CN105242658B - 一种二维位移平台回转式移动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二维位移平台回转式移动方法，其主要目的是为了防止传统的二维位移平台工作过程中X轴电机和Y轴电机发热不均的弊端。在本方法中，位移平台沿着待移动区域的外围回转式移动，从外到内，直至待移动区域的中心。在这个过程中，X轴电机和Y轴电机交替工作，一个电机工作的时候，另一个电机休息，并且两个电机的工作负担更加均衡，避免了出现其中一个电机过热的情况。

Description

一种二维位移平台回转式移动方法
技术领域
本发明涉及一种二维位移平台回转式移动方法，属于工业应用领域。
背景技术
位移平台是一种广泛应用于加工、制造、检测等工业领域的精密器械。二维位移平台可以在两个方向上进行移动。目前通用的二维位移平台结构如图1所示。X轴基座固定在平台底座上，在X轴步进电机的驱动下，X轴动台可以在X方向传动轴上往复运动。Y轴基座固定在X轴动台上，Y轴步进电机负责Y轴动台在Y方向上的移动。在X轴电机、Y轴电机的联合工作下，Y轴动台可以实现在XY平面内的移动。这种位移平台的移动方法通常是往复式的。例如，当位移平台需要移动Nx×Ny个点时，如图2所示其移动过程是这样的：首先，X轴动台沿着X轴正方向移动Nx-1次，Y轴动台沿Y轴正方向移动1次；然后，X轴动台沿着X轴负方向移动Nx-1次，Y轴动台沿Y轴正方向移动1次；如此往复，不断重复这个过程，直到位移平台经过了全部Nx×Ny个点。这种移动方法简单直观，却也存在明显的缺点，即X轴电机和Y轴电机的负担不平均。X轴平台移动次数明显多于Y轴，两个电机的使用效率不均衡，使得X轴电机发热量过大，容易使X轴电机先于Y轴电机损坏。因而，往复式移动方式是效率低下的。
发明内容
为了克服现有的位移平台移动方式的缺点，本发明提供了一种新的移动方式，该方法采用回转式移动方法，不仅能够完成传统的移动方法所能完成的任务，还能缓解X轴电机和Y轴电机负担不均衡的问题，有利于延长X轴电机使用寿命。
技术方案
本发明为了解决传统的技术问题所采用的技术方案为：在进行一定范围内的移动时，位移平台沿着矩形的四周，做回转式运动，由外向内，直到矩形区域的中心位置，具体过程如图3所示。从原点开始，第一，平台沿X轴正方向移动至尽头，即下一步没有未经过的待移动区域；然后，平台沿着Y轴正方向移动尽头；第三，沿着X轴负方向移动至尽头；第四，沿Y轴负方向移动至尽头；第五，重复第一至第四的过程直至平台经过所有的待移动区域。这样的移动方法使 得X轴驱动电机和Y轴驱动电机的工作负担相对比较平均，X轴驱动电机工作时Y轴驱动电机休息，而Y轴驱动电机工作时X轴驱动电机休息，X、Y轴驱动电机交替工作，既能提高电机的工作效率，也能够减轻X轴电机的负担，防止电机过热，达到延长使用寿命的目的。
附图说明
图1是二维位移平台结构图。
图2是往复式移动过程图。
图3是回转式移动过程图。
图4是实例1示意图。
图5是实例2示意图。
图1中1是X轴步进电机；2是X方向传动轴；3是X轴基台；4是X移动台；5是Y轴步进电机；6是Y方向传动轴；7是Y轴基台；8是Y移动台。
图2、3、4和5中箭头表示步进电机的移动方向。
具体实施方式
图3中，位移平台的移动范围为Nx×Ny，Nx为X轴方向的移动点数，Ny为Y轴方向的移动点数。具体过程为：X轴电机驱动平台沿X轴正方向移动Nx-1次，Y轴电机驱动平台沿Y轴正方向移动Ny-1次，X轴电机驱动平台沿X轴负方向移动Nx-1次，Y轴电机驱动平台沿Y轴负方向移动Ny-2次，在余下的区域中，再次沿着这一顺序做回转式移动，直至中心。
X轴电机和Y轴电机交替运行。X轴电机每次驱动平台移动的次数呈递减趋势，分别为Nx-1、Nx-1、Nx-2、Nx-3、Nx-4…。Y轴电机每次驱动平台移动的次数呈递减趋势，分别为Ny-1、Ny-2、Ny-3、Ny-4…。当其中某一个电机的下一步移动次数为0时，整个平台停止工作。
实施例1：当Nx<＝Ny-1时，X轴电机先停止工作，如图4所示，X轴电机驱动平台移动的步数Sx为
由于总的电机移动步数为Nx*Ny-1，Y轴电机驱动平台移动的步数Sy为
与往复式移动相比，X轴电机的移动次数少了(Ny-1-Nx/2)(Nx-1)次，Y轴电机的移动次数多了(Ny-1-Nx/2)(Nx-1)次，电机的负担更加平均，能够防止某一方向的电机过于发热。
实施例2：当Nx>＝Ny-1时，Y轴电机先停止工作，如图5所示，Y轴电机驱动平台移动的步数Sy为
此时，X轴电机驱动平台移动的步数Sx为
与往复式移动相比，Y轴电机移动次数多了(Ny/2-1)(Ny-1)次，相应地，X轴电机移动次数少了(Ny/2-1)(Ny-1)次，同样可以起到防止某一方向电机过热的作用。

Claims (1)

1.二维位移平台的移动方法，其特征在于：平台沿着待移动区域的外围做回转式移动，从外到内，直至待移动区域的中心，以使平台各方向轴的电机负担均衡。
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