CN203184960U - X-Y-θ三自由度调整平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种X-Y-θ三自由度调整平台,包括底座、安装于底座上的X向移动机构、安装于X向移动机构上的Y向移动机构以及安装于Y向移动机构上的θ角旋转机构，所述X向移动机构和Y向移动机构的结构相同，均包括：一个直线移动平台以及驱动所述直线移动平台运动的第一动力装置，所述直线移动平台的底部设有直线导轨，所述第一动力装置包括第一电机、安装于所述第一电机输出轴上的凸轮以及与所述直线移动平台连接且分别位于所述凸轮两侧的两个滚子从动件，所述第一电机输出轴的延伸方向垂直于所述直线移动平台的运动方向。本实用新型的X-Y-θ三自由度调整平台，可以实现快速调整，提高了调整精度，降低了整套装置的生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工件对位过程中用到的X-Y-θ三自由度调整平台。
背景技术
X-Y-θ三自由度调整平台是工件对位、加工过程中的重要组成部分。现有技术中的X-Y-θ三自由度调整平台，通常采用直线电机来驱动X向移动平台和Y向移动平台，通过复杂的动力装置和驱动装置来实现θ角旋转平台的转动，上述结构的装置调整反应速度慢、而且整个设备的成本比较高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构新颖的X-Y-θ三自由度调整平台，可以实现快速调整，提高了调整精度，降低了整套装置的生产成本。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：X-Y-θ三自由度调整平台,包括底座、安装于底座上的X向移动机构、安装于X向移动机构上的Y向移动机构以及安装于Y向移动机构上的θ角旋转机构，所述X向移动机构和所述Y向移动机构的结构相同，均包括：一个直线移动平台以及驱动所述直线移动平台运动的第一动力装置，所述直线移动平台的底部设有直线导轨，所述第一动力装置包括第一电机、安装于所述第一电机输出轴上的凸轮以及与所述直线移动平台连接且分别位于所述凸轮两侧的两个滚子从动件，所述第一电机输出轴的延伸方向垂直于所述直线移动平台的运动方向。
作为一种优选的技术方案，所述直线移动平台的边缘伸出有连接板，在所述连接板上设有立板，所述第一动力装置的两个滚子从动件安装于所述立板上。
作为一种优选的技术方案，所述θ角旋转机构包括：旋转平台，所述旋转平台通过转轴转动支撑于所述Y向移动机构的直线移动平台上；驱动所述旋转平台绕所述转轴转动的第二动力装置，所述第二动力装置包括第二电机、由第二电机驱动的同步带以及安装于所述旋转平台底部且与同步带的两端固定连接的两个固定块，所述两个固定块在以转轴为中心的圆周上排列设置，所述第二电机设于所述两个固定块连线的中垂线上。
作为一种优选的技术方案，所述旋转平台的边缘通过滚动摩擦支撑件支撑于所述Y向移动机构的直线移动平台上，所述滚动摩擦支撑件包括设于所述Y向移动机构的直线移动平台上的支架，所述支架上设有上下滚轮，所述旋转平台的边缘伸入所述上下滚轮之间的间隙内。
作为一种优选的技术方案，所述同步带的传动路线上设有涨紧轮。
采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的调整平台，X向移动机构和Y向移动机构的结构相同，其用于驱动两个直线移动平台运动的第一动力装置均是采用由第一电机驱动的凸轮+双滚子从动件的凸轮机构，凸轮向一侧转动碰到其中一个滚子从动件，则该滚子从动件带动直线移动平台沿直线导轨正向运动，凸轮向另一侧转动碰到另一个滚子从动件，则该滚子从动件带动直线移动平台沿直线导轨反向运动，上述设计，采用凸轮机构可以实现短距离内调整速度快、调整精度高的优点。
进一步的，θ角旋转机构中，由第二电机驱动的同步带带动旋转平台上的两个固定块来实现旋转平台绕转轴的转动，上述设计结构简单，比较容易实现，降低了生产成本。
此外，旋转平台的边缘通过滚动摩擦支撑件支撑于Y向移动机构的直线移动平台上，不仅可以保证旋转平台与直线移动平台的平行度，提高调整精度，且旋转平台的边缘与滚动摩擦支撑件之间为滚动摩擦，降低了旋转平台的转动负荷，进一步提高了调整精度。
同步带的传动路线上设有涨紧轮，用于实现同步带的平稳运行以及进一步提高旋转平台的调整精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
图2是本实用新型实施例仰视产生的结构示意图。
图3是本实用新型实施例中的第一动力装置的结构示意图。
图4是本实用新型实施例中的θ角旋转机构的结构示意图。
图中：11.直线移动平台，12.直线导轨，13.第一电机，14.凸轮，15.滚子从动件，16.连接板，17.立板，11’.直线移动平台，13’.第一电机，14’.凸轮，15’.滚子从动件，16’.连接板，17’.立板，21.旋转平台，22.转轴，23.第二电机，24.同步带，25.固定块，26.支架，27.滚轮，28.涨紧轮。
具体实施方式
如图1至图4所示，一种X-Y-θ三自由度调整平台，其包括底座（图中未示出）、安装于底座上的X向移动机构、安装于X向移动机构上的Y向移动机构以及安装于Y向移动机构上的θ角旋转机构。三维坐标系中X、Y、Z、θ方向见图1,其中X方向和Y方向为水平面内相互垂直的两个方向，Z方向为垂直于水平面的方向，θ角旋转方向为绕Z方向转动的方向。
其中，X向移动机构和Y向移动机构的结构相同，具体的，X向移动机构包括一个直线移动平台11以及驱动直线移动平台11运动的第一动力装置，直线移动平台11的底部设有直线导轨12，其第一动力装置包括第一电机13、安装于第一电机13输出轴上的凸轮14以及与直线移动平台11连接且分别位于凸轮14两侧的两个滚子从动件15，第一电机13输出轴的延伸方向垂直于直线移动平台11的运动方向。Y向移动机构包括一个直线移动平台11’以及驱动直线移动平台11’运动的第一动力装置，直线移动平台11’的底部设有直线导轨(图中未示出)，其第一动力装置包括第一电机13’、安装于第一电机13’输出轴上的凸轮14’以及与直线移动平台11’连接且分别位于凸轮14’两侧的两个滚子从动件15’，第一电机13’输出轴的延伸方向垂直于直线移动平台11’的运动方向。
具体的，在直线移动平台11的边缘伸出有连接板16，在连接板16上设有立板17，X向移动机构中的第一动力装置的两个滚子从动件15安装于立板17上。在直线移动平台11’的边缘伸出有连接板16’，在连接板16’上设有立板17’，Y向移动机构中的第一动力装置的两个滚子从动件15’安装于立板17’上。
X向移动机构和Y向移动机构中，用于驱动两个直线移动平台运动的第一动力装置均是采用第一电机驱动的凸轮+双滚子从动件的凸轮机构，凸轮向一侧转动碰到其中一个滚子从动件，则该滚子从动件带动直线移动平台沿直线导轨正向运动，凸轮向另一侧转动碰到另一个滚子从动件，则该滚子从动件带动直线移动平台沿直线导轨反向运动，上述设计，采用凸轮机构可以实现短距离内调整速度快、调整精度高的优点。
θ角旋转机构包括旋转平台21，旋转平台21通过转轴22转动支撑于Y向移动机构的直线移动平台11’上，还包括驱动旋转平台21绕转轴22转动的第二动力装置，第二动力装置包括第二电机23、由第二电机23驱动的同步带24以及安装于旋转平台21底部且与同步带24的两端固定连接的两个固定块25，两个固定块25在以转轴22为中心的圆周上排列设置，第二电机23设于两个固定块25连线的中垂线上。由第二电机23驱动的同步带24带动旋转平台21上的两个固定块25来实现旋转平台21绕转轴22的转动，结构简单，比较容易实现，降低了生产成本。
旋转平台21的边缘通过滚动摩擦支撑件支撑于Y向移动机构的直线移动平台11’上，滚动摩擦支撑件包括设于Y向移动机构的直线移动平台11’上的支架26，支架26上设有上下滚轮27，旋转平台21的边缘伸入上下滚轮27之间的间隙内。上述结构，不仅可以保证旋转平台21与直线移动平台11’的平行度，提高调整精度，且旋转平台21的边缘与滚动摩擦支撑件之间为滚动摩擦，降低了旋转平台21的转动负荷，进一步提高了调整精度。
同步带24的传动路线上设有涨紧轮28，用于实现同步带24的平稳运行以及进一步提高旋转平台21的调整精度。
上述实施例仅仅是本实用新型具体实施方式的举例，本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.X-Y-θ三自由度调整平台,包括底座、安装于底座上的X向移动机构、安装于X向移动机构上的Y向移动机构以及安装于Y向移动机构上的θ角旋转机构，其特征在于：
所述X向移动机构和所述Y向移动机构的结构相同，均包括：一个直线移动平台以及驱动所述直线移动平台运动的第一动力装置，所述直线移动平台的底部设有直线导轨，所述第一动力装置包括第一电机、安装于所述第一电机输出轴上的凸轮以及与所述直线移动平台连接且分别位于所述凸轮两侧的两个滚子从动件，所述第一电机输出轴的延伸方向垂直于所述直线移动平台的运动方向。
2.如权利要求1所述的X-Y-θ三自由度调整平台，其特征在于：所述直线移动平台的边缘伸出有连接板，在所述连接板上设有立板，所述第一动力装置的两个滚子从动件安装于所述立板上。
3.如权利要求1所述的X-Y-θ三自由度调整平台，其特征在于：所述θ角旋转机构包括：
旋转平台，所述旋转平台通过转轴转动支撑于所述Y向移动机构的直线移动平台上；
驱动所述旋转平台绕所述转轴转动的第二动力装置，所述第二动力装置包括第二电机、由第二电机驱动的同步带以及安装于所述旋转平台底部且与同步带的两端固定连接的两个固定块，所述两个固定块在以转轴为中心的圆周上排列设置，所述第二电机设于所述两个固定块连线的中垂线上。
4.如权利要求3所述的X-Y-θ三自由度调整平台，其特征在于：所述旋转平台的边缘通过滚动摩擦支撑件支撑于所述Y向移动机构的直线移动平台上，所述滚动摩擦支撑件包括设于所述Y向移动机构的直线移动平台上的支架，所述支架上设有上下滚轮，所述旋转平台的边缘伸入所述上下滚轮之间的间隙内。
5.如权利要求3所述的X-Y-θ三自由度调整平台，其特征在于：所述同步带的传动路线上设有涨紧轮。
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2013
- 2013-03-30 CN CN 201320154062 patent/CN203184960U/zh not_active Expired - Lifetime
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