[实用新型]一种驱动导向一体化装置

说明书

本实用新型提供一种驱动导向一体化装置，包括导向组件与定子组件；定子组件包括铁芯以及绕行在铁芯上的线圈；导向组件包括基座，柔性导向机构与永磁动子；基座上设置第一定位槽以及第二定位槽，第一定位槽用于安装柔性导向机构与永磁动子，定子组件通过第二定位槽固定安装在基座上；铁芯的端面与永磁体存间隙相对；当线圈通电，永磁体受到电磁力作用而运动，力传递到柔性导向机构，柔性导向机构受力变形，通过输出轴输出位移。该装置能够输出高精度位移，可用于高精度运动、定位等领域。

技术领域

本实用新型涉及机电一体化设计领域，具体涉及一种驱动导向一体化装置。

背景技术

柔性导向机构受力变形，通过变形传递位移，使其具有高线性度，无摩擦，无反向间隙的优点，被广泛应用于位移精度需要达到纳米级的场合。在百微米级行程以下时，可以采用压电陶瓷致动器作为柔性导向机构的驱动装置，但由于压电陶瓷堆叠数量和器件尺寸的限制，其行程范围小于一百微米。尽管压电陶瓷致动器可以采用尺蠖结构提高行程范围，但使用寿命短是最大的限制因素。

采用直线电机作为驱动装置能够提高柔性导向机构的行程范围，为了提高装置性能指标，直线电机需要：1.减小运动部分质量；2.提高推力密度；3.行程范围内推力平稳；4.电机散热合理。

但是，目前柔性导向机构和电机是独立设计的，两者通过紧固件连接，导致整体占用较大空间。另外，现有直线电机大部分是三相电机，推力平稳程度难以达标。音圈电机是一种单相电机，其推力平稳，但是采用动圈式结构的音圈电机，则面临动子质量较大，散热困难的问题；采用动磁式结构的音圈电机导致系统中基本无阻尼，系统极易振动，降低定位精度。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术现状，提供一种驱动导向一体化装置，该装置一体化设计导向机构和驱动电机，能够输出高精度位移，可用于高精度运动、定位等领域。

本实用新型的技术方案为：一种驱动导向一体化装置，包括导向组件与定子组件；

所述定子组件包括铁芯以及绕行在铁芯上的线圈；

所述导向组件包括基座、柔性导向机构与永磁动子；基座上设置用于安装柔性导向机构与永磁动子的第一定位槽；基座上还设置第二定位槽，定子组件通过第二定位槽固定安装在基座上；当永磁动子安装在第一定位槽，定子组件固定安装在基座上时，所述铁芯的端面与永磁体存间隙相对；

线圈通电，永磁体受到电磁力作用而运动，力传递到柔性导向机构，柔性导向机构受力变形产生位移，通过输出轴传递位移。

所述永磁动子采用永磁材料构成，可提供激励磁场，并且线圈通电时永磁体受到电磁力作用而运动。

所述柔性导向机构受力变形，通过变形传递位移，其结构不限，可以具有一定的拓扑结构。作为优选，所述柔性导向机构采用高强度、高弹性的材料，通过机械加工形成特定的拓扑形状。

所述线圈采用导电性材料。作为一种实现方式，所述线圈绕制成型后嵌装在铁芯上。

所述定子组件安装在基座的至少一侧。例如，所述定子组件安装在基座的上侧、下侧，或者上侧与下侧。安装在基座上的定子组件数目不限，一个基座可以安装一个、两个或者多个定子组件。

作为优选，所述铁芯中与永磁体相对的端面设置导电片，当线圈通电，永磁体受到电磁力作用而运动时，与所述导电片产生相对位移，永磁体激励的磁场将在导电片中产生涡流，从而使永磁体受到与速度成正比的阻尼力，能够提高装置的抗扰动性，提升稳定性，同时改善装置的可控性。作为进一步优选，可通过调控导电片厚度得到合适的阻尼力。

作为优选，所述定子组件外围设置外壳，用于加固和保护定子组件，外壳通过固定件固定在基座上。作为进一步优选，所述定子组件嵌入外壳，通过灌胶固结为一体。

作为一种实现方式，所述永磁动子与柔性导向机构固定连接。