[实用新型]直线旋转电机

说明书

本实用新型公开了一种直线旋转电机。该直线旋转电机为双自由度电机，可同时实现直线运动与旋转运动，该直线旋转电机包括线光栅尺与码盘光栅尺。直线光栅尺与码盘光栅尺均沿电机输出轴方向设置，从而可以直接对电机输出轴直线运动位移量及旋转角度进行测量，并且简化了直线旋转电机的布局，降低了直线运动定位精度的控制难度，有效提升了直线旋转电机的性能。

技术领域

本实用新型涉及一种直线旋转电机，尤其涉及可多自由度运动的单个电机，属于直线电机技术领域。

背景技术

现有的直线旋转电机分离式布局，分离式直线旋转电机将直线电机与旋转电机通过机械结构组合，以传动的方式同时完成直线与旋转运动，该布局内部结构复杂，机械传动导致定位精度不高，本质上分离式直线旋转电机是由两个电机组合而成。而且，这种布局的直线电机的负载较大，增大了直线运动定位精度的控制难度。而且，直线运动位移测量单元以及旋转角度测量单元的引入会使得直线旋转电机的布局更为复杂，也更难以控制电机的体积，并且，由于输出轴可以同时进行直线和旋转运动，因此，如何提高直线旋转电机的直线运动的位移测量和控制的准确度也成为了本领域的技术难题。

实用新型内容

本实用新型旨在提出一种带直线运动位移测量单元和旋转运动角度测量单元的直线旋转电机，该直线旋转电机为双自由度电机，可同时实现直线运动与旋转运动，该直线运动位移测量单元和旋转运动角度测量单元直接对电机输出轴直线运动位移量及旋转角度进行测量，从而简化了直线旋转电机的布局，提高了直线运动位移的测量准确度，降低了直线运动定位精度的控制难度，有效提升了直线旋转电机的性能。

本实用新型提供了一种直线旋转电机，其特征在于，所述直线旋转电机包括：动子、输出轴、直线导轨、滑块；所述滑块设置于所述直线导轨上，并且与所述直线导轨通过辊子连接；所述滑块与所述输出轴固定连接；所述动子与所述输出轴连接，所述动子用于驱动所述输出轴直线和旋转运动；所述直线旋转电机还包括直线运动位移测量单元、旋转运动角度测量单元；至少部分所述直线运动位移测量单元固定设置于所述滑块上，从而所述直线运动位移测量单元用于测量所述输出轴的直线位移；至少部分所述旋转运动角度测量单元固定设置于所述输出轴上，从而所述旋转运动角度测量单元用于测量所述输出轴的旋转角度。

可选的，所述直线运动位移测量单元为直线光栅尺或者直线磁栅。

可选的，所述旋转运动角度测量单元为码盘光栅尺或者圆形磁栅。

可选的，所述直线光栅尺包括直线光栅尺条和直线光栅尺读数头，所述直线光栅尺条安装在所述直线导轨的滑块上；或者，所述直线磁栅包括磁栅尺条和磁头，所述磁栅尺条安装在所述直线导轨的滑块上。

可选的，所述码盘光栅尺包括码盘光栅尺盘、码盘光栅尺读数头，所述码盘光栅尺盘固定在电机输出轴上，并且与所述电机输出轴同轴心；或者，所述圆形磁栅包括磁栅尺盘和磁头，所述磁栅尺盘固定在电机输出轴上，并且与所述电机输出轴同轴心。

可选的，所述动子的表面固定有磁体部件，或者所述动子包含有磁体材料。

可选的，所述磁体部件是永磁体，或者所述磁体材料为永磁体材料。

可选的，所述直线旋转电机还包括内定子、外定子、电机外壳；所述内定子位于所述动子内部，所述外定子位于所述动子外部以及所述电机外壳内部；所述内定子用于驱动所述动子作直线运动，所述外定子用于驱动所述动子作旋转运动；或者，所述内定子用于驱动所述动子作旋转运动，所述外定子用于驱动所述动子作直线运动。

可选的，当所述电机输出轴作直线运动时，所述电机输出轴通过与其固定连接的轴承限位器带动轴承与基座作直线运动，从而带动与基座固定连接的滑块进行直线运动。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明