【技术实现步骤摘要】
本申请涉及直线电机，尤其涉及一种两自由度直线电机及其控制方法。
技术介绍
1、直线电机是一种将电能转化为直线运动的装置，广泛应用于自动化控制系统、机械加工设备等领域。传统的直线电机通常只能实现单自由度的运动控制，即在一条直线上的运动。然而，在某些应用场景中，需要同时控制物体在两个方向上的运动，即两自由度运动控制。
2、目前，实现两自由度运动控制的方法通常采用两台直线电机分别控制两个方向的运动，但使用两台直线电机会增加系统的体积且两台直线电机之间会存在误差累计且动态响应慢的问题。
技术实现思路
1、本申请提供了一种两自由度直线电机及其控制方法，可以解决两自由度运动时需两台电机叠加使用，体积大、有误差累计且动态响应慢的问题。
2、本申请提供了一种两自由度直线电机及其控制方法，该两自由度直线电机包括终端板、第一滑轨、第二滑轨、定子和动子，第一滑轨和第二滑轨设置于终端板的同一面，第一滑轨的延长线与第二滑轨的延长线成锐角设置，定子包括两个相对设置的导磁轭板和分别设置在两个导磁轭板的相对内侧的两个磁铁阵列，两个磁铁阵列沿导磁轭板的长度方向设置，两个磁铁阵列之间形成气隙，动子包括设置于气隙内且能够沿气隙的长度方向做直线运动的第一线圈和第二线圈，第一线圈的一端通过第一滑块与第一滑轨滑动连接，第二线圈通过第二滑块与第二滑轨滑动连接，通过调整第一线圈和第二线圈内的通电相序和时间以改变第一线圈和第二线圈的间距，进而实现终端板两个位移自由度的运动。
3、本申请的上述方案
4、在本申请中，该两自由度电机包括终端板、定子和设置于定子中的两磁铁阵列，两磁铁阵列之间的气隙内设有第一线圈和第二线圈；终端板的同一面设置有延长线相交的第一滑轨和第二滑轨，第一滑轨上设置有与第一滑轨滑动连接的第一滑块，第二滑轨上设置有与第二滑轨滑动连接的第二滑块，第一线圈与第一滑轨通过第一滑块转动连接，第二线圈与第二滑轨通过第二滑块转动连接；通过调整第一线圈和所述第二线圈内的通电相序和时间来改变第一线圈和所述第二线圈的间距，实现对第一线圈和第二线圈分别相对于定子的锁定和移动，从而实现第一滑块和第二滑块在第一滑轨和第二滑轨上锁定或移动，从而使终端板相对于定子具有了两个自由度的运动趋势，该两自由度电机无需两台电机叠加使用，体积小、误差累计少且动态响应快。
5、本申请的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种两自由度直线电机，其特征在于，包括终端板(1)、第一滑轨(2)、第二滑轨(3)、定子(4)和动子(5)，所述第一滑轨(2)和所述第二滑轨(3)设置于所述终端板(1)的同一面，所述第一滑轨(2)的延长线与所述第二滑轨(3)的延长线成锐角设置，所述定子(4)包括两个相对设置的导磁轭板(41)和分别设置在两个所述导磁轭板(41)的相对内侧的两个磁铁阵列(42)，两个所述磁铁阵列(42)沿所述导磁轭板(41)的长度方向设置，两个所述磁铁阵列(42)之间形成气隙，所述动子(5)包括设置于所述气隙内且能够沿所述气隙的长度方向做直线运动的第一线圈(51)和第二线圈(52)，所述第一线圈(51)的一端通过第一滑块(511)与所述第一滑轨(2)滑动连接，所述第二线圈(52)通过第二滑块(521)与所述第二滑轨(3)滑动连接，通过调整所述第一线圈(51)和所述第二线圈(52)内的通电相序和时间以改变所述第一线圈(51)和所述第二线圈(52)的间距，进而实现所述终端板(1)两个位移自由度的运动。
2.根据权利要求1所述的两自由度直线电机，其特征在于，所述第一线圈(51)通过第一连接
3.根据权利要求2所述的两自由度直线电机，其特征在于，所述第一连接件(512)远离所述第一线圈(51)的一端设置有第一精密轴承(513)，所述第一精密轴承(513)与所述第一滑块(511)转动连接；所述第二连接件(522)远离所述第二线圈(52)的一端设置有第二精密轴承(523)，所述第二精密轴承(523)与所述第二滑块(521)转动连接。
4.根据权利要求3所述的两自由度直线电机，其特征在于，所述第一滑块(511)通过第三连接件(514)与所述第一精密轴承(513)转动连接，所述第二滑块(521)通过第四连接件(524)与所述第二精密轴承(523)转动连接。
5.根据权利要求1所述的两自由度直线电机，其特征在于，两个所述导磁轭板(41)通过支撑板(411)连接，所述支撑板(411)位于两个所述导磁轭板(41)远离所述终端板(1)的一端之间。
6.根据权利要求1所述的两自由度直线电机，其特征在于，所述磁铁阵列(42)由多个间隔设置的磁铁构成，两个所述磁铁阵列(42)中的磁铁一一相对设置。
7.根据权利要求6所述的两自由度直线电机，其特征在于，所述磁铁为永磁体。
8.一种两自由度直线电机的控制方法，应用于权利要求1-7中任一项所述的两自由度直线电机，其特征在于，所述控制方法包括：
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种两自由度直线电机，其特征在于，包括终端板(1)、第一滑轨(2)、第二滑轨(3)、定子(4)和动子(5)，所述第一滑轨(2)和所述第二滑轨(3)设置于所述终端板(1)的同一面，所述第一滑轨(2)的延长线与所述第二滑轨(3)的延长线成锐角设置，所述定子(4)包括两个相对设置的导磁轭板(41)和分别设置在两个所述导磁轭板(41)的相对内侧的两个磁铁阵列(42)，两个所述磁铁阵列(42)沿所述导磁轭板(41)的长度方向设置，两个所述磁铁阵列(42)之间形成气隙，所述动子(5)包括设置于所述气隙内且能够沿所述气隙的长度方向做直线运动的第一线圈(51)和第二线圈(52)，所述第一线圈(51)的一端通过第一滑块(511)与所述第一滑轨(2)滑动连接，所述第二线圈(52)通过第二滑块(521)与所述第二滑轨(3)滑动连接，通过调整所述第一线圈(51)和所述第二线圈(52)内的通电相序和时间以改变所述第一线圈(51)和所述第二线圈(52)的间距，进而实现所述终端板(1)两个位移自由度的运动。
2.根据权利要求1所述的两自由度直线电机，其特征在于，所述第一线圈(51)通过第一连接件(512)与所述第一滑块(511)转动连接，所述第二线圈(52)通过第二连接件(522)与所述第二滑块(521)转动连接。
3.根据权利要求2所述的两自由度直线电机，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张子娇，孙树根，张小林，王金宝，陈金，
申请(专利权)人：湖南天友精密技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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