一种基于直线电机的双载具运动平台制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于直线电机的双载具运动平台，能够在不停机的情况下对载具平台上的载具进行更换，提高了生产效率，尤其适合于像半导体封装这样要求高设备利用率的工业领域。其包含有一个长行程Ｘ轴直线电机和两个短行程Ｙ轴直线电机。本实用新型专利技术采用直线电机直接驱动Ｘ轴和Ｙ轴运动，没有传统滚珠丝杠传动中存在的反向间隙和摩擦力，重复定位精度高，使用寿命长且运行干净；采用线性光栅尺及解码器为Ｘ轴和Ｙ轴直线运动提供信号反馈，保证定位精度；采用一个长行程Ｘ轴直线电机驱动两个短行程Ｙ轴直线电机的模式，比传统方案少用一个电机，系统简单，可靠性高。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于直线电机的双载具运动平台，能够在不停机的情况下对 载具平台上的载具进行更换，提高了生产效率，尤其适合于像半导体封装这样要求高设备 利用率的工业领域。二、技术背景随着市场对降低成本的压力越来越大，半导体封装工业对高产出的自动化设备的 需求日益增长。而在生产周期中，设备的生产准备时间(如停机更换载具)往往会降低设 备的利用率。为提高生产效率，能够不停机就更换载具的双载具平台被应用在要求高设备 利用率的工业领域里。如图1所示，传统的双载具平台采用旋转电机-丝杠-螺母机构形式，即通过滚珠 丝杠将伺服电机的旋转运动转为直线运动。传统方案的一个缺点是难以提高重复定位精 度。其中重要原因是中间的传动环节难以避免由运动副间的摩擦力、反向间隙和响应滞后 所导致的误差。传统方案的另一个缺点是结构相对复杂，需要较多的润滑维护，这意味着它 的使用寿命较短以及运行不干净。同时为实现不停机更换载具，传统方案至少需要4个伺 服电机和4组传动机构，每个电机又需要相应的驱动与控制系统。这不仅增加了系统的复 杂度，而且降低了系统的可靠性。直线电机构成的直接驱动方案不需任何中间转换机构的传动装置，没有传统滚珠 丝杠传动中存在的反向间隙和摩擦力，因此重复定位精度更高。另外直线电机结构简单，需 要的润滑较少。这意味着它的使用寿命较长以及运行比较干净。同时为实现不停机更换载 具，基于直线电机的双载具运动平台仅需要3个直线电机，系统复杂度大大降低，可靠性更高。二
技术实现思路
本技术提出了一种基于直线电机的双载具运动平台。与传统的双载具平台相 比，本技术的系统复杂度低，可靠性高，尤其适合于像半导体封装这样要求高设备利用 率的工业领域。本技术所采用的技术方案是一种基于直线电机的双载具运动平台，包括一 个长行程X轴直线电机和两个短行程Y轴直线电机，其中长行程X轴直线电机由电机底座、 运动导轨、磁铁阵列、磁轭、内嵌绕组线圈的叠片铁芯、光栅尺组成，磁铁阵列安装在磁轭 上，运动导轨连接X轴电机底座和两个Y轴电机底座；短行程Y轴直线电机由电机底座、运 动导轨、磁铁阵列、磁轭、内嵌绕组线圈的叠片铁芯、载具平台、Y轴光栅尺解码器、X轴光栅 尺解码器和光栅尺组成，磁铁阵列安装在磁轭上，运动导轨连接Y轴电机底座和载具平台， Y轴光栅尺解码器随Y轴载具平台一起运动，X轴光栅尺解码器随Y轴电机底座一起运动。在本技术方案中，一个长行程X轴直线电机可以同时驱动两个短行程Y轴直线电 机。X轴运动控制系统可以分别对内嵌绕组线圈的叠片铁芯15和16进行控制，以达到不停机更换载具的功能。本技术的具体优点如下采用直线电机直接驱动X轴和Y轴运动，没有传统滚珠丝杠传动中存在的反向间 隙和摩擦力，重复定位精度高，使用寿命长且运行干净。采用线性光栅尺及解码器为X轴和Y轴直线运动提供信号反馈，保证定位精度。采用一个长行程X轴直线电机驱动两个短行程Y轴直线电机的模式，比传统方案 少用一个电机，系统简单，可靠性高。三附图说明下面参照附图结合实施例对本技术做进一步的描述。图1是传统双载具运动平台的整体结构图图2是本技术基于直线电机的双载具运动平台的整体结构图四具体实施方式如图2所示，本技术由长行程X轴直线电机10、两个短行程Y轴直线电机20 和30组成。长行程X轴直线电机10由电机底座11、运动导轨12、磁铁阵列13、磁轭14、内 嵌绕组线圈的叠片铁芯15和16、光栅尺17组成。磁铁阵列13安装在磁轭14上，其长度可 以根据需要适当增加或减少。运动导轨12连接X轴电机底座11和两个Y轴电机底座21 和31。短行程Y轴直线电机20由电机底座21、运动导轨22、磁铁阵列23、磁轭24、内嵌绕 组线圈的叠片铁芯25、载具平台26、Y轴光栅尺解码器27、X轴光栅尺解码器观和光栅尺 四组成。磁铁阵列23安装在磁轭M上，其长度可以根据需要适当增加或减少。运动导轨 22连接Y轴电机底座21和载具平台26。Y轴光栅尺解码器27随Y轴载具平台沈一起运 动。X轴光栅尺解码器观随Y轴电机底座21—起运动。短行程Y轴直线电机30由电机底 座31、运动导轨32、磁铁阵列33、磁轭34、内嵌绕组线圈的叠片铁芯35、载具平台36、Y轴 光栅尺解码器37、X轴光栅尺解码器38和光栅尺39组成。磁铁阵列33安装在磁轭；34上， 其长度可以根据需要适当增加或减少。运动导轨32连接Y轴电机底座31和载具平台36。 Y轴光栅尺解码器37随Y轴载具平台36 —起运动。X轴光栅尺解码器38随Y轴电机底座 31 —起运动。为减少速度波纹，所有直线电机的磁铁采用的偏斜角度在80°到90°之间。综上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并非用来限定本技术的实施范 围。即凡依本技术申请专利范围内的内容所做的等效变化与修饰，都应为本技术 的技术范畴。权利要求1. 一种基于直线电机的双载具运动平台，包括一个长行程X轴直线电机和两个短行程 Y轴直线电机，其特征在于长行程X轴直线电机由电机底座、运动导轨、磁铁阵列、磁轭、内 嵌绕组线圈的叠片铁芯、光栅尺组成，磁铁阵列安装在磁轭上，运动导轨连接X轴电机底座 和两个Y轴电机底座；短行程Y轴直线电机由电机底座、运动导轨、磁铁阵列、磁轭、内嵌绕 组线圈的叠片铁芯、载具平台、Y轴光栅尺解码器、X轴光栅尺解码器和光栅尺组成，磁铁阵 列安装在磁轭上，运动导轨连接Y轴电机底座和载具平台，Y轴光栅尺解码器随Y轴载具平 台一起运动，X轴光栅尺解码器随Y轴电机底座一起运动。专利摘要本技术涉及一种基于直线电机的双载具运动平台，能够在不停机的情况下对载具平台上的载具进行更换，提高了生产效率，尤其适合于像半导体封装这样要求高设备利用率的工业领域。其包含有一个长行程X轴直线电机和两个短行程Y轴直线电机。本技术采用直线电机直接驱动X轴和Y轴运动，没有传统滚珠丝杠传动中存在的反向间隙和摩擦力，重复定位精度高，使用寿命长且运行干净；采用线性光栅尺及解码器为X轴和Y轴直线运动提供信号反馈，保证定位精度；采用一个长行程X轴直线电机驱动两个短行程Y轴直线电机的模式，比传统方案少用一个电机，系统简单，可靠性高。文档编号H01L21/677GK201918376SQ20102014820公开日2011年8月3日 申请日期2010年3月25日 优先权日2010年3月25日专利技术者王敕 申请人:王敕本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于直线电机的双载具运动平台，包括一个长行程Ｘ轴直线电机和两个短行程Ｙ轴直线电机，其特征在于：长行程Ｘ轴直线电机由电机底座、运动导轨、磁铁阵列、磁轭、内嵌绕组线圈的叠片铁芯、光栅尺组成，磁铁阵列安装在磁轭上，运动导轨连接Ｘ轴电机底座和两个Ｙ轴电机底座；短行程Ｙ轴直线电机由电机底座、运动导轨、磁铁阵列、磁轭、内嵌绕组线圈的叠片铁芯、载具平台、Ｙ轴光栅尺解码器、Ｘ轴光栅尺解码器和光栅尺组成，磁铁阵列安装在磁轭上，运动导轨连接Ｙ轴电机底座和载具平台，Ｙ轴光栅尺解码器随Ｙ轴载具平台一起运动，Ｘ轴光栅尺解码器随Ｙ轴电机底座一起运动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王敕，
申请(专利权)人：王敕，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]