CN105690107A - 一种高速两轴十字滑台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高速两轴十字滑台包括模组、与所述模组连接的驱动电机、连接所述模组和所述驱动电机的传动机构，所述模组个数为两个，两个所述模组相垂直设置，所述模组包括横向模组和纵向模组，所述驱动电机设置在所述横向模组上，所述驱动电机通过所述传动机构与所述纵向模组相连接。本发明的有益效果为：将两台驱动电机安装在同一个横向模组上，使得纵向模组没有驱动电机的重量，在高速运动时启停惯量小、震动小，纵向模组的每一个动作都是由两个驱动电机同时驱动，使得驱动电机的功率比搬运同等重量的现有十字滑台的电机功率减少一倍，不仅大幅提升运动的速度，提高生产率，也大幅节省运动过程中的能源消耗。

Description

一种高速两轴十字滑台
技术领域
本发明属于电机模组技术领域，具体涉及一种高速两轴十字滑台。
背景技术
滑台是机械设备技术领域经常用到的一种装置，通常在滑台上安装工件后做移动。也可在滑台上安装电控、数控装置等相关附件后，通过滑台的运动，对工件进行各种工序操作，如焊接、切削、钻削等。目前市场上有各种各样的十字滑台，通常都是两个模组相垂直设置，将电机分别安装在两个模组上，滑台的上下移动由一台电机单独驱动，滑台的左右移动由另一台电机单独驱动，这样的结构使得滑动模组必须安装一个电机，势必增加了各个运动轴的启停惯量，高速运行时启停震动很大，不仅造成电机功率的增加并且也浪费能耗。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种驱动电机安装于单个横向模组上，纵向模组的移动通过两个驱动电机同时驱动完成，并且通过驱动电机转向的不同组合实现纵向模组的上下左右移动，具有启停惯量小、高运动时震动小、驱动电机功率低的高速两轴十字滑台。
本发明所采用的技术方案为：一种高速两轴十字滑台，包括模组、驱动电机、连接所述模组和所述驱动电机的传动机构，所述模组个数为两个，两个所述模组相垂直设置，所述模组包括横向模组和纵向模组，所述驱动电机设置在所述横向模组上，所述驱动电机通过所述传动机构与所述纵向模组相连接。
进一步的，所述横向模组上设置有固定板，所述横向模组和所述固定板之间设置有轴向滑动装置，所述纵向模组设置在所述固定板上，所述纵向模组通过所述固定板与所述横向模组轴向滑动连接，所述纵向模组能够在所述横向模组上进行左右移动。
进一步的，所述轴向滑动装置包括设置在所述固定板下侧的滑块和设置在所述横向模组上与所述滑块匹配的轴向滑轨，所述滑块个数为两个，所述轴向滑轨条数为两条以保证运行的平稳。
进一步的，所述固定板上侧设置有带滑道的凸台，所述纵向模组通过所述凸台与所述固定板纵向滑动连接，所述纵向模组通过所述固定板与所述横向模组纵向滑动连接，也就是所述纵向模组可以通过所述固定板相对于所述横向模组进行上下移动。
进一步的，所述传动机构包括主动轮、导向轮、固定块和连接所述主动轮、所述固定块和所述导向轮的皮带，所述主动轮设置于所述横向模组上，所述导向轮个数为至少五个，其中一个所述导向轮设置在所述纵向模组的顶部，其他的所述导向轮设置在所述固定板上，所述固定块设置在所述纵向模组的下部，所述主动轮通过所述皮带与所述导向轮和所述固定块相连接，所述皮带连接所述主动轮和所述导向轮形成闭环连接，所述导向轮为从动轮，其转向由所述主动轮旋转时带动皮带运动的方向控制。
进一步的，所述皮带穿过所述主动轮和所述导向轮后两端固定于所述固定块的两侧。
进一步的，所述导向轮的旋转轴固定连接于所述固定板和所述纵向模组，所述导向轮旋转连接于所述旋转轴。
进一步的，所述驱动电机有两台，且两台所述驱动电机分别设置于所述横向模组的两端，所述主动轮的个数为两个，且两个所述主动轮对应设置在所述驱动电机的输出端。两台所述驱动电机同时控制所述主动轮的旋转，所述主动轮旋转时驱动所述皮带运动，所述皮带通过所述导向轮的支撑和导向作用后控制所述纵向模组的移动。
进一步的，所述皮带采用同步带，也可以更换为同步链条，保证电机运转的同步性。
进一步的，所述固定板上的所述导向轮个数为四个或四个的整数倍。
进一步的，所述纵向模组下端设置有机械爪，所述机械爪可用于抓取工件。
本发明的有益效果为：
1.本发明将两台驱动电机安装在同一个横向模组上，使得纵向模组没有驱动电机的重量，减少了启停惯量，在纵向模组高速运动时启停惯量小，震动小。
2.本发明纵向模组的每一个动作都是由两个驱动电机同时驱动，使得驱动电机的功率比搬运同等重量的现有十字滑台的电机功率减少一倍，不仅大幅提升运动的速度，提高生产率，也大幅节省运动过程中的能源消耗。
3.本发明横向模组上设置有两个滑轨，提高了纵向模组横向移动时的稳定性，延长使用寿命。
4.本发明具有结构精巧、调节方便等特点。
附图说明
图1是本发明一种高速两轴十字滑台的结构示意图1；
图2是本发明一种高速两轴十字滑台的结构示意图2；
图3是本发明一种高速两轴十字滑台的动作原理图。
图中：1、第一主动轮；2、第二主动轮；3、导向轮；4、皮带；5、固定块；6、机械爪；7、横向模组；8、纵向模组；9、固定板；10、驱动电机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下面描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1、图2所示，本发明提供的一种高速两轴十字滑台，包括模组、驱动电机10、连接模组和驱动电机10的传动机构，模组个数为两个，两个模组相垂直设置，模组包括横向模组7和纵向模组8，驱动电机10个数为两个，两个驱动电机10均设置在横向模组7上，两个驱动电机10同时通过传动机构控制纵向模组8的移动，两个驱动电机10全部安装在横向模组7上，作为运动模组的纵向模组8由于没有驱动电机10的重量，使得启停时的惯量大大减小，又由于两台驱动电机10同时运转控制纵向模组8的移动，所以使得在搬运同等重量的工件时，本发明配置的驱动电机10比现有的十字滑台配置的电机功率减少至少一倍，例如：现有的十字滑台搬运30公斤的工件需要配置两台电机功率均为800W，而本发明由两台驱动电机10同时旋转控制纵向模组8的移动，使得驱动电机10的功率只需要不到400W即可实现，不仅大幅度提升运动的速度，提高生产率，还可以大幅度节省运动过程中能源的消耗。两个驱动电机10转向的不同组合控制纵向模组8的上下左右移动，便于操作且调节方便。综上设置，本发明高速两轴十字滑台具有启停惯量小、高速运动时震动小、电机功率低，节能环保等特点。
横向模组7上设置有固定板9，固定板9与横向模组7之间设置有轴向滑动装置，纵向模组8设置在固定板9上，纵向模组8通过固定板9与横向模组7轴向滑动连接，轴向滑动装置包括设置在固定板9下侧的滑块和设置在横向模组7上与滑块匹配的轴向滑轨，滑块个数为两个，轴向滑轨条数有2条，保证运行的平稳，固定板9能够在横向模组7上进行左右移动，当固定板9在横向模组7上左右移动时，会带动纵向模组8也一起进行左右移动。
固定板9上侧设置有带滑道的凸台，纵向模组8通过凸台与固定板9纵向滑动连接，纵向模组8通过固定板9与横向模组7纵向滑动连接，纵向模组8可以在固定板9上上下移动，当纵向模组8沿固定板9上下移动时，固定板9在横向模组7上不动，也就相当于纵向模组8沿着横向模组8上下移动。
传动机构包括主动轮、导向轮3、固定块5和连接主动轮、固定块5和导向轮3的皮带4，主动轮设置于横向模组7上，导向轮3个数为至少五个，其中一个导向轮3设置在纵向模组8的顶部，其他的导向轮3设置在固定板9上，固定块5设置在纵向模组8的下部，主动轮通过皮带4与导向轮3和固定块5相连接，皮带4连接主动轮和导向轮3形成闭环连接，导向轮3为从动轮，其转向由主动轮旋转时带动皮带4运动的方向控制。
两台驱动电机10分别设置于横向模组7的两端，主动轮分别设置在驱动电机10的输出端包括第一主动轮1和第二主动轮2，两台驱动电机10分别通过联轴器和减速器与第一主动轮1和第二主动轮2连接，横向模组7通过第一主动轮1和第二主动轮2与两台驱动电机10连接，两台驱动电机10同时控制主动轮的旋转，当两台驱动电机10转动时，会带动联轴器转动，联轴器与减速器连接，经减速器减速后，电机低速运转，两台驱动电机驱动第一主动轮1和第二主动轮2同步旋转，第一主动轮1和第二主动轮2同步旋转时驱动皮带4运动，皮带4通过多个导向轮3的支撑和导向作用后控制纵向模组8的移动。
皮带4穿过主动轮和导向轮3后两端固定于固定块5的两侧，固定块5相当于一个固定端，当固定端受到不同的作用力时，会带动固定端上的部件进行相应移动。
导向轮3的旋转轴固定连接于固定板9和纵向模组8，导向轮3旋转连接于旋转轴。
驱动电机10有两台，且两台驱动电机10分别设置于横向模组7的两端，主动轮的个数为两个，且两个主动轮对应设置在驱动电机10的输出端。两台驱动电机10同时控制主动轮的旋转，主动轮旋转时驱动皮带4运动，皮带4通过导向轮3的支撑和导向作用后控制纵向模组8的移动。
皮带4采用同步带，且为开口带，一端固定在固定块5的左侧，另一端依次分别通过固定板9左下角的导向轮3，第二主动轮2，固定板左上角的导向轮3，纵向模组8上部导向轮3，固定板9右上角导向轮3，第一主动轮1，固定板9右下角导向轮3，最后固定于固定块5的右侧。皮带4也可以更换为同步链条，使用同步带或者同步链条可以保证驱动电机10运转的同步性，只有驱动电机10运转为同步时才能实现纵向模组8的移动。
固定板9上的导向轮3个数为四个或四个的整数倍。
纵向模组8下端设置有机械爪6，机械爪6可用于抓取工件。
如图3所示，本发明的具体的动作原理如下：
1、设置在横向模组7两端的驱动电机10同步顺时针转动，第一主动轮1和第二主动轮2在驱动电机10驱动下同步顺时针转动，第一主动轮1和第二主动轮2的旋转与皮带4产生摩擦力，带动皮带4顺时针移动，固定板9上部的两个导向轮3在皮带4的摩擦力作用下逆时针转动，纵向模组8上部的导向轮3在皮带4摩擦力作用下同步顺时针转动，由于皮带4的顺时针移动，使得固定块5左侧的皮带4施加给固定块5拉力，固定块5右侧的皮带4施加给固定块5推力，在拉力和推力的作用下固定块5带动纵向模组8一起向左移动。固定板9下部的两个导向轮3保持不动；
2、设置在横向模组7两端的驱动电机10同步逆时针转动，第一主动轮1和第二主动轮2在驱动电机10驱动下同步逆时针转动，第一主动轮1和第二主动轮2的旋转与皮带4产生摩擦力，带动皮带4逆时针移动，固定板9上部的两个导向轮3在皮带4的摩擦力作用下顺时针转动，纵向模组8上部的导向轮3在皮带4摩擦力作用下同步逆时针转动，由于皮带4的逆时针移动，使得固定块5右侧的皮带4施加给固定块5拉力，固定块5左侧的皮带4施加给固定块5推力，在拉力和推力的作用下固定块5带动纵向模组8一起向右移动。固定板9下部的两个导向轮3保持不动；
3、设置在横向模组7左端的驱动电机10顺时针转动，设置在横向模组7右端的驱动电机10同步逆时针转动，第二主动轮2在左端驱动电机10的驱动下同步顺时针转动，第一主动轮1在右端驱动电机10的驱动下同步逆时针转动，第一主动轮1的旋转与皮带4产生摩擦力，带动第一主动轮1上的皮带逆时针移动，第二主动轮2的旋转与皮带4产生摩擦力，带动第二主动轮2上的皮带4同步顺时针移动，使得皮带4整体向上移动，固定板右侧的两个导向轮3在皮带4的摩擦力作用下同步顺时针转动，固定板左侧的两个导向轮3在皮带4的摩擦力作用下同步逆时针转动，固定块5左侧和右侧的皮带4分别施加给固定块5拉力，使得固定块5带动纵向模组8在拉力作用下一起向上移动。纵向模组8上部的导向轮3不动；
4、设置在横向模组7左端的驱动电机10逆时针转动，设置在横向模组7右端的驱动电机10同步顺时针转动，第二主动轮2在左端驱动电机10的驱动下同步逆时针转动，第一主动轮1在右端驱动电机10的驱动下同步顺时针转动，第一主动轮1的旋转与皮带4产生摩擦力，带动第一主动轮1上的皮带顺时针移动，第二主动轮2的旋转与皮带4产生摩擦力，带动第二主动轮2上的皮带4同步逆时针移动，使得皮带4整体向下移动，固定板右侧的两个导向轮3在皮带4的摩擦力作用下同步逆时针转动，固定板左侧的两个导向轮3在皮带4的摩擦力作用下同步顺时针转动，固定块5左侧和右侧的皮带4分别施加给固定块5推力，横向模组7上部的皮带4分别施加给纵向模组8拉力，使得固定块5带动纵向模组8在拉力作用下一起向下移动。纵向模组8上部的导向轮3不动。
纵向模组8安装有导向轮3的方向为上，纵向模组8设置有固定块5的方向为下，横向模组7上第二主动轮2的方向为左，横向模组7上第一主动轮1的方向为右。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种高速两轴十字滑台，包括模组、驱动电机(10)、连接所述模组和所述驱动电机(10)的传动机构，所述模组个数为两个，两个所述模组相垂直设置，所述模组包括横向模组(7)和纵向模组(8)，其特征在于：所述驱动电机(10)设置在所述横向模组(7)上，所述纵向模组(8)通过所述传动机构与所述驱动电机(10)相连接。
2.根据权利要求1所述的高速两轴十字滑台，其特征在于：所述横向模组(7)上设置有固定板(9)，所述横向模组(7)和所述固定板(9)之间设置有轴向滑动装置，所述纵向模组(8)设置在所述固定板(9)上，所述纵向模组(8)通过所述固定板(9)与所述横向模组(7)轴向滑动连接。
3.根据权利要求2所述的高速两轴十字滑台，其特征在于：所述轴向滑动装置包括设置在所述固定板(9)下侧的滑块和设置在所述横向模组(7)上与所述滑块匹配的轴向滑轨，所述滑块个数为两个，所述轴向滑轨条数为两条。
4.根据权利要求3所述的高速两轴十字滑台，其特征在于：所述固定板(9)上侧设置有带滑道的凸台，所述纵向模组(8)的两侧边置于所述滑道内，所述纵向模组(8)通过固定板(9)上的所述凸台与所述横向模组(7)纵向滑动连接。
5.根据权利要求4所述的高速两轴十字滑台，其特征在于：所述传动机构包括主动轮、导向轮(3)、固定块(5)和连接所述主动轮、所述固定块和所述导向轮的皮带(4)，所述主动轮设置于所述横向模组(7)上，所述导向轮(3)个数为至少五个，其中一个所述导向轮(3)设置在所述纵向模组(8)的顶部，其他的所述导向轮(3)设置在所述固定板(9)上，所述固定块(5)设置在所述纵向模组(8)的下部，所述主动轮通过所述皮带(4)与所述导向轮(3)和所述固定块(5)相连接。
6.根据权利要求5所述的高速两轴十字滑台，其特征在于：所述皮带(4)穿过所述主动轮和所述导向轮(3)后两端固定于所述固定块(5)的两侧。
7.根据权利要求6所述的高速两轴十字滑台，其特征在于：所述驱动电机(10)有两台，且两台所述驱动电机(10)分别设置于所述横向模组(7)的两端，所述主动轮的个数为两个，且两个所述主动轮对应设置在所述驱动电机(10)的输出端。
8.根据权利要求7所述的高速两轴十字滑台，其特征在于：所述皮带(4)采用同步带。
9.根据权利要求8所述的高速两轴十字滑台，其特征在于：所述固定板(9)上的所述导向轮(3)个数为四个或四个的整数倍。
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