[发明专利]直旋式致动器

说明书

一种直旋式致动器，包括基座。第一线性马达设置于基座上，包括固定的第一线圈组及可动的第一磁石背板。第二线性马达设置于基座上，包括固定的第二线圈组及可动的第二磁石背板。第一线性轨道固定于基座上。滚珠螺杆包括螺杆及螺帽，螺杆连接第一磁石背板并耦合于第一线性轨道，螺帽连接第二磁石背板并耦合于第一线性轨道。当螺杆及螺帽由第一、第二线性马达驱动而沿着第一线性轨道以同步方式移动时，致动器提供直线运动输出。当螺帽由第二线性马达驱动而沿着第一线性轨道以相对于螺杆为异步方式移动时，致动器提供旋转运动输出。

技术领域

本发明关于一种直旋式致动器；特别有关于一种使用两组线性马达及一滚珠螺杆而可提供直线及旋转运动输出的直旋式致动器。

背景技术

使用线性马达作为致动器，无须额外的转换机构就可提供直线运动输出，但是在许多应用场合如物品取放或检测定位等制程中，仅是直线运动并不够，尚须搭配旋转运动才能满足需求。

现行可提供直线及旋转运动输出的直旋式致动器，多数以线性马达负责直线运动，再额外搭载伺服旋转马达以负责旋转运动。然而，线性马达与伺服旋转马达的机构差异甚大，故需要很多额外的机构转换零件，方能将两者整合。除此之外，伺服旋转马达搭载于线性马达的移动部上，因此伺服旋转马达的动力电缆及编码器电缆必须随之移动，从而可能产生可靠度方面的疑虑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直旋式致动器，主要使用两组线性马达及一滚珠螺杆而可提供直线及旋转运动输出。因不须额外搭载伺服旋转马达，故可改善前述现有技术的问题点。

根据本发明一实施例，提供一种直旋式致动器，包括：一基座；一第一线性马达，设置于基座上，包括一固定的第一线圈组及一可动的第一磁石背板；一第二线性马达，设置于基座上，包括一固定的第二线圈组及一可动的第二磁石背板；一第一线性轨道，固定于基座上，其中第一线性马达、第二线性马达及第一线性轨道以相互平行的方式设置；以及一滚珠螺杆，包括相互螺合的一螺杆及一螺帽，螺杆连接第一磁石背板并耦合于第一线性轨道，螺帽连接第二磁石背板并耦合于第一线性轨道；当螺杆及螺帽由第一、第二线性马达驱动而沿着第一线性轨道以同步方式移动时，直旋式致动器提供直线运动输出，而当螺帽由第二线性马达驱动而沿着第一线性轨道以相对于螺杆为异步方式移动时，直旋式致动器提供旋转运动输出。

根据本发明一实施例，前述基座具有相对的一第一侧及一第二侧，前述第一线圈组及第二线圈组分别固定于第一侧及第二侧，前述第一磁石背板设置于第一侧并可相对于第一线圈组移动，前述第二磁石背板设置于第二侧并可相对于第二线圈组移动，且基座更具有介于第一侧及第二侧之间的一第三侧，前述第一线性轨道固定于该第三侧。

根据本发明一实施例，前述直旋式致动器更包括一第一线性滑块及一第二线性滑块，前述螺杆及第一磁石背板通过第一线性滑块耦合于前述第一线性轨道，前述螺帽及第二磁石背板通过第二线性滑块耦合于第一线性轨道。

根据本发明一实施例，前述直旋式致动器更包括一第二线性轨道、一第三线性轨道、一第三线性滑块及一第四线性滑块，第二线性轨道及第三线性轨道分别固定于前述基座的第一侧及第二侧，且前述第一磁石背板通过第三线性滑块耦合于第二线性轨道，前述第二磁石背板通过第四线性滑块耦合于该第三线性轨道。

根据本发明一实施例，前述直旋式致动器更包括一第四线性轨道、一第五线性滑块及一第六线性滑块，第四线性轨道固定于前述基座的一第四侧，该第四侧介于前述基座的第一侧及第二侧之间并相对于前述基座的第三侧，且前述第一磁石背板通过第五线性滑块耦合于第四线性轨道，前述第二磁石背板通过第六线性滑块耦合于第四线性轨道。

根据本发明一实施例，前述第一线圈组及第二线圈组共同固定于前述基座的一第一侧，前述第一磁石背板设置于基座的第一侧并可相对于前述第一线圈组移动，前述第二磁石背板设置于基座的第一侧并可相对于前述第二线圈组移动，且前述第一线性轨道固定于基座的第一侧并介于第一线圈组及第二线圈组之间。