[发明专利]一种用于Z轴的二自由度电机及其装配方法

权利要求书

1.一种用于Z轴的二自由度电机，其特征在于，包括竖直设置的空心轴、由上到下依次套设在所述空心轴上的直线部环磁体和旋转部筒形磁轭，以及周向排布在所述旋转部筒形磁轭外侧壁上的多个旋转部磁条；所述直线部环磁体设有多个且彼此首尾相接，装配到位时，多个所述旋转部磁条所围成的圆筒结构的外径与所述直线部环磁体的外径相同；还包括驱动所述旋转部磁条旋转的旋转部定子绕组、驱动所述直线部环磁体移动的直线部定子绕组，和分别设于所述空心轴两端以供其旋转和轴向滑动的两轴座，以及用以固定所述旋转部定子绕组和所述直线部定子绕组的筒状机壳；两所述轴座分别与所述筒状机壳的两端可拆卸连接，所述旋转部磁条和所述旋转部筒形磁轭的轴向长度相同，所述旋转部筒形磁轭的轴向长度大于所述旋转部定子绕组的轴向长度，装配到位时，所述旋转部定子绕组与所述直线部定子绕组之间留有缓冲腔。

2.根据权利要求1所述的用于Z轴的二自由度电机，其特征在于，所述空心轴的有效行程为多个所述直线部环磁体的轴向总长度与所述直线部定子绕组的轴向长度的差值。

3.根据权利要求1所述的用于Z轴的二自由度电机，其特征在于，所述空心轴上设有定位所述直线部环磁体和所述旋转部筒形磁轭的定位件，所述定位件设有两个且分别位于所述直线部环磁体和所述旋转部筒形磁轭彼此背离的一侧。

4.根据权利要求1所述的用于Z轴的二自由度电机，其特征在于，所述轴座包括供所述空心轴轴向滑动的轴套，和固定套设在所述轴套上的轴承，以及固定所述轴承的外圈的端盖；所述端盖与所述筒状机壳可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的用于Z轴的二自由度电机，其特征在于，所述空心轴的外侧壁上轴向设置有导向槽，所述轴套的内侧壁上设有配合所述导向槽的导向条。

6.根据权利要求1所述的用于Z轴的二自由度电机，其特征在于，所述筒状机壳内设有识别所述直线部环磁体轴向移动的位置的第一识别组件，以及识别所述空心轴的旋转角度的第二识别组件。

7.根据权利要求1所述的用于Z轴的二自由度电机，其特征在于，所述空心轴上位于旋转部筒形磁轭和直线部环磁体相背离的一侧均设有防撞缓冲件。

8.一种用于Z轴的二自由度电机的装配方法，根据权利要求1-7任意一项所述的用于Z轴的二自由度电机，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步：将固定于筒状机壳上的直线部定子绕组与旋转部定子绕组自筒状机壳的两端装入并到位，进一步将设于筒状机壳内的第一识别组件固定在直线部定子绕组背离旋转部定子绕组的一端上；

第二步：将位于空心轴上的两定位件中其一装到空心轴一端上，依次将旋转部筒形磁轭和直线部环磁体装到空心轴上，将旋转部磁条固定在旋转部筒形磁轭上，进一步将另一个定位件装到空心轴另一端上使旋转部定子绕组和直线部定子绕组紧贴；

第三步：将组装好的空心轴穿过筒状机壳使旋转部筒形磁轭和直线部环磁体分别到位，将设于筒状机壳内的第二识别组件固定在轴座上，进一步将两轴座固定在筒状机壳两端。