、磁耦合外圈通过磁耦合方式与磁耦合内圈同步运行。
[0008]
进一步地，所述定子安装面7布置在底板1中部，所述定子安装面7前后侧均设有导轨安装面8，两个导轨安装面8另一侧均设置有缸体9。
[0009]
进一步地，所述磁耦合外圈包括基体10和外磁钢11，所述基体10采用铝材制成，所述基体10截面呈c字型，所述基体10内嵌入有外磁钢11，所述外磁钢11粘贴于基体10内圈，所述外磁钢11为一个开槽型环形磁钢。
[0010]
进一步地，所述磁耦合内圈包括活塞12、内磁钢13和密封圈二14，所述内磁钢13粘
于活塞12上，所述密封圈二14卡装于活塞12内，所述密封圈二14用于缸体9内部密封。
[0011]
进一步地，所述端盖组件2包括端盖15，端盖15内侧设置有密封圈一安装槽16，所述密封圈一安装槽16内装设有密封圈一17，所述密封圈一17用于端面密封，所述端盖15上安装有气管接头18，所述气管接头18用于导通压缩空气进入底板1的缸体9内。
[0012]
本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：
[0013]
(1)本实用新型成本相对较低，内部采用的是磁耦合的方式，这部分在耦合气缸方式中已经应用很成熟了；
[0014]
(2)气缸内部没有节流小孔一类的限制气体快速流动的结构，直接通过接头进入缸体内部；
[0015]
(3)在一定范围内增加负载或者加速调节时不需要太多负载的过程，直接调整缸内的气体压力和流量即可，从而在长行程中不会产生因为长行程而使得配重出现线性变化的过程；
[0016]
(4)本实用新型通过调节底板缸体内的气体压力和流量来调整磁耦合内圈的两端压力，使得载板、动子、磁耦合外圈一起做到悬浮，可以停在缸体的任意位置。
[附图说明]
[0017]
图1是本实用新型的正面结构示意图；
[0018]
图2是图1的侧面结构示意图；
[0019]
图3是图1的俯视结构示意图；
[0020]
图4是图1中a
‑
a剖视图；
[0021]
图5是图1的立体结构示意图；
[0022]
图6是本实用新型的爆炸示意图；
[0023]
图7是本实用新型中底板的正面结构示意图；
[0024]
图8是图7的侧面结构示意图；
[0025]
图9是图7的俯视结构示意图；
[0026]
图10是图7的立体结构示意图；
[0027]
图11是本实用新型中磁耦合外圈的正面结构示意图；
[0028]
图12是图11的侧面结构示意图；
[0029]
图13是图11的俯视结构示意图；
[0030]
图14是图11的立体结构示意图；
[0031]
图15是本实用新型中磁耦合内圈的正面结构示意图；
[0032]
图16是图15的侧面结构示意图；
[0033]
图17是图15中d
‑
d剖视图；
[0034]
图18是图15的立体结构示意图；
[0035]
图19是本实用新型中端盖的结构示意图；
[0036]
图20是图19中e
‑
e剖视图；
[0037]
图21是传统的外置配重结构示意图；
[0038]
图中：1、底板 2、端盖组件 3、载板 4、动子 5、导轨 6、定子 7、定子安装面 8、导轨安装面 9、缸体 10、基体 11、外磁钢 12、活塞 13、内磁钢 14、密封圈二 15、端盖 16、密
封圈一安装槽 17、密封圈一 18、气管接头 19、直线电机模组本体 20、直线电机模组滑块 21、直线电机模组 22、配重弹簧。
[具体实施方式]
[0039]
下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：
[0040]
如附图所示，本实用新型提供了一种z轴气动配重结构，能够与直线模组配合使用，该z轴气动配重结构包括底板1、端盖组件2、载板3、动子4、导轨5和定子6，底板1采用铝型材制成，端盖组件2通过螺丝安装在底板1左右两端，底板1上设有沿z轴方向延伸的定子安装面7、导轨安装面8和缸体9，导轨安装面8设于定子安装面7与缸体9之间位置处，底板1的缸体9内塞有磁耦合内圈，定子6、导轨5分别安装在定子安装面7、导轨安装面8上，载板3安装在导轨5的滑块上，载板3下方安装有动子4和磁耦合外圈，磁耦合外圈套于缸体9外面，且与缸体9之间预留有间隙，磁耦合外圈与磁耦合内圈通过磁耦合方式连接，载板3、动子4、磁耦合外圈通过磁耦合方式与磁耦合内圈同步运行；其中，定子安装面7布置在底板1中部，定子安装面7前后侧均设有导轨安装面8，两个导轨安装面8另一侧均设置有缸体9。
[0041]
如附图11至附图14所示，磁耦合外圈包括基体10和外磁钢11，基体10采用铝材制成，基体10截面呈c字型，基体10内嵌入有外磁钢11，外磁钢11粘贴于基体10内圈，外磁钢11为一个开槽型环形磁钢。如附图15至附图18所示，磁耦合内圈包括活塞12、内磁钢13和密封圈二14，内磁钢13粘于活塞12上，密封圈二14卡装于活塞12内，密封圈二14用于缸体9内部密封。如附图19和附图20所示，端盖组件2包括端盖15，端盖15内侧设置有密封圈一安装槽16，密封圈一安装槽16内装设有密封圈一17，密封圈一17用于端面密封，端盖15上安装有气管接头18，气管接头18用于导通压缩空气进入底板1的缸体9内。
[0042]
本实用新型中，底板采用铝型材拉出，精加工缸体、导轨安装面、定子安装面尺寸和精度，磁耦合外圈由铝材作为基体，内嵌入一个开槽型环形磁钢，磁耦合内圈由密封圈二、磁钢和活塞组成，活塞粘上磁钢，密封圈卡在活塞内；关于端盖组件此处只介绍端盖，端盖处的密封圈一用于安装槽内，气管接头用于导通空气到底板的缸体内。底板上安装导轨和定子，磁耦合内圈组装完成后塞入底板缸体内，载板上安装动子和磁耦合外圈，然后安装在导轨上，磁耦合外圈套在缸体外面(留有一定的间隙)，磁耦合外圈和磁耦合内圈通过磁耦合方式连接，端盖组件通过螺丝安装在底板的两端。磁耦合配重方式用在模组的两侧，配重的同时做到运行平稳。
[0043]
本实用新型结构用于z轴(模组竖直)上下运行使用，载板、动子、磁耦合外圈通过磁耦合的方式与磁耦合内圈保持同步运行，压缩空气通过端盖的接头进入底板缸体内，密封圈一用于端面密封，密封圈二用于缸体内部密封，通过调节底板缸体内的气体压力和流量来调整磁耦合内圈的两端压力使得载板、动子、磁耦合外圈一起做到悬浮，可以停在缸体的任意位置，当直线电机带运行时可以，通过外部压力监控的方式适时调整缸体内部气压保证直线电机可以正常上下运行。
[0044]
本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。