导向设备、直线电机及加工设备的制作方法

本技术属于直线电机，具体涉及一种导向设备、直线电机及加工设备。

背景技术：

1、直线电机作为一种能够将电磁能量直接转换为直线运动的驱动装置，具有响应速度快、高精密度和高可控性等优点，因而被广泛应用于集成电路的各种加工设备中。直线电机在结构上主要包括初级和次级，初级为线圈绕组结构，次级为磁铁组，初级设置在次级的磁铁组之间。通过给初级的线圈通电以在初级和次级之间产生电磁力，实现两者的相对滑动，进而能够使初级带动设置于其上的移动装置相对于次级移动，实现驱动功能。

2、现有的直线电机一般采用滑动结构或者滚动结构对移动装置进行导向，但是这两种导向结构很容易产生磨损，导致直线电机出现运动不平稳、精度降低、寿命减少等缺陷。

技术实现思路

1、发明目的：本技术实施例提供一种导向设备，旨在解决现有导向结构的很容易产生磨损的技术问题；本技术实施例的另一目的是提供一种具有上述导向设备的直线电机；本技术的第三个目的是提供一种具有上述直线电机的加工设备。

2、技术方案：本技术实施例所述的导向设备包括：

3、基座，设有第一导向部；

4、移动装置，可移动地设置于所述基座上，所述移动装置包括第二导向部，所述第二导向部与所述第一导向部相对设置，所述第二导向部用于与所述第一导向部配合，以对所述移动装置进行导向；

5、气浮装置，设置于所述第一导向部和/或所述第二导向部内，所述气浮装置用于将进入的气体导流至所述第一导向部与所述第二导向部之间，以在所述第一导向部与所述第二导向部之间形成使两者之间产生间隙的气膜。

6、在一些实施例中，所述基座内设有进气通道，所述第一导向部内设有所述气浮装置；所述气浮装置包括多个节流通道，所述节流通道的进气端连通所述进气通道，所述节流通道的出气端朝向所述第二导向部设置；和/或，

7、所述移动装置内设有进气通道，所述第二导向部内设有所述气浮装置；所述气浮装置包括多个节流通道，所述节流通道的进气端连通所述进气通道，所述节流通道的出气端朝向所述第一导向部设置；

8、其中，所述节流通道的径向截面积小于所述进气通道的径向截面积。

9、在一些实施例中，所述节流通道包括：

10、节流管，一端为所述进气端，连通所述进气通道；

11、气腔，连通于所述节流管的另一端，所述气腔远离所述节流管的一端为所述出气端；

12、所述节流管的径向截面积小于所述气腔的径向截面积。

13、在一些实施例中，在所述移动装置的移动方向上，多个所述节流通道间隔设置。

14、在一些实施例中，所述第一导向部和所述第二导向部中，一者为沿着所述移动装置的移动方向延伸设置的导向槽，另一者为可移动地设置于所述导向槽内的滑块；

15、所述导向槽包括相连接的内壁和至少一个第一侧壁，所述滑块包括相连接的外壁和至少一个第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁在第一方向上相对设置，所述内壁和所述外壁在第二方向上相对设置，所述第一方向、所述第二方向以及所述移动方向相互垂直。

16、在一些实施例中，在多个所述节流通道中，至少部分的所述节流通道沿着所述第一方向延伸设置，用以在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间形成所述气膜；或者，至少部分的所述节流通道沿着所述第二方向延伸设置，用以在所述内壁和所述外壁之间形成所述气膜。

17、在一些实施例中，在多个所述节流通道中，部分的所述节流通道沿着所述第一方向延伸设置，其余的所述节流通道沿着所述第二方向延伸设置；

18、沿着所述第一方向延伸设置的所述节流通道和沿着所述第二方向延伸设置的节流通道一一对应地相互连通。

19、在一些实施例中，所述内壁和所述外壁之间形成有沿着所述移动方向延伸设置的排气槽，所述排气槽用于将形成所述内壁和所述外壁之间的气膜的气体排出；和/或，

20、所述第一侧壁和所述第二侧壁之间形成有沿着所述移动方向延伸设置的排气槽，所述排气槽用于将形成所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的气膜的气体排出。

21、在一些实施例中，所述内壁和所述外壁之间形成两个所述排气槽，在所述第一方向上，两个所述排气槽位于沿所述第二方向延伸设置的所述节流通道的两侧；和/或，

22、所述第一侧壁和所述第二侧壁之间形成两个所述排气槽，在所述第二方向上，两个所述排气槽位于沿所述第一方向延伸设置的所述节流通道的两侧。

23、在一些实施例中，所述气浮装置与所述第一导向部为一体式结构；

24、和/或，所述气浮装置与所述第二导向部为一体式结构。

25、在一些实施例中，所述气浮装置可拆卸地设置于所述第一导向部内；

26、和/或，所述气浮装置可拆卸地设置于所述第二导向部内。

27、相应的，本技术实施例所述的直线电机，包括：

28、初级和次级；

29、基座，设有第一导向部，所述基座与所述次级连接；

30、移动装置，与所述初级连接，且可移动地设置于所述基座上，所述次级驱动所述初级以带动所述移动装置相对于所述基座移动；所述移动装置包括第二导向部，所述第二导向部与所述第一导向部相对设置，所述第二导向部用于与所述第一导向部配合，以对所述移动装置进行导向；

31、气浮装置，设置于所述第一导向部和/或所述第二导向部内，所述气浮装置用于将进入的气体导流至所述第一导向部与所述第二导向部之间，以在所述第一导向部与所述第二导向部之间形成使两者之间产生间隙的气膜。

32、在一些实施例中，所述移动装置包括两个所述第二导向部，两个所述第二导向部位于所述初级在第一方向上的两侧；所述基座设有两个所述第一导向部，两个所述第一导向部位于所述次级在所述第一方向上的两侧，所述第一方向垂直于所述移动装置的移动方向；

33、其中，两个所述第一导向部内均设有所述气浮装置，和/或，两个所述第二导向部内均设有所述气浮装置。

34、相应的，本技术实施例所述的一种加工设备，包括以上任一实施例所述的直线电机。

35、有益效果：与现有技术相比，本技术实施例的导向设备包括：基座，设有第一导向部；移动装置，可移动地设置于基座上，移动装置包括第二导向部，第二导向部与第一导向部相对设置，第二导向部用于与第一导向部配合，以对移动装置进行导向；气浮装置，设置于第一导向部和/或第二导向部内，气浮装置用于将进入的气体导流至第一导向部与第二导向部之间，以在第一导向部与第二导向部之间形成使两者之间产生间隙的气膜。该导向设备通过在相对设置的第一导向部和/或第二导向部内设置气浮装置，利用气浮装置将进入的气体导流至第一导向部与第二导向部之间，以在两者之间形成具有一定厚度的气膜，通过气膜的承载能力在第一导向部和第二导向部之间产生间隙，实现悬浮支撑，使两者在配合导向的过程中互不接触，实现气体润滑，从而大幅减少零件间的摩擦，降低零件的磨损；并且，形成的气膜具有误差均化作用，可以提高导向设备的整体运动精度；在运动时设备几乎不会产生热量，不会发生粘度变化，无需添加冷却措施。

36、与现有技术相比，本技术实施例的直线电机包括：初级和次级；基座，设有第一导向部，基座与次级连接；移动装置，与初级连接，且可移动地设置于基座上，次级驱动初级以带动移动装置相对于基座移动；移动装置包括第二导向部，第二导向部与第一导向部相对设置，第二导向部用于与第一导向部配合，以对移动装置进行导向；气浮装置，设置于第一导向部和/或第二导向部内，气浮装置用于将进入的气体导流至第一导向部与第二导向部之间，以在第一导向部与第二导向部之间形成使两者之间产生间隙的气膜。该直线电机通过在相对设置的第一导向部和/或第二导向部内设置气浮装置，利用气浮装置将进入的气体导流至第一导向部与第二导向部之间，以在两者之间形成具有一定厚度的气膜，通过气膜的承载能力在第一导向部和第二导向部之间产生间隙，实现悬浮支撑，使两者在配合导向的过程中互不接触，实现气体润滑，从而大幅减少零件间的摩擦，降低零件的磨损，避免因零件磨损导致抗震性差、运动不平稳、精度差、寿命低等缺陷，能够提升使用寿命，长期保持制造精度；并且，形成的气膜具有误差均化作用，可以提高导向设备的整体运动精度；在运动时设备几乎不会产生热量，不会发生粘度变化，无需添加冷却措施。

37、与现有技术相比，本技术实施例的加工设备可以包括上述直线电机的所有技术特征和有益效果，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种导向设备(10)，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的导向设备(10)，其特征在于，所述基座(100)内设有进气通道(150)，所述第一导向部(110)内设有所述气浮装置(140)；所述气浮装置(140)包括多个节流通道(141)，所述节流通道(141)的进气端(142)连通所述进气通道(150)，所述节流通道(141)的出气端(143)朝向所述第二导向部(130)设置；和/或，

3.根据权利要求2所述的导向设备(10)，其特征在于，所述节流通道(141)包括：

4.根据权利要求2所述的导向设备(10)，其特征在于，在所述移动装置(120)的移动方向(y)上，多个所述节流通道(141)间隔设置。

5.根据权利要求2所述的导向设备(10)，其特征在于，所述第一导向部(110)和所述第二导向部(130)中，一者为沿着所述移动装置(120)的移动方向(y)延伸设置的导向槽，另一者为可移动地设置于所述导向槽内的滑块；

6.根据权利要求5所述的导向设备(10)，其特征在于，在多个所述节流通道(141)中，至少部分的所述节流通道(141)沿着所述第一方向(x)延伸设置，用以在所述第一侧壁(182)和所述第二侧壁(184)之间形成所述气膜；

7.根据权利要求6所述的导向设备(10)，其特征在于，在多个所述节流通道(141)中，部分的所述节流通道(141)沿着所述第一方向(x)延伸设置，其余的所述节流通道(141)沿着所述第二方向(z)延伸设置；

8.根据权利要求5～7任一项所述的导向设备(10)，其特征在于，所述内壁(181)和所述外壁(183)之间形成有沿着所述移动方向(y)延伸设置的排气槽(180)，所述排气槽(180)用于将形成所述内壁(181)和所述外壁(183)之间的气膜的气体排出；和/或，

9.根据权利要求8所述的导向设备(10)，其特征在于，所述内壁(181)和所述外壁(183)之间形成两个所述排气槽(180)，在所述第一方向(x)上，两个所述排气槽(180)位于沿所述第二方向(z)延伸设置的所述节流通道(141)的两侧；和/或，

10.根据权利要求1所述的导向设备(10)，其特征在于，所述气浮装置(140)与所述第一导向部(110)为一体式结构；

11.根据权利要求1所述的导向设备(10)，其特征在于，所述气浮装置(140)可拆卸地设置于所述第一导向部(110)内；

12.一种直线电机(20)，其特征在于，包括：

13.根据权利要求12所述的直线电机(20)，其特征在于，所述移动装置(120)包括两个所述第二导向部(130)，两个所述第二导向部(130)位于所述初级(200)在第一方向(x)上的两侧；所述基座(100)设有两个所述第一导向部(110)，两个所述第一导向部(110)位于所述次级(210)在所述第一方向(x)上的两侧，所述第一方向(x)垂直于所述移动装置(120)的移动方向(y)；

14.一种加工设备，其特征在于，包括权利要求12或13所述的直线电机(20)。

技术总结
本申请公开了一种导向设备、直线电机及加工设备，属于直线电机技术领域，该直线电机通过在第一导向部和/或第二导向部内设置气浮装置，利用气浮装置将进入的气体导流至第一导向部与第二导向部之间，以在两者之间形成具有一定厚度的气膜，通过气膜的承载能力在两者之间产生间隙，实现悬浮支撑，使两者在配合导向的过程中互不接触，实现气体润滑，从而大幅减少零件间的摩擦，降低零件的磨损，避免因零件磨损导致抗震性差、运动不平稳、精度差、寿命低等缺陷，能够提升使用寿命，长期保持制造精度；并且，形成的气膜具有误差均化作用，可以提高导向设备的整体运动精度；在运动时设备几乎不会产生热量，不会发生粘度变化，无需添加冷却措施。

技术研发人员：吉晓凯,沈海涛,邱四军
受保护的技术使用者：苏州维嘉科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23