[发明专利]直线旋转双自由度伺服电机

权利要求书

1.直线旋转双自由度伺服电机，它由基座、直线定子、初级动子、次级动子、光栅尺、旋转编码器组成，其特征是：光栅尺安装在初级动子上，对直线位移进行反馈，旋转编码器安装在次级动子上，对旋转角度进行反馈。

2.根据权利要求1所述的直线旋转双自由度伺服电机，其特征是：直线定子由下磁轭（2）、永磁体（4）、导磁轭（5）、中磁轭（6）、永磁体（7）、上磁轭（8）组成；两块永磁体分别贴放在上下磁轭上，上下磁轭通过导磁轭连接至中磁轭（6）；贴放于上磁板（8）的永磁体（7）在其右侧形成方向垂直于中磁板的匀强磁场（23），贴放于下磁板（2）的永磁体（4）在其左侧形成方向垂直于中磁板的匀强磁场（24），从而形成完整的磁场回路。

3.根据权利要求2所述的直线旋转双自由度伺服电机，其特征是：初级线圈（3）穿入匀强磁场（24），绕过中磁轭（6），从匀强磁场（23）穿出；当初级线圈（3）中有正向电流时，线圈受安培力作用向上运动，当初级线圈（3）中有反向电流时，线圈受安培力作用向下运动。

4.根据权利要求1所述的直线旋转双自由度伺服电机，其特征是：初级线圈（3）安装在线圈支架（10）上，并固定于初级动子（20）上，滚珠导轨滑块（18）也安装在初级动子（20）上；导轨（17）固定在基座（1）上，滚珠导轨滑块（18）沿导轨（17）作直线运动；光栅尺读头（11）安装在基座（1）上，光栅尺（12）贴放于线圈支架（10）上。

5.根据权利要求1或4所述的直线旋转双自由度伺服电机，其特征是：空心杯电机（14）的后输出轴连接旋转编码器（13），前输出轴连接减速箱（15），减速箱（15）固定在初级动子(20)上；次级动子(22)经由轴承(21)固定在初级动子(22)上，并通过联轴器(19)与减速箱输出轴(16)连接。

6.根据权利要求1或3所述的直线旋转双自由度伺服电机，初级线圈（3）所受的安培力传递给初级动子（20），使之沿导轨（17）的安装方向作直线运动，同时光栅尺读头（11）通过安装在线圈支架（10）上的光栅尺（12）读出当前的直线相对位移，作为位置信息反馈给运动控制器。

7.根据权利要求1或5所述的直线旋转双自由度伺服电机，其特征是：旋转运动由空心杯电机（14）产生，安装在其尾部的旋转编码器（13）用于对生成旋转位移的反馈信号，减速箱（15）对产生的旋转运动进行减速增扭后，通过联轴器（19）传递给次级动子（22），初级动子（20）安装在导轨（17）上，次级动子经过轴承（21）安装在初级动子（20）上。