多轴双工头龙门运动平台以及应用该平台的设备
技术领域
本发明涉及多轴运动平台领域,尤其涉及一种多轴双工头龙门运动平台以及应用该平台的设备。
背景技术
随着科学技术的快速发展,越来越多的制造业企业采用自动化设备来进行生产。在各种自动化设备中,常常会应用到多轴运动平台来实现多种功能。在多轴运动平台中,常常会使用到龙门式的机械结构,目前市面上的龙门式机械设备通常是单工头的结构,一台设备只有一个工头进行加工,单工头的加工效率较低。也有的设备采用双工头的设计,通过采用两个工位同时进行加工,因此加工效率能够大大提高,但双工头会遇到一个问题,两个工头同时运行可能会相互碰撞,发生危险,不利于设备的长期使用。
由于直线电机具有更高的精度和更好的运动特性,因此目前大多采用直线电机进行传动,在多轴运动平台中常常会用到直线电机传动。直线电机通常安装固定在基座上,在对精度要求较高的场合,要保证直线电机的精度,那就需要保证基座的平整性和稳定性,因此基座的结构设计至关重要。目前的基座通常是采用钢板加工而成,安装直线电机时,先在基座上打好螺纹孔,然后通过螺钉将直线电机固定在基座上,要保证直线电机安装的平整性就需要装配人员具备丰富的装配调试技能和经验,这就存在很大的不确定性。并且采用螺钉将直线电机固定在基座上,螺钉产生的轴向拉力会把基座拉变形,导致基座不平整,进而影响直线电机的运行精度。
而且传统的多轴运动设备通常减震效果较差,长时间的震动不仅会产生大量的噪音,损害工作人员的身心健康,而且长久以往会导致零部件松动,导致设备达不到预设的精度。
因此,现有技术存在缺陷,需要改进。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种多轴双工头龙门运动平台以及应用该平台的设备。
本发明的技术方案如下:一种多轴双工头龙门运动平台,包括:底座、设于所述底座上的Y向移运模组、设于所述Y向移运模组上的Z向升降模组、设于所述底座上的龙门架、设于所述龙门架上的X向移运模组、设于所述X向移运模组上的第一移动板、以及设于所述X向移运模组上的第二移动板;
所述第一移动板靠近所述第二移动板的一端设有第一防撞块,所述第二移动板靠近所述第一移动板的一端设有第二防撞块,所述第一防撞块与第二防撞块具有弹性,所述第一移动板上设有第一光电开关,所述第二移动板上设有第一移动感应片,所述第一移动板与第二移动板相互靠近时,所述第一移动感应片进入所述第一光电开关的感应区域;
所述底座上设有若干安装孔,所述安装孔内设有安装柱,所述安装孔包括:上沉孔、下沉孔以及连接所述上沉孔与下沉孔的过渡孔,所述上沉孔与下沉孔的内径大于过渡孔的内径,所述安装柱呈工字形,所述安装柱包括:安装帽、安装垫以及连接所述安装帽与所述安装垫的过渡柱体,所述安装帽以及安装垫的直径均大于所述过渡孔的内径,所述安装帽位于所述上沉孔内,所述过渡柱体位于所述过渡孔内,所述安装垫位于所述下沉孔内,所述安装柱上套设有弹性柱,所述弹性柱位于下沉孔内,所述安装垫位于所述弹性柱下方,所述安装柱上设有螺纹孔,所述Y向移运模组通过螺钉锁紧于所述螺纹孔内以将Y向移运模组固定在底座上。
进一步地,所述Z向升降模组包括:设于所述Y向移运模组上的Z轴底板、设于所述Z轴底板上并与所述Z轴底板垂直的立板、设于所述Z轴底板上的水平直线导轨、设于所述立板上的竖直直线导轨、设于所述水平直线导轨上的第一滑块、设于所述第一滑块上的第一三角块、设于所述第一三角块上的第二滑块、设于所述第二滑块上的斜面直线导轨、设于所述竖直直线导轨上的第三滑块、设于所述第三滑块与所述斜面直线导轨上的第二三角块、以及驱动所述第一三角块在所述水平直线导轨上水平移动的驱动装置,所述第一三角块与第二三角块呈三角形,所述第一三角块的底面为水平面,所述第一滑块设于所述第一三角块的底面,所述第二滑块设于所述第一三角块的斜面上,所述第三滑块设于所述第二三角块的竖直面上,所述斜面直线导轨设于所述第二三角块的斜面上。
进一步地,所述驱动装置包括:伺服电机、与所述伺服电机连接的丝杆、以及套设于所述丝杆上的螺母,所述螺母与所述第一三角块连接,所述丝杆上套设有正限位橡胶块,所述正限位橡胶块与所述第一三角块连接且靠近所述立板设置,所述Z轴底板上设有负限位橡胶块,所述负限位橡胶块靠近所述第一三角块远离立板的一端。
进一步地,所述第一移动板位于第二移动板的左侧,所述第一移动板的左侧极限位置设有第二光电开关,所述第一移动板上对应所述第二光电开关设有第二移动感应片,所述第二移动板的右侧极限位置设有第三光电开关,所述第二移动板上对应所述第三光电开关设有第三移动感应片。
进一步地,所述X向移运模组靠近所述第一移动板的旁侧设有第一防撞固定块,所述X向移运模组靠近所述第二移动板的旁侧设有第二防撞固定块,所述第一移动板靠近第一防撞固定块的一面设有第三防撞块,所述第二移动板靠近第二防撞固定块的一面设有第四防撞块,第三防撞块与第四防撞块具有弹性。
进一步地,所述Y向移运模组包括Y向直线电机以及设于所述Y向直线电机两侧的直线导轨,所述底座上沿着直线导轨的长度方向设有凸台,所述直线导轨的一侧面抵靠住所述凸台,所述直线导轨的另一侧面设有若干圆柱体,圆柱体的轴线方向与直线导轨的长度方向平行,所述底座对应所述圆柱体的旁侧设有第一螺纹孔,第一螺钉锁紧于第一螺纹孔,圆柱体的圆柱面抵靠住第一螺钉且第一螺钉的螺帽压合在圆柱体的顶面,所述直线导轨的顶面沿直线导轨的长度方向设有若干沉孔,所述底座对应所述沉孔设有第二螺纹孔,第二螺钉穿过沉孔锁紧于第二螺纹孔中。
本发明还提供一种设备,包括如上所述的多轴双工头龙门运动平台,还包括:设于所述底座下方的基座、以及设于所述基座底面的若干减震装置,所述减震装置包括:底座杯、设于所述底座杯上的下安装板、设于所述下安装板上的伸缩杆、套设于所述伸缩杆上的固定杆、套设于所述伸缩杆与固定杆上的第一弹簧、以及设于所述固定杆上的上安装板,所述固定杆的内部中空,所述伸缩杆的顶端设有压板,所述压板以及伸缩杆的顶端嵌入至所述固定杆的内部,所述压板的上方设有第二弹簧。
进一步地,所述固定杆上设有螺帽,所述螺帽内设有内螺纹,所述固定杆的外表面对应所述螺帽设有外螺纹,所述第一弹簧设于所述螺帽与下安装板之间,所述底座杯内设有内螺纹,所述伸缩杆的外表面设有与所述底座杯的内螺纹相匹配的外螺纹。
进一步地,所述Z向升降模组上设有吸盘,所述基座与底座之间设有橡胶垫。
进一步地,所述第一移动板上设有激光打标装置或激光切割装置,所述第二移动板上设有激光打标装置或激光切割装置。
采用上述方案,本发明具有如下有益效果:
1、在第一移动板上设有第一光电开关,在第二移动板上设有第一移动感应片,当第一移动板与第二移动板靠近时,第一移动感应片进入第一光电开关的感应区域,此时控制第一移动板与第二移动板停止,防止第一移动板与第二移动板相碰撞,同时通过在第一移动板上设有第一防撞块,在第二移动板上设有第二防撞块,起到双重防碰撞保护;
2、本发明设有安装孔、安装柱以及弹性柱,在安装柱上设有螺纹孔,螺钉锁紧于螺纹孔中,当螺钉锁紧时会产生轴向拉力,由于下方设有弹性柱,因此能够有效地防止螺钉将底座拉变形,从而保证直线电机安装的平整性;
3、本发明设有减震装置,起到良好的减震效果。
附图说明
图1为本发明多轴双工头龙门运动平台的立体图。
图2为本发明多轴双工头龙门运动平台的正视图。
图3为本发明多轴双工头龙门运动平台的侧视图。
图4为图3中的部分放大示意图。
图5为本发明Z向升降模组的结构示意图。
图6为本发明Z向升降模组的剖视图。
图7为本发明直线导轨的俯视图。
图8为本发明直线导轨的正视图。
图9为本发明设备的正视图。
图10为本发明减震装置的结构示意图。
图11为本发明减震装置的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例,对本发明进行详细说明。
请参阅图1,本发明提供一种多轴双工头龙门运动平台,包括:底座1、设于所述底座1上的Y向移运模组2、设于所述Y向移运模组2上的Z向升降模组3、设于所述底座1上的龙门架4、设于所述龙门架4上的X向移运模组5、设于所述X向移运模组5上的第一移动板6、以及设于所述X向移运模组5上的第二移动板7。Y向移运模组2驱动所述Z向升降模组3沿Y轴方向做直线运动,所述Z向升降模组3沿Z轴方向做升降运动,所述第一移动板6与第二移动板7在X向移运模组5上沿着X方向做直线运动。
请参阅图2,所述第一移动板6靠近所述第二移动板7的一端设有第一防撞块61,所述第二移动板7靠近所述第一移动板6的一端设有第二防撞块62,所述第一防撞块61与第二防撞块62具有弹性。所述第一移动板6上设有第一光电开关63,所述第二移动板62上设有第一移动感应片64,所述第一移动板6与第二移动板7相互靠近时,所述第一移动感应片64进入所述第一光电开关63的感应区域。当第一光电开关63感应到第一移动感应片64时,第一移动板6与第二移动板7停止运动,防止第一移动板6与第二移动板7相碰撞。第一防撞块61与第二防撞块62具有弹性,即使第一移动板6与第二移动板7相碰撞,例如第一光电63开关失灵时,第一防撞块61与第二防撞块62也能起到缓冲作用,防止第一移动板6与第二移动板7被撞坏。
所述第一移动板6位于第二移动板7的左侧,所述第一移动板6的左侧极限位置设有第二光电开关65,所述第一移动板6上对应所述第二光电开关65设有第二移动感应片,所述第二移动板7的右侧极限位置设有第三光电开关66,所述第二移动板6上对应所述第三光电开关66设有第三移动感应片。
所述X向移运模组5靠近所述第一移动板6的旁侧设有第一防撞固定块67,所述X向移运模组5靠近所述第二移动板7的旁侧设有第二防撞固定块68,所述第一移动板6靠近第一防撞固定块67的一面设有第三防撞块69,所述第二移动板7靠近第二防撞固定块68的一面设有第四防撞块70,第三防撞块69与第四防撞块70具有弹性。在第二光电开关65失灵的状况下,当第一移动板6向左移动到极限位置时,第三防撞块69与第一防撞固定块67碰撞,起到限位以及缓冲的作用。同理,在第三光电开关66失灵的状况下,当第二移动板7向右移动到极限位置时,第四防撞块70与第二防撞固定块68碰撞,起到限位以及缓冲的作用。
请参阅图3与图4,所述底座1上设有若干安装孔10,所述安装孔10内设有安装柱11,所述安装孔10包括:上沉孔101、下沉孔102以及连接所述上沉孔101与下沉孔102的过渡孔103,所述上沉孔101与下沉孔102的内径大于过渡孔103的内径。所述安装柱11呈工字形,所述安装柱11包括:安装帽111、安装垫112以及连接所述安装帽111与所述安装垫112的过渡柱体113,所述安装帽111以及安装垫112的直径均大于所述过渡孔113的内径,所述安装帽111位于所述上沉孔101内,所述过渡柱体113位于所述过渡孔103内,所述安装垫112位于所述下沉孔102内。所述安装柱上套设有弹性柱114,所述弹性柱114位于下沉孔102内,所述安装垫112位于所述弹性柱114下方。所述安装柱11上设有螺纹孔,所述Y向移运模组2通过螺钉锁紧于所述螺纹孔内以将Y向移运模组2固定在底座1上。锁螺钉时会产生轴向拉伸力,从而将安装垫112向上拉,由于设有弹性柱114,轴向拉伸力会对弹性柱114造成挤压,由于弹性柱114具有弹性形变能力,因此不会将底座1拉变形,从而保证Y向移运模组2安装的平整性。
请参阅图5与图6,所述Z向升降模组3包括:设于所述Y向移运模组2上的Z轴底板30、设于所述Z轴底板30上并与所述Z轴底板30垂直的立板31、设于所述Z轴底板30上的水平直线导轨32、设于所述立板31上的竖直直线导轨33、设于所述水平直线导轨32上的第一滑块34、设于所述第一滑块34上的第一三角块35、设于所述第一三角块35上的第二滑块36、设于所述第二滑块36上的斜面直线导轨37、设于所述竖直直线导轨33上的第三滑块38、设于所述第三滑块38与所述斜面直线导轨37上的第二三角块39、以及驱动所述第一三角块35在所述水平直线导轨32上水平移动的驱动装置。所述第一三角块35与第二三角块39呈三角形,所述第一三角块35的底面为水平面,所述第一滑块34设于所述第一三角块35的底面,所述第二滑块36设于所述第一三角块35的斜面上,所述第三滑块38设于所述第二三角块39的竖直面上,所述斜面直线导轨37设于所述第二三角块39的斜面上。
所述驱动装置包括:伺服电机301、与所述伺服电机连接的丝杆、以及套设于所述丝杆上的螺母,所述螺母与所述第一三角块35连接。伺服电机驱动丝杆转动,从而带动螺母左右水平移动,进而带动第一三角块35左右水平移动,第一三角块35左右移动带动第二三角块39进行升降运动。所述丝杆上套设有正限位橡胶块302,所述正限位橡胶块302与所述第一三角块35连接且靠近所述立板31设置,所述Z轴底板30上设有负限位橡胶块303,所述负限位橡胶块303靠近所述第一三角块35远离立板31的一端。当第一三角块35向左运行到极限位置时,正限位橡胶块302撞上丝杆固定座304,当第一三角块35向右运行到极限位置时,第一三角块35撞上所述负限位橡胶块303。正限位橡胶块302与负限位橡胶块303不仅具有缓冲的作用,而且能够限制第一三角块35左右移动的距离,从而限制第二三角块39上下升降的高度。
请参阅图7与图8,所述Y向移运模组2包括Y向直线电机以及设于所述Y向直线电机两侧的直线导轨20,所述底座1上沿着直线导轨20的长度方向设有凸台21,所述直线导轨20的一侧面抵靠住所述凸台21。所述直线导轨20的另一侧面设有若干圆柱体22,圆柱体22的轴线方向与直线导轨20的长度方向平行,每隔一段距离设置一个圆柱体22。所述底座1对应所述圆柱体22的旁侧设有第一螺纹孔,第一螺钉23锁紧于第一螺纹孔,圆柱体22的圆柱面抵靠住第一螺钉23且第一螺钉23的螺帽压合在圆柱体22的顶面,所述直线导轨20的顶面沿直线导轨20的长度方向设有若干沉孔24,所述底座1对应所述沉孔24设有第二螺纹孔,第二螺钉穿过沉孔24锁紧于第二螺纹孔中。
由于圆柱体22的圆柱面与第一螺钉23紧密贴合,当需要将直线导轨20朝向凸台21方向偏移时,可以向下拧紧第一螺钉23,第一螺钉23的螺帽将直线导轨20朝向凸台21方向挤压,最终通过第一螺钉23与第二螺钉的共同作用将直线导轨20固定在底座1上。当需要将直线导轨20朝向圆柱体22方向偏移时,可以向上松开第一螺钉23,将直线导轨20朝向圆柱体22方向移动,移动到指定位置后通过第一螺钉23与第二螺钉将直线导轨固定在机台上。
请参阅图9至图11,本发明还提供一种设备,包括如上所述的多轴双工头龙门运动平台,还包括:设于所述底座1下方的基座8、以及设于所述基座8底面的若干减震装置9。所述减震装置9包括:底座杯90、设于所述底座杯90上的下安装板91、设于所述下安装板91上的伸缩杆92、套设于所述伸缩杆92上的固定杆93、套设于所述伸缩杆92与固定杆93上的第一弹簧94、以及设于所述固定杆93上的上安装板95。所述固定杆95的内部中空,所述伸缩杆92的顶端设有压板96,所述压板96以及伸缩杆92的顶端嵌入至所述固定杆93的内部,所述压板96的上方设有第二弹簧97。
所述固定杆93上设有螺帽98,所述螺帽98内设有内螺纹,所述固定杆93的外表面对应所述螺帽98设有外螺纹,所述第一弹簧94设于所述螺帽98与下安装板91之间,所述底座杯90内设有内螺纹,所述伸缩杆92的外表面设有与所述底座杯90的内螺纹相匹配的外螺纹。
当设备受到上下的震动力时,减震装置9发生作用。减震装置9的上安装板95向下压,伸缩杆92被压缩,同时第一弹簧94也被压缩,第一弹簧94的回弹力对设备的起到减震作用,可通过调节螺帽98的高度来调节第一弹簧94振幅的大小。伸缩杆92与第一弹簧94被压缩的同时,压板96向上压缩第二弹簧97,第二弹簧97的回弹力进一步对设备起到减震作用。
所述Z向升降模组3上设有吸盘100,待加工的物料放在吸盘100上固定。所述基座8与底座1之间设有橡胶垫200,橡胶垫200进一步起到减震作用。
所述第一移动板6上设有激光打标装置或激光切割装置,所述第二移动板7上设有激光打标装置或激光切割装置,所述激光打标装置是利用激光在工件上雕铣出目标图案或文字的装置,所述激光切割装置是利用激光将工件切割为目标形状的装置。第一移动板6与第二移动板7上可以均设置激光打标装置,提高激光打标的效率。第一移动板6与第二移动板7上可以同时设置激光切割装置,提高激光切割的效率。也可在第一移动板6上设置激光打标装置,在第二移动板7上设置激光切割装置,实现打标、切割同步进行,在一台设备上满足具有双重需求的加工工件。
综上所述,本发明具有如下有益效果:
1、在第一移动板上设有第一光电开关,在第二移动板上设有第一移动感应片,当第一移动板与第二移动板靠近时,第一移动感应片进入第一光电开关的感应区域,此时控制第一移动板与第二移动板停止,防止第一移动板与第二移动板相碰撞,同时通过在第一移动板上设有第一防撞块,在第二移动板上设有第二防撞块,起到双重防碰撞保护;
2、本发明设有安装孔、安装柱以及弹性柱,在安装柱上设有螺纹孔,螺钉锁紧于螺纹孔中,当螺钉锁紧时会产生轴向拉力,由于下方设有弹性柱,因此能够有效地防止螺钉将底座拉变形,从而保证直线电机安装的平整性;
3、本发明设有减震装置,起到良好的减震效果。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。