專利名稱：密封線性電動機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及線性電動機(jī)，特別地，涉及一種在高潮濕環(huán)境中使用的線性電動機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
線性電動機(jī)是本領(lǐng)域已知的，并且用于各種應(yīng)用，諸如機(jī)械加工、機(jī)器人定位以及食品處理和包裝應(yīng)用等。一種類型的線性電動機(jī)系統(tǒng)包括具有線圈的固定電樞和包含磁體的可運動級。通常，電樞繞組可以安裝到基板，具有一系列磁體的級在基板上自由運動。通過將AC(交流)或DC(直流)激勵施加到線圈來在期望方向上引導(dǎo)級。另一類型的線性電動機(jī)系統(tǒng)包括固定磁體和運動線圈。在某些應(yīng)用中，線性電動機(jī)系統(tǒng)可能經(jīng)受濕或高潮濕應(yīng)用。例如，食品處理應(yīng)用中采用的線性電動機(jī)系統(tǒng)需要用高壓水、各種溶液和腐蝕溶劑對系統(tǒng)的頻繁清潔和沖洗，以洗掉系統(tǒng)的組件上的有機(jī)物質(zhì)。然而，這可以產(chǎn)生導(dǎo)致特定組件(比如定子和軸承)的故障的材料腐蝕。因此，期望開發(fā)一種在高潮濕和/或化學(xué)負(fù)載的環(huán)境中可以采用的線性電動機(jī)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
簡單地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種密封線性電動機(jī)系統(tǒng)。所述密封線性電動機(jī)系統(tǒng)包括密封的線圈組件，具有基板內(nèi)的多個線圈繞組，并且包括圍繞基板和線圈繞組布置的蓋，以防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品進(jìn)入基板和線圈繞組。該密封線性電動機(jī)系統(tǒng)還包括密封的磁體組件，鄰近所述線圈組件布置，并且包括安裝在磁體安裝板上的多個磁體和布置在磁體安裝板的表面上的磁體殼，以覆蓋和密封所述殼內(nèi)的多個磁體。根據(jù)另一方面，提供一種密封線性電動機(jī)系統(tǒng)。所述密封線性電動機(jī)系統(tǒng)包括密封的線圈組件，具有基板內(nèi)的多個線圈繞組，并且包括圍繞基板和線圈繞組布置的蓋，以防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品進(jìn)入基板和線圈繞組。該密封線性電動機(jī)系統(tǒng)還包括密封的磁體組件，鄰近線圈組件布置，并且包括安裝在磁體安裝板上的多個磁體和布置在磁體安裝板的表面上的磁體殼，以覆蓋和密封所述殼內(nèi)的多個磁體。該密封線性電動機(jī)系統(tǒng)還包括電動機(jī)級結(jié)構(gòu)，緊固到線圈組件或磁體組件，并且被配置為容納能夠運動的機(jī)器組件；以及軸承組件，耦合在線圈組件或磁體組件與電動機(jī)級結(jié)構(gòu)之間，并且被配置為便于磁體組件相對于線圈組件的線性運動。根據(jù)另一方面，提供一種密封線性電動機(jī)系統(tǒng)。所述密封線性電動機(jī)系統(tǒng)包括密封的線圈組件，具有基板內(nèi)的多個線圈繞組，并且包括圍繞基板和線圈繞組布置的蓋，以防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品進(jìn)入基板和線圈繞組。所述密封線性電動機(jī)系統(tǒng)還包括密封的磁體組件，鄰近線圈組件布置，并且包括安裝在磁體安裝板上的多個磁體和布置在磁體安裝板的頂表面上的磁體殼，以覆蓋和密封所述殼內(nèi)的多個磁體。此外，所述密封線性電動機(jī)系統(tǒng)包括至少一個編碼器傳感器，被密封在線圈組件內(nèi)并且被配置為感測磁體組件的位置和
/或運動信息。根據(jù)另一方面，提供一種密封線性電動機(jī)系統(tǒng)。所述密封線性電動機(jī)系統(tǒng)包括密封的線圈組件，具有基板內(nèi)的多個線圈繞組，并且包括圍繞基板和線圈繞組布置的蓋，以防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品進(jìn)入基板和線圈繞組。所述密封線性電動機(jī)系統(tǒng)包括密封的磁體組件，鄰近線圈組件布置，并且包括安裝在磁體安裝板上的多個磁體和布置在磁體安裝板的頂表面上的磁體殼，以覆蓋和密封所述殼內(nèi)的多個磁體。所述密封線性電動機(jī)系統(tǒng)還包括密封的傳感器組件，鄰近磁體組件布置并且具有被配置為感測磁體組件的位置和/或運動信息的至少一個編碼器傳感器。


當(dāng)參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述時，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點將變得更好理解，在全部附圖中，相同的標(biāo)號表示相同的部分，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明方面的密封線性電動機(jī)系統(tǒng)。圖2是根據(jù)本發(fā)明方面的圖1的定子組件的分解圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明方面的圖1的磁體組件的分解圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明方面的圖1的密封線性電動機(jī)系統(tǒng)的透視圖。圖5示出圖4的密封線性電動機(jī)系統(tǒng)中采用的封裝的傳感器組件的示例性配置。
具體實施例方式如以下詳細(xì)討論的那樣，本發(fā)明實施例提供一種在諸如食品處理應(yīng)用、濕安裝和化學(xué)負(fù)載環(huán)境等的應(yīng)用中使用的密封線性電動機(jī)系統(tǒng)。特別地，該密封線性電動機(jī)系統(tǒng)單獨地包括密封的線圈和磁體組件，以防止所述系統(tǒng)內(nèi)的濕氣和/或化學(xué)進(jìn)入。說明書中對“一個實施例”、“實施例”、“示例性實施例”的論述是指描述的實施例可以包括特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，但每個實施例可以不一定包括特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。此外，這些用語不一定表示同一實施例。進(jìn)一步地，當(dāng)特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性被結(jié)合實施例描述時，認(rèn)為其落入本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識內(nèi)以影響關(guān)于其它實施例的這樣的特征、結(jié)構(gòu)或特性，無論是否顯式地描述?，F(xiàn)返回附圖并且首先參照圖1，示出密封線性電動機(jī)系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括線圈組件12和鄰近線圈組件12布置的磁體組件14。系統(tǒng)10還包括耦合到磁體組件14并且被配置為促進(jìn)磁體組件14相對于線圈組件12的線性運動的軸承組件16。線圈組件12包括在鐵芯上層疊的多個密封線圈繞組。此外，磁體組件14包括由罩覆蓋的多個磁體。在操作時，線圈組件12被配置為從例如三相電源的電源(圖1中未示出)接收電力。軸承組件16包括軌道18，軌道18便于磁體組件14沿著線圈組件12的運動。該軸承組件16可以包括兩個或更多個軸承元件(未示出)，軸承元件接合軌道18中的伸長的凹陷，以在允許磁體組件14沿著線圈組件12運動的同時把磁體組件14保持在線圈組件12 上。線圈組件12產(chǎn)生的受控磁場作用于磁體組件14，以產(chǎn)生用于驅(qū)動磁體組件14和緊固到它的任何外部負(fù)載的線性力。在所示實施例中，系統(tǒng)10包括要被緊固到磁體組件14的頂板20。此外，系統(tǒng)10還包括例如由標(biāo)記22和M表示的側(cè)支架，以將頂板20鏈接到任何其它支撐結(jié)構(gòu)，比如下支撐板。在所示實施例中，線圈組件12、磁體組件14和軸承組件16中的每一個具有以下將詳細(xì)描述的環(huán)境保護(hù)設(shè)計。此外，用于這些組件中的每一個的材料被選擇以用于例如濕安裝、化學(xué)負(fù)載的環(huán)境等的環(huán)境中。在目前討論的實施例中，組件的外殼以不銹鋼制成。還應(yīng)該注意，圖1所示的布置可以被稱為電動機(jī)級。在該電動機(jī)級中與線性電動機(jī)關(guān)聯(lián)的板和支架可以采取各種形式，但通常被設(shè)計為支撐運動的組件。也就是說，在線圈組件12是固定的實施例中，線圈組件12被緊固到機(jī)器并且被經(jīng)由任何期望的開關(guān)設(shè)備、斷路器等提供的外部電源(例如比相電源)供電?？梢钥刂乒β室哉{(diào)節(jié)磁體組件14經(jīng)由軸承軌道沿著線圈組件12的運動。因此可以使得(例如經(jīng)由與磁體組件周圍的支架接口相連的緊固件)緊固到該級的運動機(jī)器組件運動到期望的位置。該級可以用于各種操作，諸如拾取和放置、材料處理、包含形成等。此外，應(yīng)該注意，在所示實施例中，線圈組件12被設(shè)計為固定的，而磁體組件14沿著它運動。該布置可以顛倒過來，使得密封的線圈組件12沿著密封的磁體組件14運動。在這些情況下，可以通過例如以下描述的技術(shù)來對組件12和14進(jìn)行密封。更進(jìn)一步地，特定級布置可以采用各種軸承配置。在所示實施例中，在線圈組件12 的上側(cè)提供單個軸承軌道。在其它實施例中，可以在下側(cè)上提供軸承組件16，并且可以使用其它軸承技術(shù)。相似地，整個布置可以顛倒或另外定位，使得線圈組件12或磁體組件14可以位于組合結(jié)構(gòu)的頂部，或該結(jié)構(gòu)可以在不同于水平的各個角度定位。在特定示例性實施例中，系統(tǒng)10可以包括耦合到線圈組件12的位置傳感器(比如霍爾效應(yīng)傳感器)，用于感測磁體組件14的磁體的位置信息。在特定其它實施例中，系統(tǒng) 10可以在線圈組件12外部的封裝組件中包括這樣的傳感器。傳感器的封裝防止任何濕氣進(jìn)入傳感器。圖2是根據(jù)本發(fā)明方面的圖1的線圈組件12的分解圖30。如圖所示，線圈組件 30包括在基板34上的具有層疊的鐵芯的多個線圈繞組32。在該示例性實施例中，基板34 以不銹鋼制成。在所示實施例中，線圈繞組32被布置在例如由標(biāo)號36表示的線圈固定器中。線圈組件30還包括圍繞線圈繞組32和基板34布置的頂蓋38和由標(biāo)號40和42 表示的側(cè)蓋。在所示實施例中，頂蓋38和側(cè)蓋40和42可以栓接到層疊堆(lamination stack)。頂蓋38和側(cè)蓋40和42被配置為防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品進(jìn)入基板34和線圈繞組32。在一個示例性實施例中，頂蓋38和側(cè)蓋40和42以不銹鋼制成。然而，對于頂蓋38 和側(cè)蓋40和42可以采用其它合適的材料。在該示例性實施例中，采用密封材料將多個線圈繞組32連結(jié)和密封到基板34。在一個示例性實施例中，密封材料包括樹脂。在該示例性實施例中，密封材料包括市場上買得到的比如由Emerson & CummingsStycast制造和市場化的導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂?；?4包括用于使用密封材料對線圈繞組32進(jìn)行密封的例如由標(biāo)號44表示的多個封裝插栓和槽。此外，密封墊圈46被布置在基板上，以防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品泄露到線圈繞組32和基板34 中。在該示例性實施例中，密封墊圈46包括尼龍。線圈組件34還包括線圈繞組32的兩端上布置的端帽(end cap) 48和50。在該示例性實施例中，端帽48包括用于便于線圈組件30與電源和/或控制器的電連接的組件。 在提供內(nèi)部編碼器傳感器的情況下，如所示實施例中那樣，可以提供兩個這種電連接，一個專用于提供電源，另一個用于傳導(dǎo)感測的位置信號。兩個連接都被密封。線圈組件34還包括印制電路板52，印制電路板52具有用于感測磁體組件14(見圖1)的位置和/或運動信息的至少一個編碼器傳感器。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，感測的信號可以(至少部分地)在線圈組件12內(nèi)處理或完全由外部電路處理。在任一種情況下，位置信號可以用于推導(dǎo)速度信號和加速度信號(在期望的情況下)，任何這些信號可以用作反饋，以在特定方向上根據(jù)需要精確地使級定位和運動。印制電路板52可以使用任何合適的連接布置耦合到基板34。在該示例性實施例中，支架M用于將印制電路板52連接到基板34。在該示例實施例中，至少一個編碼器傳感器包括安裝在表面安裝印制電路板52上的模擬霍爾效應(yīng)傳感器。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，線圈組件34可以包括其它合適的組件，比如用于便于分別與電源和控制器連接的密封線纜連接器56和58?？梢姡€圈組件32的組件(諸如線圈32、基板34和具有編碼器傳感器的印制電路板52等)被使用不銹鋼外殼中的抗腐蝕材料密封。此外，用環(huán)氧樹脂基料完全地封裝并且密封線圈組件32，以防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品進(jìn)入線圈組件32。圖3是根據(jù)本發(fā)明方面的圖1的磁體組件14的分解圖70。如圖所示，磁體組件 70包括安裝在磁體安裝板74上的例如通常由標(biāo)號72表示的多個磁體?？梢允褂煤线m的粘合劑在磁體安裝板74上安裝磁體72。磁體殼76被布置在磁體安裝板74的頂表面78上， 以覆蓋多個磁體72。在該示例性實施例中，磁體安裝板74和磁體殼76中的每一個以不銹鋼制成。磁體組件70還包括密封材料，被配置為放置和密封磁體安裝板74和磁體殼76。 在一個示例性實施例中，密封材料是彈性體。在所示實施例中，0環(huán)密封(0-ring seal)被布置在磁體安裝板74和磁體殼76之間。磁體安裝板74可以包括用于在磁體安裝板74和磁體殼76之間放置0環(huán)密封80 的槽。在特定實施例中，0環(huán)密封包括彈性體，比如乙烯丙烯、碳氟化合物、氯丁橡膠、腈和硅樹脂。在某些實施例中，可以經(jīng)由例如由標(biāo)號84表示的緊固件將密封的磁體組件70安裝到外部安裝板82。在所示實施例中，磁體組件70還包括線性導(dǎo)軌86，線性導(dǎo)軌86與圖 1所示的軌道18相對應(yīng)，被配置為便于磁體組件70的運動。在該示例性實施例中，磁體組件70還包括安裝到磁體組件70的磁編碼器測量計 (未示出)。磁編碼器測量計被配置為產(chǎn)生與磁體組件70的位置和/或運動信息相對應(yīng)的輸出。在所示實施例中，磁體組件70包括用于控制磁體組件70的運動的其它合適組件，比如塊制動器88和90。可見，具有多個磁體72和磁編碼器測量計的磁體組件70被密封在不銹鋼外殼中，由此在例如在食品處理和其它應(yīng)用中所需的沖洗操作期間保護(hù)磁體72不受濕氣和/或化學(xué)制品的影響。圖4是圖1的密封線性電動機(jī)系統(tǒng)10的透視圖100。如圖所示，系統(tǒng)100包括級支撐鋼外殼102內(nèi)布置的線圈組件12、磁體組件14和軸承組件16。如前所述，這些組件中的每一個采用防腐蝕材料，比如不銹鋼。
在所示實施例中，級支撐外殼102包括被配置為容納可運動機(jī)器組件的電動機(jī)級結(jié)構(gòu)。電動機(jī)級結(jié)構(gòu)包括頂板20和被配置為支撐頂板20的側(cè)支架22和M。頂板20通過緊固件104(例如通過螺絲和墊圈布置)耦合到軸承組件16和側(cè)支架22和M。如圖所示，在提供用于線圈32(在線圈組件12中)和磁體組件14中的磁體72的支架的同時，頂板20和側(cè)支架22和M提供系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)完整性。頂板20還包括用于使用密封材料對系統(tǒng)100進(jìn)行密封的例如由標(biāo)號106表示的封裝塞。在所示實施例中，軸承組件16包括線性導(dǎo)軌86和其它組件(比如軸承)，以引導(dǎo)磁體組件14的運動。此外，軸承組件16還包括用于控制磁體組件14的運動的例如由標(biāo)號 88表示的塊制動器。系統(tǒng)100還包括用于在連接點提供張力減緩的同時用于電纜連接的其它合適組件，比如線纜連接器56和58。在特定實施例中，線圈組件12、磁體組件14和軸承組件16的組件被鈍化和電解拋光，由此產(chǎn)生平滑的表面以便于組件的沖洗。在所示實施例中，系統(tǒng)100的組件在部分之間被裝配有合適的間距和空氣隙，以便于用于這些組件的容易沖洗的系統(tǒng)100中的最小材料構(gòu)建。此外，符合要求的密封材料(比如彈性體)被用于密封這些組件。軸承組件16可以包括不銹鋼軸承和食品級別潤滑油。此外，組件被裝配為避免在密封線性電動機(jī)系統(tǒng)100 的組件中的任何可能的脫水器。在所示實施例中，在組件組裝之后，線圈組件12和磁體組件14的內(nèi)部空間填充有灌封(potting)材料。在該示例性實施例中，使用導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂對組件密封?？梢姡庙敯?0、側(cè)支架22和M以及密封材料保護(hù)密封的線性電動機(jī)系統(tǒng)100的單獨密封組件(比如線圈組件12和磁體組件14)連同其它組件一起不受外殼102內(nèi)的濕氣和/或化學(xué)制品進(jìn)入的影響。在特定實施例中，密封線性電動機(jī)系統(tǒng)100可以在線圈組件12外部的封裝組件中包括編碼器傳感器。傳感器的封裝防止任何濕氣進(jìn)入傳感器。圖5示出封裝的傳感器組件的示例性配置120。傳感器組件120包括固定外罩122。此外，傳感器組件120包括與磁體組件一起圍繞固定外罩122布置的可運動外罩124。在所示實施例中，固定外罩122和可運動外罩124中的每一個以不銹鋼制成。固定外罩122包括印制電路板126，印制電路板126具有用于感測位置和/或運動信息的例如由標(biāo)號128表示的編碼器傳感器陣列。此外，印制電路板126包括由標(biāo)號130表示的霍爾效應(yīng)磁換向器。傳感器組件120還包括編碼器磁體132和換向磁體134。此外，傳感器組件120 包括連同可運動外罩1 一起運動的磁體安裝條136。傳感器組件120還包括用于對組件 120的端部進(jìn)行密封的其它合適組件，諸如線性導(dǎo)軌套管138、端帽140和線性密封物142 等。應(yīng)該注意，以上描述的組件可以由合適的抗腐蝕材料制成。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，來自傳感器組件120的感測信號可以(至少部分地)經(jīng)由組件120內(nèi)的處理電路處理或完全地由外部電路處理?？梢允褂萌魏魏线m的耦合機(jī)制把傳感器組件120耦合到線性電動機(jī)系統(tǒng)100。在一個示例性實施例中，傳感器組件120栓接到線性電動機(jī)系統(tǒng)100。在某些實施例中，傳感器組件120包括集成電刷和自身校準(zhǔn)引導(dǎo)軸承。在所示實施例中，傳感器組件120的內(nèi)部空間填充有灌封材料。
以上描述的結(jié)構(gòu)的各個方面可以用于密封用在高壓沖洗或濕環(huán)境中的線性電動機(jī)系統(tǒng)。如上所述，該技術(shù)使用用于防止來自高壓沖洗的濕氣進(jìn)入的特征和材料，由此允許在濕應(yīng)用中以及在具有不利環(huán)境(例如爆炸環(huán)境)的應(yīng)用中使用這些系統(tǒng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，這些密封機(jī)構(gòu)的使用基本上增強(qiáng)這些線性電動機(jī)系統(tǒng)在濕安裝、化學(xué)負(fù)載的環(huán)境和爆炸環(huán)境中的耐久性和可靠性。雖然在此僅示出并描述了本發(fā)明特定特征，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將出現(xiàn)許多修改和改變。因此，應(yīng)理解，所附權(quán)利要求意欲覆蓋落入本發(fā)明的真實精神內(nèi)的所有這些修改和改變。通過以上描述可見，本發(fā)明的第一方面涉及一種密封線性電動機(jī)系統(tǒng)，包括密封的線圈組件，具有基板內(nèi)的多個線圈繞組，并且包括圍繞所述基板和線圈繞組布置的蓋，以防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品進(jìn)入所述基板和所述線圈繞組；以及密封的磁體組件，鄰近所述線圈組件布置，并且包括安裝在磁體安裝板上的多個磁體和布置在所述磁體安裝板的表面上的磁體殼，以覆蓋和密封所述殼內(nèi)的所述多個磁體。根據(jù)第一方面的第二方面，所述基板和所述蓋中的每一個包括不銹鋼。根據(jù)第一方面的第三方面，密封線性電動機(jī)系統(tǒng)還包括密封材料以將所述線圈繞組連結(jié)和密封到所述基板。根據(jù)第三方面的第四方面，所述密封材料包括導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂。根據(jù)第三方面的第五方面，密封線性電動機(jī)系統(tǒng)還包括在所述基板上形成的多個槽，用于使用所述密封材料密封所述線圈繞組。根據(jù)第五方面的第六方面，密封線性電動機(jī)系統(tǒng)還包括密封墊圈，所述密封墊圈布置在所述基板上并且被配置為防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品泄漏到所述線圈繞組和所述基板中。根據(jù)第六方面的第七方面，所述密封墊圈包括尼龍。根據(jù)第一方面的第八方面，所述磁體安裝板和所述磁體殼中的每一個包括不銹鋼。根據(jù)第一方面的第九方面，密封線性電動機(jī)系統(tǒng)還包括布置在所述磁體安裝板與所述殼之間的彈性密封物。本發(fā)明的第十方面涉及一種密封線性電動機(jī)系統(tǒng)，包括密封的線圈組件，具有基板內(nèi)的多個線圈繞組，并且包括圍繞所述基板和線圈繞組布置的蓋，以防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品進(jìn)入所述基板和所述線圈繞組；以及密封的磁體組件，鄰近所述線圈組件布置，并且包括安裝在磁體安裝板上的多個磁體和布置在所述磁體安裝板的表面上的磁體殼，以覆蓋和密封所述殼內(nèi)的所述多個磁體；電動機(jī)級結(jié)構(gòu)，緊固到所述線圈組件或所述磁體組件，并且被配置為容納能夠運動的機(jī)器組件；以及軸承組件，耦合在所述線圈組件或所述磁體組件與所述電動機(jī)級結(jié)構(gòu)之間，并且被配置為便于所述磁體組件相對于所述線圈組件的線性運動。根據(jù)第十方面的第十一方面，所述電動機(jī)級結(jié)構(gòu)包括被配置為覆蓋所述線圈組件、所述磁體組件和所述軸承組件的頂板以及被緊固以支撐所述頂板的側(cè)支架。根據(jù)第十方面的第十二方面，密封線性電動機(jī)系統(tǒng)還包括耦合到所述線圈組件的至少一個編碼器傳感器，其中，所述至少一個編碼器傳感器被配置為感測所述磁體組件的位置和/或運動信息。根據(jù)第十二方面的第十三方面，密封線性電動機(jī)系統(tǒng)還包括磁編碼器測量計，所述磁編碼器測量計安裝到所述磁體組件并且被配置為產(chǎn)生與所述位置和/或運動信息相對應(yīng)的輸出。根據(jù)第十方面的第十四方面，所述基板、所述蓋、磁體安裝板和所述磁體殼中的每一個包括不銹鋼。本發(fā)明的第十五方面涉及一種密封線性電動機(jī)系統(tǒng)，包括密封的線圈組件，具有基板內(nèi)的多個線圈繞組，并且包括圍繞所述基板和線圈繞組布置的蓋，以防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品進(jìn)入所述基板和所述線圈繞組；以及密封的磁體組件，鄰近所述線圈組件布置，并且包括安裝在磁體安裝板上的多個磁體和布置在所述磁體安裝板的頂表面上的磁體殼，以覆蓋和密封所述殼內(nèi)的所述多個磁體；以及至少一個編碼器傳感器，被密封在所述線圈組件內(nèi)并且被配置為感測所述磁體組件的位置和/或運動信息。根據(jù)第十五方面的第十六方面，所述至少一個編碼器傳感器包括被配置為感測所述磁體組件的位置和/或運動信息的霍爾效應(yīng)傳感器和磁編碼器測量計。根據(jù)第十五方面的第十七方面，密封線性電動機(jī)系統(tǒng)還包括電動機(jī)級結(jié)構(gòu)和軸承組件，所述電動機(jī)級結(jié)構(gòu)耦合到所述線圈組件或所述磁體組件，所述軸承組件耦合到所述電動機(jī)級結(jié)構(gòu)以便于所述磁體組件或所述線圈組件中一個相對于另一個的線性運動。根據(jù)第十五方面的第十八方面，所述線圈組件和所述磁體組件的內(nèi)部空間填充有灌封材料。根據(jù)第十五方面的第十九方面，密封線性電動機(jī)系統(tǒng)還包括第一密封材料，用于將所述線圈繞組連結(jié)和密封到所述基板；以及第二密封材料，被配置為放置和密封所述磁體安裝板和所述殼。根據(jù)第十九方面的第二十方面，所述第一密封材料包括樹脂，所述第二密封材料包括彈性體。根據(jù)本發(fā)明的第二十一方面涉及一種密封線性電動機(jī)系統(tǒng)，包括密封的線圈組件，具有基板內(nèi)的多個線圈繞組，并且包括圍繞所述基板和線圈繞組布置的蓋，以防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品進(jìn)入所述基板和所述線圈繞組；以及密封的磁體組件，鄰近所述線圈組件布置，并且包括安裝在磁體安裝板上的多個磁體和布置在所述磁體安裝板的頂表面上的磁體殼，以覆蓋和密封所述殼內(nèi)的所述多個磁體；以及密封的傳感器組件，鄰近所述磁體組件布置并且具有被配置為感測所述磁體組件的位置和/或運動信息的至少一個編碼器傳感器。根據(jù)第二十一方面的第二十二方面，所述傳感器組件包括固定外罩和可運動外罩以及包括磁體安裝條，所述固定外罩包括編碼器傳感器陣列，所述可運動外罩圍繞所述固定外罩布置。根據(jù)第二十二方面的第二十三方面，所述固定外罩和可運動外罩中的每一個包括不銹鋼。根據(jù)第二十一方面的第二十四方面，所述線圈組件、所述磁體組件和所述傳感器組件的內(nèi)部空間填充有灌封材料。根據(jù)第二十一方面的第二十五方面，密封線性電動機(jī)系統(tǒng)還包括處理電路，所述處理電路被配置為處理來自所述傳感器組件的信號以確定所述磁體組件的位置信息。
權(quán)利要求
1.一種密封線性電動機(jī)系統(tǒng)，包括密封的線圈組件，具有基板內(nèi)的多個線圈繞組，并且包括圍繞所述基板和線圈繞組布置的蓋，以防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品進(jìn)入所述基板和所述線圈繞組；以及密封的磁體組件，鄰近所述線圈組件布置，并且包括安裝在磁體安裝板上的多個磁體和布置在所述磁體安裝板的表面上的磁體殼，以覆蓋和密封所述殼內(nèi)的所述多個磁體。
2.如權(quán)利要求1所述的密封線性電動機(jī)系統(tǒng)，其中，所述基板和所述蓋中的每一個包括不銹鋼。
3.如權(quán)利要求1所述的密封線性電動機(jī)系統(tǒng)，還包括密封材料以將所述線圈繞組連結(jié)和密封到所述基板。
4.如權(quán)利要求3所述的密封線性電動機(jī)系統(tǒng)，其中，所述密封材料包括導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂。
5.如權(quán)利要求3所述的密封線性電動機(jī)系統(tǒng)，還包括在所述基板上形成的多個槽，用于使用所述密封材料密封所述線圈繞組。
6.如權(quán)利要求5所述的密封線性電動機(jī)系統(tǒng)，還包括密封墊圈，所述密封墊圈布置在所述基板上并且被配置為防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品泄漏到所述線圈繞組和所述基板中。
7.如權(quán)利要求6所述的密封線性電動機(jī)系統(tǒng)，其中，所述密封墊圈包括尼龍。
8.一種密封線性電動機(jī)系統(tǒng)，包括密封的線圈組件，具有基板內(nèi)的多個線圈繞組，并且包括圍繞所述基板和線圈繞組布置的蓋，以防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品進(jìn)入所述基板和所述線圈繞組；以及密封的磁體組件，鄰近所述線圈組件布置，并且包括安裝在磁體安裝板上的多個磁體和布置在所述磁體安裝板的表面上的磁體殼，以覆蓋和密封所述殼內(nèi)的所述多個磁體；電動機(jī)級結(jié)構(gòu)，緊固到所述線圈組件或所述磁體組件，并且被配置為容納能夠運動的機(jī)器組件；以及軸承組件，耦合在所述線圈組件或所述磁體組件與所述電動機(jī)級結(jié)構(gòu)之間，并且被配置為便于所述磁體組件相對于所述線圈組件的線性運動。
9.一種密封線性電動機(jī)系統(tǒng)，包括密封的線圈組件，具有基板內(nèi)的多個線圈繞組，并且包括圍繞所述基板和線圈繞組布置的蓋，以防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品進(jìn)入所述基板和所述線圈繞組；以及密封的磁體組件，鄰近所述線圈組件布置，并且包括安裝在磁體安裝板上的多個磁體和布置在所述磁體安裝板的頂表面上的磁體殼，以覆蓋和密封所述殼內(nèi)的所述多個磁體； 以及至少一個編碼器傳感器，被密封在所述線圈組件內(nèi)并且被配置為感測所述磁體組件的位置和/或運動信息。
10.一種密封線性電動機(jī)系統(tǒng)，包括密封的線圈組件，具有基板內(nèi)的多個線圈繞組，并且包括圍繞所述基板和線圈繞組布置的蓋，以防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品進(jìn)入所述基板和所述線圈繞組；以及密封的磁體組件，鄰近所述線圈組件布置，并且包括安裝在磁體安裝板上的多個磁體和布置在所述磁體安裝板的頂表面上的磁體殼，以覆蓋和密封所述殼內(nèi)的所述多個磁體； 以及密封的傳感器組件，鄰近所述磁體組件布置并且具有被配置為感測所述磁體組件的位置和/或運動信息的至少一個編碼器傳感器。
全文摘要
提供一種密封線性電動機(jī)系統(tǒng)。所述密封線性電動機(jī)系統(tǒng)包括密封的線圈組件，其具有基板內(nèi)的多個線圈繞組并且包括圍繞基板和線圈繞組布置的蓋，以防止?jié)駳夂?或化學(xué)制品進(jìn)入基板和線圈繞組。該密封線性電動機(jī)系統(tǒng)還包括密封的磁體組件，其鄰近線圈組件布置并且包括安裝在磁體安裝板上的多個磁體和布置在磁體安裝板的表面上的磁體殼，以覆蓋和密封所述殼內(nèi)的多個磁體。
文檔編號H02K5/10GK102263475SQ201110147620
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者克勞德·奇里南, 弗雷德·薩默哈爾特, 彼得·斯米特, 達(dá)留斯·博貝利斯 申請人:阿諾拉德股份有限公司