一种使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组的制作方法
1.本实用新型涉及直线模组技术领域，尤其是指一种使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组。
背景技术：
2.作为短行程高精度的直线模组，除了最常见的水平方向的直线运动，垂直应用同样普遍。其广泛应用于半导体、光纤、医疗器械、精密测量等领域，相比于使用气缸、弹簧等配重结构，或者使用伺服电机驱动的垂直应用，使用磁力弹簧配重在精度、响应速度、时间成本、造价成本等方面有其独特的优势。
3.目前国内市场该类型的产品仍有较大的发展空间，深受各生产企业的关注和青睐。
4.对于现有的几种常见短行程模组竖直应用，各有其特点。
5.伺服电机驱动，滚珠丝杆传动，这样的驱动方式需要较大的电机来克服负载的重力对竖直运动的影响，也需要为滚珠丝杆、联轴器等结构留出更多的空间；受限于传动方式、结构等方面原因，在精度上仍有进步空间。
6.直线电机驱动，气缸配重的模组，用于垂直应用，气缸搭配精密调压阀使用可以更好的控制气缸出力，可调节平衡，应对使用范围内各种客户负载。但气缸在活塞运动时，存在充放气的过程，需要进行一个响应的时间，实际运动速度较快时，则不能达到预期的使用效果；使用气缸配重需要连接气管供气，对于某些工况条件或者设计限制，则需要更精简的结构；普通气缸为保证密封性，摩擦较大，不适合部分小推力电机使用，使用低摩擦气缸也存在生产造成的时间成本更长的问题。
技术实现要素：
7.针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组。
8.本实用新型所采用的技术方案如下：
9.一种使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组，包括
10.直线模组，包括通过所述直线模组两侧的交叉滚子导轨连接的直线模组定子和直线模组动子，所述直线模组定子和所述直线模组动子沿直线方向进行相对运动；
11.模组连接模块，包括连接组件，所述连接组件和所述直线模组动子相连，且所述连接组件支承磁力弹簧模块；
12.磁力弹簧模块，包括磁力弹簧定子和磁力弹簧动子，所述磁力弹簧定子和所述磁力弹簧动子内均设有永磁体，浮动接头套设于所述磁力弹簧动子上；当在一定的运动范围内，所述磁力弹簧动子受到恒力，且恒力一直作用于所述磁力弹簧动子上，持续抵消所述直线模组动子负载的重力。
13.其进一步的技术特征在于：所述磁力弹簧模块还包括一个或多个配重块，当客户
负载改变时，通过增减所述配重块的数量或质量，来配平负载。
14.其进一步的技术特征在于：所述磁力弹簧模块还包括第三连接件，所述磁力弹簧定子通过所述第三连接件和所述直线模组固定连接。
15.其进一步的技术特征在于：所述第三连接件为卡接块，所述卡接块开设弧形缺口，所述弧形缺口和所述磁力弹簧定子贴合。
16.其进一步的技术特征在于：所述磁力弹簧模块还包括底板，所述底板支承所述磁力弹簧动子，且所述磁力弹簧动子通过紧固元件固定。
17.其进一步的技术特征在于：所述连接组件包括第一连接件，所述第一连接件的两侧分别设置第二连接件，所述第二连接件和所述直线模组动子连接。
18.其进一步的技术特征在于：所述直线模组定子包括铝制底座、直线电机线圈和编码器读头，所述直线模组动子包括铝制动子、直线电机磁铁、光栅尺；所述直线电机线圈和直线电机磁铁嵌套在一起，分别固定在铝制底座和铝制动子上；所述编码器读头读取所述光栅尺的刻线，获得所述直线模组动子的相对位置。
19.其进一步的技术特征在于：还包括壳体，所述壳体保护所述模组连接模块和所述磁力弹簧模块，且所述壳体和所述直线模组贴合。
20.其进一步的技术特征在于：还包括l型支撑件，所述l型支撑件的一侧抵接所述直线模组，所述l型支撑件的另一侧固定于工作台面上。
21.其进一步的技术特征在于：还包括电机霍尔编码器出线，所述电机霍尔编码器出线从所述直线模组的出线口，经所述l型支撑件的过孔通过，进入垂直应用直线模组的内部，从垂直应用直线模组的出线口走出，供连接驱动器使用。
22.本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
23.1、本实用新型提供了一种垂直应用直线模组新结构，拥有较高的精度。
24.2、本实用新型使用了直线电机驱动和动磁铁的驱动方式，尺寸小，结构紧凑。
25.3、本实用新型使用配重块供操作人员调节客户负载，使用方便，调节快捷。
26.4、本实用新型使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组，省去了供气等需求，结构上更加紧凑，空间利用率更高；使用浮动接头辅助连接直线部分，保留了其优势，有较好的精度。
附图说明
27.为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
28.图1是本实用新型的第一视角的结构示意图。
29.图2是本实用新型的第二视角的结构示意图。
30.图3是本实用新型的侧视图。
31.图4是配重模块的结构示意图。
32.图5是模组连接模块的结构示意图。
33.图6是模组连接模块的主视图。
34.说明书附图标记说明：1、直线模组定子；2、直线模组动子；3、l型支撑件；4、壳体；5、电机霍尔编码器出线；6、模组连接模块；61、第一连接件；62、第二连接件；63、浮动接头；
64、紧固元件；7、磁力弹簧模块；71、磁力弹簧定子；72、第三连接件；73、磁力弹簧动子；74、配重块。
具体实施方式
35.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
36.关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型，此外，在全部实施例中，相同的附图标号表示相同的元件。
37.实施例1：
38.结合图1-图3、图5和图6，一种使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组，包括
39.直线模组，包括通过直线模组两侧的交叉滚子导轨连接的直线模组定子1和直线模组动子2，直线模组定子1和直线模组动子2在互不接触的情况下沿直线方向进行相对运动；
40.模组连接模块6，包括连接组件，连接组件和直线模组动子2相连，且连接组件支承磁力弹簧模块7；
41.磁力弹簧模块7，包括可相对运动的磁力弹簧定子71和磁力弹簧动子73，磁力弹簧定子71和磁力弹簧动子73内均设有永磁体，浮动接头63套设于磁力弹簧动子73上；当在一定的运动范围内，磁力弹簧动子73受到恒力，且恒力一直作用于磁力弹簧动子73上，持续抵消直线模组动子2负载的重力。
42.上述提供了一种使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组，精度高、结构简单、使用方便的磁力弹簧配重的垂直应用直线模组。
43.如图4所示，在本实施例中，磁力弹簧模块7还包括一个或多个配重块74，当客户负载改变时，通过增减配重块74的数量或质量，来配平负载。
44.在本实施例中，磁力弹簧模块7还包括第三连接件72，磁力弹簧定子71通过第三连接件72和直线模组固定连接。具体地，第三连接件72为卡接块，卡接块开设弧形缺口，弧形缺口和磁力弹簧定子71贴合。
45.在本实施例中，磁力弹簧模块7还包括底板，底板支承磁力弹簧动子73，且磁力弹簧动子73通过紧固元件64固定。具体地，紧固元件64为连接螺丝，连接螺丝套设于磁力弹簧动子73的端部，通过拧紧连接螺丝，从而将磁力弹簧动子73固定在底板上。
46.在本实施例中，连接组件包括第一连接件61，第一连接件61的两侧分别设置第二连接件62，第二连接件62和直线模组动子2连接。
47.在本实施例中，直线模组定子1包括铝制底座、直线电机线圈和编码器读头，直线模组动子2包括铝制动子、直线电机磁铁、光栅尺；直线电机线圈和直线电机磁铁嵌套在一起，分别固定在铝制底座和铝制动子上；编码器读头读取光栅尺的刻线，获得直线模组动子2的相对位置。直线电机线圈和直线电机磁铁为驱动部分，不接触。线圈通电后产生的磁场与磁铁这种永磁体进行相互作用，底座部分固定，则二者可以发生相对运动。编码器读头读取光栅尺的刻线，可以知道直线模组动子2的相对位置，从而方便操作人员对模组进行控
制、使用。
48.在本实施例中，使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组还包括壳体4，壳体4保护模组连接模块6和磁力弹簧模块7，且壳体4和直线模组贴合。
49.在本实施例中，使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组还包括l型支撑件3，l型支撑件3的一侧抵接直线模组，l型支撑件3的另一侧固定于工作台面上。具体地，l型支撑件3有两个精度面，一个精度面用于安装直线模组；另一个精度面作为安装面，使用螺丝固定在工作台面上；壳体4罩在l型支撑件3上，用螺丝在两侧连接。
50.在本实施例中，使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组还包括电机霍尔编码器出线5，电机霍尔编码器出线5从直线模组的出线口，经l型支撑件3的过孔通过，进入垂直应用直线模组的内部，从垂直应用直线模组的出线口走出，供连接驱动器使用。
51.使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组装配顺序如下：先安装直线模组部分，安装交叉滚子导轨，利用螺纹销来进行预压调节，通过控制导轨安装面的高平面度，来实现模组预期的效果。
52.后续按顺序安装模组内部部件，直线电机线圈、直线电机磁铁、编码器和光栅尺，最后装好端盖及线卡，直线模组部分安装结束。
53.将l型支撑件3安装在大理石台面上，将直线模组部分安装在l型支撑件3上，取出方规置于大理石台面上，通过使用千分表进行测量调节，控制读数在10微米之内，使得模组安装面相对于台面垂直。
54.安装磁力弹簧模块7，暂时不安装负载块，将磁力弹簧定子71和磁力弹簧动子73按设计的位置安装完成。之后，安装模组连接模块6，将直线模组部分和磁力弹簧模块7的移动部件相连。
55.完成后推动模组，调节浮动接头63，使得直线模组的运行顺滑，不得有卡顿等情况。
56.安装指定数量配重块74，继续调节浮动接头63及磁力弹簧定子71和磁力弹簧动子73部分，推动直线模组，使得直线模组调节至最优条件，直线模组基本处于平衡状态，推动直线模组动子2，可以使得直线模组动子2在行程内任意部分停顿，松开手后不会下坠，也不会上升。
57.如果部分位置不能保持平衡状态，可通过调节浮动接头63，利用配重块74预留的螺纹孔，锁上紧固元件64进行微调，直至直线模组的整个行程处于平衡状态，直线模组的运行顺畅，则调节完成。
58.安装线卡，完成电机霍尔编码器出线5，安装好壳体4，垂直应用直线模组安装完成。
59.本实施例的工作原理如下：
60.模组开始运动时，电机磁铁和光栅尺，随直线模组动子2进行移动，直线电机线圈、编码器读头，随直线模组定子1处于静止状态，故电机、霍尔、编码器出线固定，不随动子移动，电机霍尔编码器出线5从直线模组定子1的出线口出发，经l型支撑件3上的过孔通过，进入模组内部，从此模组的后方出线口走出，供客户连接驱动器使用。
61.l型支撑件3为直线模组支撑部分，安装直线模组定子1及底面都设置了加工精度5微米，控制两个面的垂直度在10微米，进而使得模组有较好的精度。l型支撑件3底面为客户
安装面，留有m6的通孔，方便客户安装，也可以进行与xy模组或单轴模组的叠加使用。
62.壳体4为铝钣金外壳，表面有激光刻字和过孔，使用m3内六角圆头螺丝固定在l型支撑件3上，起保护、防尘的作用。
63.实施例2：
64.基于实施例1，使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组的有效行程有两种，分别为35mm和60mm，移动质量2kg，磁力弹簧推力有60n、50n、40n三种规格，对应模组额定负载4kg、3kg、2kg，负载块单个质量为0.5kg，通过使用一定数量的负载块，客户可以得到多种可用的负载。
65.其中，垂直应用直线模组生产，对于底座安装面和直线模组动子2的安装面，加工精度面时，需要达到较高的加工精度，以此来保证模组整体的精度；l型支撑件3的两个安装面的平面度和垂直度，也需要做到较高的水平。
66.实际使用时，应当注意实际使用时，安装在模组上的负载或者模组安装的工作台面，也需要控制其精度，较差的精度会影响模组的加工件，发生变形，影响模组的精度；一个较差的工作台面会对模组的精度造成负面的影响。同样，控制导轨的安装面和导轨预压面的加工精度，也是模组本身高精度的保证；详情可参考导轨厂家的产品手册，加工件精度不得低于其使用要求。良好的加工件精度可以保证安装导轨，完成预压后，模组运动的高精度，不需要反复调整。对于模组拆卸，反复预压导轨，可能会使导轨变形，对加工件的精度也有影响。
67.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
68.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
技术特征：
1.一种使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组，其特征在于：包括直线模组，包括通过所述直线模组两侧的交叉滚子导轨连接的直线模组定子(1)和直线模组动子(2)，所述直线模组定子(1)和所述直线模组动子(2)沿直线方向进行相对运动；模组连接模块(6)，包括连接组件，所述连接组件和所述直线模组动子(2)相连，且所述连接组件支承磁力弹簧模块(7)；磁力弹簧模块(7)，包括可相对运动的磁力弹簧定子(71)和磁力弹簧动子(73)，所述磁力弹簧定子(71)和所述磁力弹簧动子(73)内均设有永磁体，浮动接头(63)套设于所述磁力弹簧动子(73)上；当在一定的运动范围内，所述磁力弹簧动子(73)受到恒力，且恒力一直作用于所述磁力弹簧动子(73)上，持续抵消所述直线模组动子(2)负载的重力。2.根据权利要求1所述的使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组，其特征在于：所述磁力弹簧模块(7)还包括一个或多个配重块(74)，当客户负载改变时，通过增减所述配重块(74)的数量或质量，来配平负载。3.根据权利要求1所述的使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组，其特征在于：所述磁力弹簧模块(7)还包括第三连接件(72)，所述磁力弹簧定子(71)通过所述第三连接件(72)和所述直线模组固定连接。4.根据权利要求3所述的使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组，其特征在于：所述第三连接件(72)为卡接块，所述卡接块开设弧形缺口，所述弧形缺口和所述磁力弹簧定子(71)贴合。5.根据权利要求1所述的使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组，其特征在于：所述磁力弹簧模块(7)还包括底板，所述底板支承所述磁力弹簧动子(73)，且所述磁力弹簧动子(73)通过紧固元件(64)固定。6.根据权利要求1所述的使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组，其特征在于：所述连接组件包括第一连接件(61)，所述第一连接件(61)的两侧分别设置第二连接件(62)，所述第二连接件(62)和所述直线模组动子(2)连接。7.根据权利要求1所述的使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组，其特征在于：所述直线模组定子(1)包括铝制底座、直线电机线圈和编码器读头，所述直线模组动子(2)包括铝制动子、直线电机磁铁、光栅尺；所述直线电机线圈和直线电机磁铁嵌套在一起，分别固定在铝制底座和铝制动子上；所述编码器读头读取所述光栅尺的刻线，获得所述直线模组动子(2)的相对位置。8.根据权利要求1所述的使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组，其特征在于：还包括壳体(4)，所述壳体(4)保护所述模组连接模块(6)和所述磁力弹簧模块(7)，且所述壳体(4)和所述直线模组贴合。9.根据权利要求8所述的使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组，其特征在于：还包括l型支撑件(3)，所述l型支撑件(3)的一侧抵接所述直线模组，所述l型支撑件(3)的另一侧固定于工作台面上。10.根据权利要求9所述的使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组，其特征在于：还包括电机霍尔编码器出线(5)，所述电机霍尔编码器出线(5)从所述直线模组的出线口，经所述l型支撑件(3)的过孔通过，进入垂直应用直线模组的内部，从垂直应用直线模组的出线口走出，供连接驱动器使用。
技术总结
本实用新型涉及一种使用磁力弹簧配重的垂直应用直线模组，包括：直线模组，包括通过直线模组两侧的交叉滚子导轨连接的直线模组定子和直线模组动子，直线模组定子和直线模组动子沿直线方向进行相对运动；模组连接模块，包括连接组件，连接组件和直线模组动子相连，且连接组件支承磁力弹簧模块；磁力弹簧模块，包括可相对运动的磁力弹簧定子和磁力弹簧动子，磁力弹簧定子和磁力弹簧动子内均设有永磁体，浮动接头套设于磁力弹簧动子上；当在一定的运动范围内，磁力弹簧动子受到恒力，且恒力一直作用于磁力弹簧动子上，持续抵消直线模组动子负载的重力。本实用新型结构简单，使用方便的磁力弹簧配重，精度高。精度高。精度高。
