CN203979792U - 工字形二维移动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了移动设备领域的工字形二维移动平台，包括两条平行设置的相同结构的Y轴框架板，在第一Y轴框架板和第二Y轴框架板之间安装有垂直横跨在其表面的X轴框架板，在X轴导轨上设有可在X轴导轨自由滑动的终端作用器组件，在第一Y轴框架板的两末端分别设置有结构相同且同步转动的第一驱动机构和第二驱动机构，在第二Y轴框架板的两末端分别设置有与第一驱动机构结构相同且同步转动的第三驱动机构和第四驱动机构。与传统的结构相比，四个电机同步工作时使移动平台运动时更平稳性，完全可避免系统本身的运动惯量，实现随时随地停机，终端作用器的移动精度高，二维移动速度快，速度是传统结构的两倍以上。

Description

工字形二维移动平台

技术领域

本实用新型涉及机械结构的移动设备领域，具体涉及工字形二维移动平台。

背景技术

运动平台的精密定位与高速、高加速是众多电子制造设备以及其它精密机床的共性要求，运动平台的性能决定了产品的品质、效率以及产能。

   传统由电机驱动的移动平台，由于受机械传动中惯量、刚度和磨损等因素的限制，而无法实现所需的高的运行速度及精度。

   专利申请号为“200810152926.7”的中国发明专利，其公开了同步带传动二维高速运动机器人，其可实现在一定范围内二维高速运动。该专利的由两个驱动机构带动，其另一端则设置有两个相对的同步轮，由驱动机构的正反转带动实现二维移动。该专利还存在以下缺陷：1）两个伺服电机因单独承载较大的负载或者结构变化量而无法保持良好的动态特征，由此会产生一定的动态误差，进行对加工的产品精度造成影响;2）两个驱动机构工作时稳定性不足，由伺服电机带动同步轮转动，力量偏向于其中一边，长期使用影响容易损坏。

实用新型内容

 本实用新型的目的是解决以上缺陷，提供一种结构更坚固，工作更稳定，行程精度更高工字形二维移动平台。

   本实用新型的目的是通过以下方式实现的：

   工字形二维移动平台，包括两条平行设置的相同结构的Y轴框架板，分别为第一Y轴框架板和第二Y轴框架板，第一Y轴框架板的表面安装有第一Y轴直线导轨，第二Y轴框架板的表面安装有第二Y轴直线导轨，在第一Y轴框架板和第二Y轴框架板之间安装有垂直横跨在其表面的X轴框架板，X轴框架板的两末端分别可滑动地安装在第一Y轴直线导轨和第二Y轴直线导轨上，X轴框架板的表面安装有X轴导轨，并在X轴导轨上设有可在X轴导轨自由滑动的终端作用器组件，在第一Y轴框架板的两末端分别设置有结构相同且同步转动的第一驱动机构和第二驱动机构，第一驱动机构包括第一主动轮和一号电机，第二驱动机构包括第二主动轮和二号电机，在第二Y轴框架板的两末端分别设置有与第一驱动机构结构相同且同步转动的第三驱动机构和第四驱动机构，第三驱动机构包括第三主动轮和三号电机，第四驱动机构包括第四主动轮和四号电机，在X轴框架板两末端的两侧面内形成的四个直角处安装有结构相同的四个从动轮，四个从动轮通过一条同步皮带共同连接至第一主动轮、第二主动轮、第三主动轮和第四主动轮，所述同步皮带同时与终端作用器组件固定连接，当同步皮带移动时，同步带动终端作用器组件移动。

     实现二维移动工作过程中，终端作用器组件在X轴导轨上移动时，实现X轴方向移动，四个电机均为正转或者均为反转;X轴框架板在第一Y轴直线导轨和第二Y轴直线导轨上移动时，一号电机和二号电机的转动方向均为正转，三号电机和四号电机的转动方向均为反转，或者反之使一号电机和二号电机的转动方向均为反转，三号电机和四号电机的转动方向均为正转也可实现Y轴方向移动。

    上述说明中，更为优选的方案，所述X轴框架板的表面固定安装有X轴主梁，X轴导轨固定安装在X轴主梁的的外侧面，X轴主梁能增加X轴导轨的稳定性。

    上述说明中，更为优选的方案，所述终端作用器组件包括可在X轴导轨上滑动且与同步皮带固定连接的X轴滑块、安装在X轴滑块表面的终端作用器连接板和固定安装在终端作用器连接板表面的终端作用器。终端作用器可根据本产品的具体实用领域而改变，如使用在激光切割设备或者点胶设备上，根据不同的需要确定终端作用器的类型。

    上述说明中，更为优选的方案，所述第一Y轴直线导轨上设有可在其表面滑动的第一Y轴滑块，第二Y轴直线导轨上设有可在其表面滑动的第二Y轴滑块，第一Y轴滑块和第二Y轴滑块分别固定在X轴框架板的两末端底部。

    上述说明中，更为优选的方案，所述第一Y轴框架板的两末端分别设有用于安装一号电机的一号框架和用于安装二号电机的二号框架，一号电机垂直穿入一号框架并通过一号电机座进行固定，二号电机垂直穿入二号框架并通过二号电机座进行固定;所述第二Y轴框架板的两末端分别设有用于安装三号电机的三号框架和用于安装四号电机的四号框架，三号电机垂直穿入三号框架并通过三号电机座进行固定，四号电机垂直穿入四号框架并通过四号电机座进行固定。

上述说明中，更为优选的方案，在第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构和第四驱动机构的前端均设有传感器。增设用于控制各个驱动机构的传感器，使驱动机构工作时智能化程度更高，增加安全性，减少意外发生。

本实用新型所产生的有益效果是：与传统的结构相比，增加两个驱动机构，用于增加同向驱动力和增加反向作用力，四个电机同步工作时使移动平台运动时更平稳性，完全可避免系统本身的运动惯量，实现随时随地停机，终端作用器的移动精度高，同时四个电机同步驱动工作时，二维移动速度快，速度是传统结构的两倍以上，另外，本移动平台结构简单，安全劳固，成本低，可实现规定范围内的二维高速移动，应用极其广泛。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构分解示意图;

图2为本实用新型实施例的立体组合结构示意图;

图3为本实用新型实施例的主视图;

图4为本实用新型实施例的终端作用器运行至复位状态示意图;

图5为本实用新型实施例的终端作用器运行至最大行程状态示意图;

    图中，1为第一Y轴框架板，2为第二Y轴框架板，3为第一Y轴直线导轨，4为第二Y轴直线导轨，5为X轴框架板，6为X轴导轨，7为X轴主梁，8为X轴滑块，9为终端作用器连接板，10为第一驱动机构，11为第二驱动机构，12为第三驱动机构，13为第四驱动机构，14为第一主动轮，15为一号电机，16为一号框架，17为第二Y轴滑块，18为同步皮带，19为从动轮，20为二号电机。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

本实施例，参照图1～图5，其具体实施结构包括两条平行设置的相同结构的Y轴框架板，分别为第一Y轴框架板1和第二Y轴框架板2。在第一Y轴框架板1的表面安装有第一Y轴直线导轨3，第二Y轴框架板2的表面安装有第二Y轴直线导轨4，在第一Y轴框架板1和第二Y轴框架板2之间安装有垂直横跨在其表面的X轴框架板5，X轴框架板5的两末端分别可滑动地安装在第一Y轴直线导轨3和第二Y轴直线导轨4上，X轴框架板5的两末端底部固定安装有第一Y轴滑块和第二Y轴滑块17，使X轴框架板5通过第一Y轴滑块和第二Y轴滑块17实现自由滑动。X轴框架板5的表面固定安装有X轴主梁7，X轴框架板5的表面安装有X轴导轨6，X轴导轨6固定安装在X轴主梁7的的外侧面。在X轴导轨6上设有可在X轴导轨6自由滑动的终端作用器组件，该终端作用器组件包括可在X轴导轨6上滑动且与同步皮带18固定连接的X轴滑块8、安装在X轴滑块8表面的终端作用器连接板9和固定安装在终端作用器连接板9表面的终端作用器，本实施例的终端作用器为激光切割头，用于切割服装布料。

在第一Y轴框架板1的两末端分别设置有结构相同且同步转动的第一驱动机构10和第二驱动机构11，第一驱动机构10包括第一主动轮14和一号电机15，第二驱动机构11包括第二主动轮和二号电机20，在第二Y轴框架板2的两末端分别设置有与第一驱动机构10结构相同且同步转动的第三驱动机构12和第四驱动机构13，第三驱动机构12包括第三主动轮和三号电机，第四驱动机构13包括第四主动轮和四号电机。在X轴框架板5两末端的两侧面内形成的四个直角处安装有结构相同的四个从动轮19，四个从动轮19通过一条同步皮带18共同连接至第一主动轮14、第二主动轮、第三主动轮和第四主动轮，所述同步皮带18同时与终端作用器组件固定连接，当同步皮带18移动时，同步带动终端作用器组件移动。

另外，第一Y轴框架板1的两末端分别设有用于安装一号电机15的一号框架16和用于安装二号电机20的二号框架，一号电机15垂直穿入一号框架16并通过一号电机15座进行固定，二号电机20垂直穿入二号框架并通过二号电机20座进行固定;所述第二Y轴框架板2的两末端分别设有用于安装三号电机的三号框架和用于安装四号电机的四号框架，三号电机垂直穿入三号框架并通过三号电机座进行固定，四号电机垂直穿入四号框架并通过四号电机座进行固定。

    本实施例的电机采用伺服电机，也可采用其它高控制精度的电机，通过编写好的程序经多轴运动控制系统或PLC进行控制。当一号电机15到四号电机同时向顺时针方向正转时，终端作用器在X轴导轨6上向左移动，反之，当一号电机15到四号电机同时向逆时针方向反转时，终端作用器在X轴导轨6上向右移动;当一号电机15和二号电机20同时向顺时针方向正转，三号电机和四号电机同时向逆时针方向反转时，X轴框架板5在第一Y轴直线导轨3和第二Y轴直线导轨4之间向上移动，反之，当一号电机15和二号电机20同时向逆时针方向反转，三号电机和四号电机同时向顺时针方向正转时，X轴框架板5在第一Y轴直线导轨3和第二Y轴直线导轨4之间向下移动。终端作用器移动至如图4所示意位置时为复位状态，也就是初始状态，移动至图书5位置时为最大行程状态。另外，可根据多轴运动控制系统或PLC程序的设计组合使终端作用器实现曲线运动。

    以上内容是结合具体的优选实施例对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.工字形二维移动平台，包括两条平行设置的相同结构的Y轴框架板，分别为第一Y轴框架板和第二Y轴框架板，第一Y轴框架板的表面安装有第一Y轴直线导轨，第二Y轴框架板的表面安装有第二Y轴直线导轨，在第一Y轴框架板和第二Y轴框架板之间安装有垂直横跨在其表面的X轴框架板，X轴框架板的两末端分别可滑动地安装在第一Y轴直线导轨和第二Y轴直线导轨上，X轴框架板的表面安装有X轴导轨，并在X轴导轨上设有可在X轴导轨自由滑动的终端作用器组件，其特征在于：在第一Y轴框架板的两末端分别设置有结构相同且同步转动的第一驱动机构和第二驱动机构，第一驱动机构包括第一主动轮和一号电机，第二驱动机构包括第二主动轮和二号电机，在第二Y轴框架板的两末端分别设置有与第一驱动机构结构相同且同步转动的第三驱动机构和第四驱动机构，第三驱动机构包括第三主动轮和三号电机，第四驱动机构包括第四主动轮和四号电机，在X轴框架板两末端的两侧面内形成的四个直角处安装有结构相同的四个从动轮，四个从动轮通过一条同步皮带共同连接至第一主动轮、第二主动轮、第三主动轮和第四主动轮，所述同步皮带同时与终端作用器组件固定连接，当同步皮带移动时，同步带动终端作用器组件移动。

2.根据权利要求1所述工字形二维移动平台，其特征在于：所述X轴框架板的表面固定安装有X轴主梁，X轴导轨固定安装在X轴主梁的的外侧面。

3.根据权利要求2所述工字形二维移动平台，其特征在于：所述终端作用器组件包括可在X轴导轨上滑动且与同步皮带固定连接的X轴滑块、安装在X轴滑块表面的终端作用器连接板和固定安装在终端作用器连接板表面的终端作用器。

4.根据权利要求3所述工字形二维移动平台，其特征在于：所述第一Y轴直线导轨上设有可在其表面滑动的第一Y轴滑块，第二Y轴直线导轨上设有可在其表面滑动的第二Y轴滑块，第一Y轴滑块和第二Y轴滑块分别固定在X轴框架板的两末端底部。

5.根据权利要求1～4任意一项所述工字形二维移动平台，其特征在于：所述第一Y轴框架板的两末端分别设有用于安装一号电机的一号框架和用于安装二号电机的二号框架，一号电机垂直穿入一号框架并通过一号电机座进行固定，二号电机垂直穿入二号框架并通过二号电机座进行固定;所述第二Y轴框架板的两末端分别设有用于安装三号电机的三号框架和用于安装四号电机的四号框架，三号电机垂直穿入三号框架并通过三号电机座进行固定，四号电机垂直穿入四号框架并通过四号电机座进行固定。

6.根据权利要求1～4任意一项所述工字形二维移动平台，其特征在于：在第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构和第四驱动机构的前端均设有传感器。