[发明专利]一种高速运动装置及其使用控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速运动装置及其使用控制方法，尤其涉及的是一种依靠直线电机驱动而高速气缸被动输出联合作用的高速运动装置及其使用控制方法。

背景技术

随着工业技术的不断发展，高精度运动平台在精密制造、检测等领域发挥越来越重要的作用。

高精密运动平台对于定位精度、速度和加速度等方面性能要求越来越高，这些都对平台的设计和运动控制系统的实现提出了更大的挑战。

现有技术所采用的伺服电机加滚珠丝杠的驱动结构已难以满足要求，而直线电机伺服系统由于其结构优势，更能满足高速、高加速度的场合。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高速运动装置及其使用控制方法，旨在解决现有技术中伺服电机驱动结构速度、加速度性能不足的问题。

本发明的技术方案如下：

一种高速运动装置，其中，所述高速运动装置包括：

由外向内依次设置的壳体、直线电机及主轴箱，所述主轴箱上端连接有一被动输出的高速气缸；

所述直线电机包括：磁板及线圈，所述磁板及线圈二者之任一设置于壳体，二者之另一设置于主轴箱。

优选方案中，所述的高速运动装置，其中，所述主轴箱包括箱体，设置于箱体内的主轴，以及设置于箱体外的若干个滑轨；

所述壳体内侧设置有若干个与所述滑轨适配的导向块。

优选方案中，所述的高速运动装置，其中，所述壳体上端面设置有一用于钳制滑轨的滑轨钳制器。

优选方案中，所述的高速运动装置，其中，所述壳体一侧设置有一滑座，所述滑座连接有一气缸托架，所述气缸托架设置有一通孔，所述高速气缸的输出轴穿过通孔连接于主轴箱。

优选方案中，所述的高速运动装置，其中，所述气缸托架包括：

横向设置、且与所述滑座可拆卸连接的滑座连接部；

横向设置、用于承载高速气缸的气缸承载部；

以及纵向设置、两端分别与所述滑座连接部及气缸承载部连接的纵向承接部。

优选方案中，所述的高速运动装置，其中，所述壳体包括：

与所述滑座固定连接的底板，所述底板两端分别设置有垂直连接于其端面的第一固定板及第二固定板；所述第一固定板及第二固定板背离底板一端连接有一、与底板平行的连接板。

优选方案中，所述的高速运动装置，其中，所述主轴外侧设置有一冷却水道。

优选方案中，所述的高速运动装置，其中，所述冷却水道呈扁平状，缠绕于所述主轴。

一种如上任意一项所述高速运动装置的使用控制方法，其中，主轴箱在直线电机的驱动下沿壳体做直线运动；当其下降时、带动高速气缸输出轴下降、并使高速气缸产生输出气阻，当其上升时、所产生的输出气阻对其提供上升助力、以减轻直线电机负荷。

与现有技术相比，本发明所提供的高速运动装置，由于采用了由外向内依次设置的壳体、直线电机及主轴箱，主轴箱上端连接有一被动输出的高速气缸；直线电机中磁板及线圈二者之任一设置于壳体，二者之另一设置于主轴箱。使得高速运动装置不仅能够在直线电机的驱动下，实现高运动速度及高加速度；且可通过被动输出的高速气缸对快速下降的主轴箱提供拉力、以对其进行适当的速度减缓、并防止其失控甩出，而对快速上升的主轴箱提供推力、以减轻直线电机的负荷；解决了现有技术中伺服电机驱动结构速度、加速度性能不足的问题。

附图说明

图1是本发明中高速运动装置较佳实施例的第一视角结构示意图。

图2是本发明中高速运动装置较佳实施例的第二视角结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种高速运动装置及其使用控制方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提供了一种高速运动装置，其包括：由外向内依次设置的壳体200、直线电机300及主轴箱100，所述主轴箱100上端连接有一被动输出的高速气缸13；所述直线电机300包括：如图2所示，磁板8及线圈9，所述磁板8及线圈9二者之任一设置于壳体200，二者之另一设置于主轴箱100；所述主轴箱100在直线电机300的驱动下向下运动时，带动高速气缸13的输出轴向外伸出，并与气缸壁形成输出气阻；而其在直线电机300的驱动下向上运动时，所形成输出气阻慢慢释放，并成为主轴箱100上升的助力，起到减轻直线电机300负荷的作用。