包括托架接口构件的线性马达的可移动部件

技术领域

本发明涉及一种线性马达的可移动部件，包括托架、线性马达的主要部件和用于将托架可移除地连接到主要部件的托架接口构件。本发明还涉及包括这种可移动部件的线性马达。

背景技术

线性马达可用于快速定位物体，诸如机床的机器部件。线性马达包括主要部件或可移动部件和次级部件或静止部件。适于承载机器部件的托架连接到主要部件。次级部件通常包括磁轨，该磁轨包括固定在线性引导件之间的永磁体，以使得主要部件和次级部件之间的磁性往复式动作能够沿着线性引导件移动托架。例如，US8030804B2中公开了一种常规的线性马达。

在已知的线性马达中，主要部件通常借助于从托架顶侧穿过托架到其底侧的螺钉连接到托架底侧。在通常的应用中，待移动的机器部件被固定到托架的顶侧。因此，为了更换或维护目的，有必要首先将机器部件从顶侧移除以接近线性马达，这常常意味着复杂且繁琐的拆卸程序。

US11025152B2公开了克服了上述问题的用于线性马达的接口设备。然而，该接口设备包括许多部件，特别是包括需要紧密机械公差的楔形件，其制造成本高。此外，楔形件会在托架中引起显著的内应力，对于前端高性能应用应避免这种内应力。

因此，本发明的目的是提供一种线性马达的可移动部件，包括托架、线性马达的主要部件和用于将托架可移除地连接到主要部件的托架接口构件，托架接口构件被设计成减少机械变形，从而增加待移动物体的定位可重复性。

本发明的另一个目的是提供一种制造成本有效的托架接口构件。

本发明的另一个目的是提供一种轻质托架接口构件。

发明内容

这些目的通过线性马达的可移动部件实现，其包括可相对于次级部件移动的主要部件。可移动部件包括托架、主要部件和用于将托架可移除地连接到主要部件的托架接口构件。托架被构造成固定地支撑待移动的物体，诸如机床的机器部件。该托架包括两个相对的横向侧和底侧，该底侧具有包括锚固接收部件的接口构件接收部分。托架接口构件固定地连接到主要部件，并包括连接到托架的相应锚固接收部件的锚固部分。托架接口构件的两个相对边缘部分对准并固定连接到托架的相应相对横向侧的一部分。

在一个实施例中，托架接口构件的一个边缘部分包括托架固定螺纹孔，该螺纹孔与设置在托架的一个横向侧部上的通孔对准。所述一个边缘部分通过螺钉固定到所述一个横向侧。

在一个实施例中，托架接口构件的相对边缘部分包括渐缩表面。螺钉被拧入设置在托架的相对横向侧部上的螺纹孔中，使得螺钉的远端邻接抵靠渐缩表面，以在所述托架接口构件上产生垂直于螺纹孔的轴线的力。

在一个实施例中，托架接口构件包括具有凸起锚固部分的顶侧和平坦底侧。锚固部分包括凸起的中心部分，每个中心部分具有平坦表面和从平坦表面延伸到底侧的主要部件固定孔，以及位于托架接口构件的两个相对边缘上的两个凸起边缘部分。

在一个实施例中，托架的接口构件接收部分的每个锚固接收部件包括支承表面。托架接口构件的每个锚固部分包括搁置在相应支承表面上的搁置表面。

在一个实施例中，至少两个锚固部分中的每一个包括从锚固部分的一个横向侧朝向锚固部分的相对横向侧延伸的凹部，以形成搁置表面。

在一个实施例中，锚固部分从所述构件的一个纵向侧到另一个相对的纵向侧跨托架接口构件垂直地延伸。

在一个实施例中，托架的一个横向侧部被两个部分侧接，以形成切口部分。加强件借助于延伸穿过加强件厚度的固定装置可移除地固定在切除部分内部。固定装置的远端连接到所述一个横向侧部。

在一个实施例中，托架接口构件呈矩形板的形式，并且包括加固件，加固件呈在锚固部分之间沿着纵向方向在所述矩形板的中间延伸的脊的形式。

本发明的另一方面涉及一种包括如上所述的可移动部件的线性马达。

附图说明

借助于以示例方式给出并由附图说明的几个实施例的描述，将更好地理解本发明，其中：

图1示出了根据一个实施例的包括托架、托架接口构件和主要部件的线性马达的可移动部件的分解图；

图2示出了根据一个实施例的图1的托架的透视仰视图；

图3示出了从图1的托架接口构件的不同取向观察的透视图；

图4示出了图1的可移动部件在组装时的俯视图；以及

图5示出了图4沿着A-A的截面图。

具体实施方式

图1示出了线性马达的可移动部件10，包括托架12、主要部件70和托架接口构件40，托架接口构件40用于将托架12可移除地连接到线性马达的主要部件70。主要部件70适于以常规方式与线性马达的次级部件（未示出）配合。次级部件通常包括磁轨，该磁轨包括固定在线性引导件之间的永磁体，以实现主要部件和次级部件之间的磁性往复式动作以沿着线性引导件移动托架12。

托架12包括具有平坦表面的顶侧14，该平坦表面包括连接部分16，连接部分16包括朝向托架12的底侧28延伸的多个孔，如图2所示。这些连接部分16用于将托架固定到线性引导件（未示出）的移动块。此外，托架12被构造成用于固定地支撑待移动的物体，例如机床的机器部件。这通常借助于四个横向安装表面19来实现，安装表面19包括螺纹孔和肩部，以精确设定待移动物体的竖直位置。

如图3所示，托架接口构件40包括顶侧42和底侧58，它们被构造成分别连接到托架12和线性马达的主要部件70。在这方面，图2所示的托架底侧28包括矩形接口构件接收部分30，其包括四个锚固接收部件32，锚固接收部件32成形为与设置在托架接口构件40的顶侧42上的锚固部分相配合，如随后详细描述的。线性凹槽38在锚固接收部件32之间纵向延伸。

两个面对的表面34沿接口构件接收部分30的两个相对纵向侧延伸，以面对线性马达的主要部件70的两个横向上表面74，如图1所示。托架底侧28还包括适于沿着主要部件70的两个相对的上侧定位的两个侧面部分36。

参见图3，托架接口构件40的顶侧42包括位于其中部附近并从其两个平行相对的纵向边缘中的一个延伸到另一个的两个凸起的中心部分44a、44b。顶侧42还包括两个凸起边缘部分50a、50b，这两个边缘部分50a、50b与顶侧42的两个相对横向边缘中的每一者邻接。每个凸起的中心部分44a、44b包括上平坦表面45，上平坦表面45设置有从平坦表面45延伸的主要部件固定孔46，并通向托架接口构件40的底侧58。托架接口构件40的底侧58是要固定到主要部件70的顶部部件的平坦表面。

每个凸边的边缘部分50a、50b还包括上平坦表面51，其设置有主要部件固定孔53，主要部件固定孔53从平坦表面51延伸，并通向托架接口构件40的底侧58上。一个凸起边缘部分50a还包括设置有托架固定螺纹孔54的悬臂部分，其相应的轴线在托架接口构件40安装到接口构件接收部分30中时平行于托架顶侧40的平面。另一个凸起边缘部分50b包括上平坦表面51和渐缩表面52，该渐缩表面52从上平坦表面延伸到托架接口构件40的对应横向边缘。后者包括在其顶侧42上呈线性脊或凸起形式的加固件56。加固件56在锚固部分44a、44b、50a、50b之间从托架接口构件40的两个相对横向侧中的一个到另一个跨托架接口构件40的中间部分延伸。

两个凸起的中心部分44a、44b和一个凸起边缘部分50b每个包括布置在加固件56两侧上的两个凹部48，以产生搁置表面49。凸起边缘部分50a的悬臂部分的下表面也起到搁置表面49的作用。参照图5，矩形接口构件接收部分30的四个锚固接收部件32中的每一个包括在平行于托架顶侧平面的方向上延伸的突出部件，以形成支承表面33。托架接口构件锚固部分44a、44b、50a、50b的搁置表面49旨在搁置在相应的支承表面33上。

如图1和图2所示，托架12包括邻接矩形接口构件接收部分30的相应相对的横向侧的两个相对的横向侧部18a、18b。通孔20设置在横向侧部18a上。当托架接口构件40被安装到接口构件接收部分30中时，这些通孔20的轴线平行于托架顶侧14的平面。螺纹孔21设置在横向侧部18b上。这些孔的轴线平行于通孔20。

托架12已经设计成易于通过机械加工制造。托架12的顶侧14上的槽17是机械加工支承表面33的结果，对应的搁置表面49搁置在支承表面33上。线性凹槽38和锚固接收部件32也通过机械加工托架的底侧28来制造。同样，托架接口构件40的底侧58上的细长开口60是对搁置表面49进行机械加工的结果。

可移动部件10的组装通过如下方式实现。借助于多个螺钉55将托架接口构件40的底侧58固定到线性马达的主要部件70的顶部部件，这些螺钉55延伸穿过托架接口构件40的主要部件固定孔46，53，其中，它们的端部部分被拧入设置在主要部件70的顶侧上的相应固定点72。

然后将托架接口构件40装配在矩形接口构件接收部分30内，其锚固部分44a、44b、50a、50b及其加固件56分别定位在对应的锚固接收部件32和线性凹槽38内。接口构件接收部分30然后沿着平行于托架顶侧平面的方向相对于托架12平移，以使其搁置表面49抵靠托架12的对应支承表面33，如图5所示。

在这种构造中，凸起边缘部分50a的悬臂部分的托架固定螺纹孔54与托架12的横向侧部18a的通孔20对准。该悬臂部分然后借助于螺钉22固定到邻接的横向侧部18a。无头螺钉23在相对的横向侧部18b的螺纹孔21内被调节以邻接抵靠凸起边缘部分50a的渐缩表面52。这样，还产生了垂直力，以确保搁置表面49紧紧地搁置在支承表面33上。

托架接口构件40由超过40 W/mK且优选约50 W/mK的高导热钢制成。托架接口构件的矩形形状和尺寸已经被选择成覆盖整个马达接触表面，以增加热传递，从而改善马达的热行为。

在一个实施例中，加强件24可以可移除地安装在托架12的切口部分内，以在常规应用在托架上产生高机械应力时增加其刚度。如图1所示，加强件24的一侧借助于螺钉24连接到横向侧部18a。这些螺钉24安装在延伸穿过加强件的厚度的相应通孔26内。

在不脱离所附权利要求中定义的本发明范围的情况下，对本发明所述实施例的各种修改和变型对本领域技术人员而言是显而易见的。例如，托架接口构件的两个相对的凸起边缘部分可以通过其它固定装置固定到托架的横向侧部，所述其它固定装置诸如是销，其压配合到设置在托架的相对横向侧部上的通孔中和设置在托架接口构件的两个相对的凸起边缘部分上的对应孔中。

可移动部件 10

托架 12

顶侧 14

连接部分 16

槽 17

横向侧部 18a、18b

通孔 20

螺钉 22

螺纹孔 21

无头螺钉 23

加强件 24

通孔 26

螺钉 27

横向安装表面 19

底侧 28

接口构件接收部分 30

锚固接收部件 32

支承表面 33

面对表面 34

侧面部分 36

线性凹槽 38

托架接口构件 40

顶侧 42

锚固部分

凸起的中心部分 44a、44b

上平坦表面 45

主要部件固定孔 46

凹部 48

搁置表面 49

凸起边缘部分 50a、50b

上平坦表面 51

渐缩表面 52

主要部件固定孔 53

托架固定螺纹孔 54

螺钉 55

加固件 56

底侧 58

细长开口 60

主要部件 70

固定点 72

横向上表面 74