CN111997996A - 新型机械导轨式一维直线运动平台 - Google Patents

新型机械导轨式一维直线运动平台 Download PDF

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苏丽云
杨志军
黄晓鸿
黄瑞锐
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
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    • F16C29/043—Ball or roller bearings with two massive rectangular rails having facing grooves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明提供了一种新型机械导轨式一维直线运动平台，包括导轨、滑块、运动平台、驱动组件和检测组件；导轨安装在基座上，运动平台通过滑块在机械式导轨上滑动，驱动组件用于驱动运动平台滑动，检测组件用于检测运动平台的位移和速度；导轨包括导轨本体，导轨本体固定在基座上，导轨本体包括：第一表面，第一表面面对滑块；第二和第三表面，第二和第三表面均与第一表面相邻，第二和第三表面远离所述基座的位置均具有凸起部，凸起部用于安装滑块中的滚动部件；以及第四表面，第四表面与第一表面相对并面对基座；第四表面上开设有盲孔，基座上与盲孔对应的位置开设有通孔，螺栓穿过通孔并插入到盲孔中，从而将导轨本体固定到基座上。

Description

新型机械导轨式一维直线运动平台
技术领域
本发明属于高速运动平台技术领域，尤其涉及一种新型机械导轨式一维直线运动平台。
背景技术
运动平台是机械装备的核心部件。机械导轨式运动平台由于高加速性能广泛应用在电子制造、激光加工等装备中。然而，由于受导轨摩擦及刚度不均匀的影响，运动平台精度受限。
现有的高速运动平台的机械导轨，普遍采用均布螺钉孔实现导轨与运动平台基座的连接。然而，螺钉孔降低了导轨的刚度，均布螺钉孔导致刚度的周期变化，在运动过程中，形成对运动平台的周期振动激励，造成运动过程的速度波动。从而降低了平台的精度。
因此，本申请提供了一种能有效降低速率波动的新型机械导轨式一维直线运动平台。
发明内容
针对现有技术中的以上缺陷，本发明提供了一种新型机械导轨式一维直线运动平台，包括基座，导轨、滑块、运动平台、驱动组件和检测组件；
所述导轨安装在所述基座上，所述运动平台通过所述滑块在所述机械式导轨上滑动，所述驱动组件用于驱动所述运动平台滑动，所述检测组件用于检测所述运动平台的位移和速度；
所述导轨包括导轨本体，所述导轨本体固定在基座上，所述导轨本体包括：
第一表面，所述第一表面面对所述滑块；
第二和第三表面，所述第二和第三表面均与所述第一表面相邻，所述第二和第三表面远离所述基座的位置均具有凸起部，所述凸起部用于安装所述滑块中的滚动部件；以及
第四表面，所述第四表面与所述第一表面相对并面对所述基座；
所述第四表面上开设有盲孔，所述基座上与所述盲孔对应的位置开设有通孔，螺栓穿过所述通孔并插入到所述盲孔中，从而将所述导轨本体固定到所述基座上。
可选地，所述驱动组件包括电机动子和电机定子；所述电机动子与所述运动平台固定连接，用于带动所述运动平台滑动。
可选地，所述检测组件包括固定板，检测头和刻度元件，所述检测头通过所述固定板固定在所述运动平台的底部，所述刻度元件固定在所述基座上，所述检测头检测所述运动平台相对于所述基座的位移和速度。
可选地，所述机械式导轨的数量为2个，分别固定在所述基座的两侧上。
可选地，所述的新型机械导轨式一维直线运动平台还包括缓冲部件，所述缓冲部件设置在所述基座的边缘，靠近所述驱动组件，用于对运动到所述边缘的运动平台起到缓冲作用。
可选地，所述凸起部具有安装曲面，所述安装曲面与所述滚动部件的表面相配，以形成面接触。
可选地，所述第二和第三表面还开设有安装槽，用于便于所述滑块的安装。
实施本申请实施例，具有如下有益效果：本申请提出了一种机械导轨式一维直线运动平台，该平台采用了新型的新型机械导轨结构，有效避免了因导轨在基座上的安装而带来的速度波动，提高了运动平台的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例直线运动平台结构示意图；
图2为图1的部分结构剖视图；
图3为图2中的部分A的局部放大图；
图4是示出了本发明实施例中的导轨和基座结构示意图。
附图中：
1-运动平台；2-基座；201-通孔；202-挡板；3-驱动组件；301-电机动子；302-电机定子；4-检测组件；401-固定板；402-检测头；403-刻度元件；5-滑块；6-导轨；6a-导轨本体；6b-螺栓；601-第一表面；602-第二表面；603-第三表面；604-第四表面；605-凸起部；606-安装曲面；607-安装槽；608-盲孔；7-缓冲部件。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
本申请说明书及权利要求书中所使用的术语，如“第一”、“第二”、“第三”等，这些术语是为了区分相同名称的技术特征，并不是用来表示重要性或先后顺序，也不是用来限定数量。
本申请说明书及权利要求书中所使用的表示方位术语，如“上”、“下”、“左”、“右”等，其方位是基于图中所展示产品结构和方向。这些方位只是为了便于说明产品各个部件的相互位置关系，并不是用来限定本申请的权利要求范围。
下面以具体实施例详细介绍本发明的技术方案。
如图1-3所示，一种新型机械导轨式一维直线运动平台，包括运动平台1、基座2，驱动组件3、检测组件4、滑块5和导轨6。
所述导轨6为机械式导轨，安装在所述基座上，所述运动平台1通过所述滑块5在所述机械式导轨6上滑动，所述驱动组件3用于驱动所述运动平台1滑动，所述检测组件4用于检测所述运动平台1的位移和速度。
所述导轨6包括导轨本体6a，所述导轨本体6a固定在基座2上，所述导轨本体6a包括：
第一表面601，所述第一表面601面对所述滑块5；
第二和第三表面602和603，所述第二和第三表面602和603均与所述第一表面601相邻，所述第二和第三表面602和603远离所述基座2的位置均具有凸起部605，所述凸起部605用于安装所述滑块5中的滚动部件(未示出)；以及
第四表面604，所述第四表面604与所述第一表面601相对并面对所述基座2。
所述第四表面604上开设有盲孔608，所述基座2上与所述盲孔608对应的位置开设有通孔201，螺栓6b穿过所述通孔201并插入到所述盲孔608中，从而将所述导轨本体6a固定到所述基座2上。
本发明通过将安装通孔设置在基座2上，而将盲孔设置在导轨本体上，将导轨真正设计成了新型机械导轨，避免了导轨安装带来的速率波动，提高了运动平台的精度。
具体地，如图1和2所示，所述驱动组件3包括电机动子301和电机定子302。所述电机动子301与所述运动平台1固定连接，用于带动所述运动平台1滑动。
如图2所示，所述检测组件4包括固定板401、检测头402和刻度元件403，所述检测头402通过所述固定板401固定在所述运动平台1的底部，所述刻度元件403固定在所述基座2上，所述检测头402检测所述运动平台1相对于所述基座2的位移和速度。
如图2所示，所述机械式导轨的数量为2个，分别固定在所述基座的两侧上。
进一步地，如图1所示，所述新型机械导轨式一维直线运动平台还包括缓冲部件7，所述缓冲部件7设置在挡板202上用于对运动到所述边缘的运动平台1起到缓冲作用。挡板202分别设置在基座2的两端，且与基座2垂直。
进一步地，如图3所示，所述凸起部605具有安装曲面606，所述安装曲面606与所述滚动部件的表面相配，以形成面接触，面接触能明显提高导轨的刚度，进而提供运动平台的载荷能力。
进一步地，如图3所示，所述第二和第三表面还开设有安装槽607，用于便于所述滑块5的安装。
本发明通过将安装通孔设置在基座2上，而将盲孔设置在导轨本体上，将导轨真正设计成了新型机械导轨，避免了导轨安装带来的速率波动，提高了运动平台的精度。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种新型机械导轨式一维直线运动平台，其特征在于，包括基座，导轨、滑块、运动平台、驱动组件和检测组件；
所述导轨安装在所述基座上，所述运动平台通过所述滑块在所述导轨上滑动，所述驱动组件用于驱动所述运动平台滑动，所述检测组件用于检测所述运动平台的位移和速度；
所述导轨包括导轨本体，所述导轨本体固定在基座上，所述导轨本体包括：
第一表面，所述第一表面面对所述滑块；
第二和第三表面，所述第二和第三表面均与所述第一表面相邻，所述第二和第三表面远离所述基座的位置均具有凸起部，所述凸起部用于安装所述滑块中的滚动部件；以及
第四表面，所述第四表面与所述第一表面相对并面对所述基座；
所述第四表面上开设有盲孔，所述基座上与所述盲孔对应的位置开设有通孔，螺栓穿过所述通孔并插入到所述盲孔中，从而将所述导轨本体固定到所述基座上。
2.如权利要求1所述的新型机械导轨式一维直线运动平台，其特征在于，所述驱动组件包括电机动子和电机定子；所述电机动子与所述运动平台固定连接，用于带动所述运动平台滑动。
3.如权利要求1所述的新型机械导轨式一维直线运动平台，其特征在于，所述检测组件包括固定板，检测头和刻度元件，所述检测头通过所述固定板固定在所述运动平台的底部，所述刻度元件固定在所述基座上，所述检测头检测所述运动平台相对于所述基座的位移和速度。
4.如权利要求1所述的新型机械导轨式一维直线运动平台，其特征在于，所述导轨的数量为2个，分别固定在所述基座的两侧上。
5.如权利要求1所述的新型机械导轨式一维直线运动平台，其特征在于，还包括缓冲部件，所述缓冲部件设置在所述基座的边缘，靠近所述驱动组件，用于对运动到所述边缘的运动平台起到缓冲作用。
6.如权利要求1所述的新型机械导轨式一维直线运动平台，其特征在于，所述凸起部具有安装曲面，所述安装曲面与所述滚动部件的表面相配，以形成面接触。
7.如权利要求7所述的新型机械导轨式一维直线运动平台，其特征在于，所述第二和第三表面还开设有安装槽，用于便于所述滑块的安装。
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