CN112737270A - 一种特殊的二轴联动十字运动矩形滑台模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超精密二轴联动十字运动装置，具体为一种特殊的二轴联动十字运动矩形滑台模组，包括载体部分、中间部分和底座部分，所述载体部分的下侧设置有中间部分，且中间部分的下侧设置有底座部分，所述载体部分包括载台面板，所述载台面板的中心位置固定安装有Y轴直线电机线圈，所述载台面板上固定安装有第一极限位置开关和第一撞块，所述载台面板上对称安装有两组Y轴直线导轨，所述中间部分包括预压座，所述预压座共设置有两组。本发明采用UMAC运动控制器控制直驱电机，并使用光栅系统实现最终的精度要求，关键轴系X、Y的线型运动采用交叉滚子导轨进行导向运动，可以保证高速运动和频繁加减速运动，实现精确的位置步进和快速的响应。

Description

一种特殊的二轴联动十字运动矩形滑台模组
技术领域
本发明涉及一种超精密二轴联动十字运动装置，具体为一种特殊的二轴联动十字运动矩形滑台模组。
背景技术
随着我国科技不断的发展，超精密学科在高精尖行业的应用越来越广泛，而特别是多轴超精密运动台的应用与日俱增，例如小型转台的调节、超精密光路系统调试、核能应用、晶片检测、基因序列的检测等，都需要使用超精密多轴调整台，机械关节臂从刚度、精度上来看都已经无法满足一些特殊行业的需求，而传统的纯机械式调整台的速度和变速运动都无法实现相应的功能，为此我们提出了一种特殊的二轴联动十字运动矩形滑台模组来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种特殊的二轴联动十字运动矩形滑台模组，以解决上述背景技术中提出的传统的纯机械式调整台的速度和变速运动都无法实现相应的功能的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种特殊的二轴联动十字运动矩形滑台模组，包括载体部分、中间部分和底座部分，所述载体部分的下侧设置有中间部分，且中间部分的下侧设置有底座部分，所述载体部分包括载台面板，所述载台面板的中心位置固定安装有Y轴直线电机线圈，所述载台面板上固定安装有第一极限位置开关和第一撞块，所述载台面板上对称安装有两组Y轴直线导轨，所述中间部分包括预压座，所述预压座共设置有两组，两组所述预压座对称安装在中间连板的两边，所述预压座上安装有预压块，所述Y轴直线导轨贴合预压块，所述Y轴直线导轨的下端与中间连板相连接，所述中间连板的中心位置固定安装有X轴直线电机线圈，所述中间连板的一侧安装有第二撞块和第二极限位置开关，所述中间连板的另一侧安装有Y轴直线电机磁轨和第一限位板，所述底座部分包括X轴直线电机磁轨，所述X轴直线电机磁轨固定安装在底座安装板的中心位置，所述底座安装板上对称安装有X轴直线导轨，且X轴直线导轨与X轴直线电机线圈平行，所述底座安装板上对称安装有第二液压缓冲器和第二限位板。
优选的，所述载台面板上安装有第一光栅反馈读数头，所述中间连板上安装有与Y轴直线导轨平行的第一光栅尺，所述中间连板上安装有第二光栅反馈读数头，所述底座安装板上安装有与X轴直线导轨平行的第二光栅尺。
优选的，所述预压座上开设有螺丝孔，所述预压块通过顶丝旋钮安装在预压座上，所述顶丝旋钮插设在螺丝孔内。
优选的，所述第一撞块和第二撞块上均等距开设有孔洞，且孔洞的横截面为圆形。
优选的，所述第一限位板和第二限位板上均胶合有橡胶垫，且橡胶垫的表面设置有防滑纹。
优选的，所述中间连板上安装有第一液压缓冲器，且第一液压缓冲器对称安装在第一光栅尺的两侧，所述底座安装板上安装有第二液压缓冲器，且第二液压缓冲器对称安装在第二光栅尺的两侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该二轴联动十字运动矩形滑台模组，采用UMAC运动控制器控制直驱电机，并使用光栅系统实现最终的精度要求，关键轴系X、Y的线性运动采用交叉滚子导轨进行导向运动，可以保证高速运动和频繁加减速运动，实现精确的位置步进和快速的响应；
通过将X、Y轴系统采用交叉滚子导轨，保证刚度的同时降低重心，且装置整体为叠式结构，最大的减小误差放大，初始位置为矩形轮廓减少空间占比，另外本装置既可以实现高频变速运动，也可以采用插补的方式进行运动，同时X、Y轴都采用电机配合光栅尺的形式进行精确定位，可实现三轴的联动。
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。
图1为本发明的结构正视示意图；
图2为本发明的结构载体部分的结构示意图；
图3为本发明的结构中间部分的结构俯视示意图；
图4为本发明的结构中间部分的结构仰视示意图
图5为本发明的结构底座部分的结构示意图。
图中：1、载体部分；101、载台面板；102、Y轴直线电机线圈；103、第一光栅反馈读数头；104、第一极限位置开关；105、第一撞块；106、Y轴直线导轨；2、中间部分；201、预压座；202、预压块；203、中间连板；204、X轴直线电机线圈；205、第二撞块；206、第二极限位置开关；207、第二光栅反馈读数头；208、Y轴直线电机磁轨；209、第一限位板；210、第一液压缓冲器；211、第一光栅尺；3、底座部分；301、X轴直线电机磁轨；302、底座安装板；303、X轴直线导轨；304、第二光栅尺；305、第二液压缓冲器；306、第二限位板。
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种特殊的二轴联动十字运动矩形滑台模组，包括载体部分1、中间部分2和底座部分3，载体部分1的下侧设置有中间部分2，且中间部分2的下侧设置有底座部分3，载体部分1包括载台面板101，载台面板101的中心位置固定安装有Y轴直线电机线圈102，载台面板101上固定安装有第一极限位置开关104和第一撞块105，载台面板101上对称安装有两组Y轴直线导轨106，中间部分2包括预压座201，预压座201共设置有两组，两组预压座201对称安装在中间连板203的两边，预压座201上安装有预压块202，Y轴直线导轨106贴合预压块202，Y轴直线导轨106的下端与中间连板203相连接，中间连板203的中心位置固定安装有X轴直线电机线圈204，中间连板203的一侧安装有第二撞块205和第二极限位置开关206，中间连板203的另一侧安装有Y轴直线电机磁轨208和第一限位板209，底座部分3包括X轴直线电机磁轨301，X轴直线电机磁轨301固定安装在底座安装板302的中心位置，底座安装板302上对称安装有X轴直线导轨303，且X轴直线导轨303与X轴直线电机线圈204平行，底座安装板302上对称安装有第二液压缓冲器305和第二限位板306；
进一步的，载台面板101上安装有第一光栅反馈读数头103，中间连板203上安装有与Y轴直线导轨106平行的第一光栅尺211，中间连板203上安装有第二光栅反馈读数头207，底座安装板302上安装有与X轴直线导轨303平行的第二光栅尺304，如图2，该结构用于通过光栅尺来使得X、Y轴都能够进行精确定位。
进一步的，预压座201上开设有螺丝孔，预压块202通过顶丝旋钮安装在预压座201上，顶丝旋钮插设在螺丝孔内，如图3，该结构用于通过转动顶丝旋钮来调节导轨的直线度。
进一步的，第一撞块105和第二撞块205上均等距开设有孔洞，且孔洞的横截面为圆形，如图2和图3，该结构使得撞块在受到撞击时，可以通过孔洞进行内部形变，以增加撞块的可形变面积，使得撞块的承载力变强。
进一步的，第一限位板209和第二限位板306上均胶合有橡胶垫，且橡胶垫的表面设置有防滑纹，该结构用于隔断第一限位板209和第二限位板306使用时受到的撞击。
进一步的，中间连板203上安装有第一液压缓冲器210，且第一液压缓冲器210对称安装在第一光栅尺211的两侧，底座安装板302上安装有第二液压缓冲器305，且第二液压缓冲器305对称安装在第二光栅尺304的两侧，如图4和图5，该结构用于对装置进行缓冲，以避免发生碰撞。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种特殊的二轴联动十字运动矩形滑台模组，包括载体部分(1)、中间部分(2)和底座部分(3)，其特征在于：所述载体部分(1)的下侧设置有中间部分(2)，且中间部分(2)的下侧设置有底座部分(3)，所述载体部分(1)包括载台面板(101)，所述载台面板(101)的中心位置固定安装有Y轴直线电机线圈(102)，所述载台面板(101)上固定安装有第一极限位置开关(104)和第一撞块(105)，所述载台面板(101)上对称安装有两组Y轴直线导轨(106)，所述中间部分(2)包括预压座(201)，所述预压座(201)共设置有两组，两组所述预压座(201)对称安装在中间连板(203)的两边，所述预压座(201)上安装有预压块(202)，所述Y轴直线导轨(106)贴合预压块(202)，所述Y轴直线导轨(106)的下端与中间连板(203)相连接，所述中间连板(203)的中心位置固定安装有X轴直线电机线圈(204)，所述中间连板(203)的一侧安装有第二撞块(205)和第二极限位置开关(206)，所述中间连板(203)的另一侧安装有Y轴直线电机磁轨(208)和第一限位板(209)，所述底座部分(3)包括X轴直线电机磁轨(301)，所述X轴直线电机磁轨(301)固定安装在底座安装板(302)的中心位置，所述底座安装板(302)上对称安装有X轴直线导轨(303)，且X轴直线导轨(303)与X轴直线电机线圈(204)平行，所述底座安装板(302)上对称安装有第二液压缓冲器(305)和第二限位板(306)。
2.根据权利要求1所述的一种特殊的二轴联动十字运动矩形滑台模组，其特征在于：所述载台面板(101)上安装有第一光栅反馈读数头(103)，所述中间连板(203)上安装有与Y轴直线导轨(106)平行的第一光栅尺(211)，所述中间连板(203)上安装有第二光栅反馈读数头(207)，所述底座安装板(302)上安装有与X轴直线导轨(303)平行的第二光栅尺(304)。
3.根据权利要求1所述的一种特殊的二轴联动十字运动矩形滑台模组，其特征在于：所述预压座(201)上开设有螺丝孔，所述预压块(202)通过顶丝旋钮安装在预压座(201)上，所述顶丝旋钮插设在螺丝孔内。
4.根据权利要求1所述的一种特殊的二轴联动十字运动矩形滑台模组，其特征在于：所述第一撞块(105)和第二撞块(205)上均等距开设有孔洞，且孔洞的横截面为圆形。
5.根据权利要求1所述的一种特殊的二轴联动十字运动矩形滑台模组，其特征在于：所述第一限位板(209)和第二限位板(306)上均胶合有橡胶垫，且橡胶垫的表面设置有防滑纹。
6.根据权利要求1所述的一种特殊的二轴联动十字运动矩形滑台模组，其特征在于：所述中间连板(203)上安装有第一液压缓冲器(210)，且第一液压缓冲器(210)对称安装在第一光栅尺(211)的两侧，所述底座安装板(302)上安装有第二液压缓冲器(305)，且第二液压缓冲器(305)对称安装在第二光栅尺(304)的两侧。
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