CN204893894U - 一种x-y平面精密快速运动平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种X-Y平面精密快速运动平台，包括基座、第一轴直线运动组件、第二轴直线运动组件、平面运动组件,信号编码器。第一、二轴直线运动组件可实现直线运动，通过分别控制两者的直线运动位移，驱动平面运动组件运动，信号编码器的精准定位，末端安装座即可实现平面运动。本实用新型可安装在数控机床和机器人上，实现局部小幅面的精密快速平面运动，以来补偿数控机床和机器人走小图形时精度不够、效率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种数控加工领域，尤其涉及一种X-Y平面精密快速运动平台。
背景技术
在机械加工中，特别是数控加工领域，在做微小图面加工时，由于机床的加工精度不高，会导致加工图形不规整，如圆度不高、加工轮廓呈齿状等。平面运动平台是一种常见的单元部件，可安装在机床上做微小图面的加工，大图面的加工依然由机床本身来做。
现有的平面运动平台主要为正交的XY框架式结构，由丝杠传动或者皮带传动等方式驱动。由于两运动轴采用串联的方式，存在刚性差、运动速度和加速度不高的问题。
鉴于此种情况，我们研制除了一种X-Y平面精密快速运动平台，极大的解决了数控机床和机器人走小图形时精度不够、效率低的问题。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种X-Y平面精密快速运动平台，采用并联式连杆传动，整体刚性好，运动精度高，非常适合激光切割、焊接等要求比较高的应用。解决了数控机床和机器人走小图形时精度不够、效率低的问题的技术方案。
一种X-Y平面精密快速运动平台，包括基座、第一轴直线运动组件、第二轴直线运动组件、平面运动组件，基座为一正方形元气件安装平台，第一轴直线电机组件通过导轨安装在基座的导斜上方中间位置，在基座的斜下方位置通过导轨安装的是第二轴直线运动组件，最后的平面运动组件通过安装在第一轴直线运动组件和第二轴直线运动组件中间。
作为优选，第一轴直线运动组件包括滑动座、导轨垫块、侧滑块、侧直线导轨、光栅头固定架、光栅读数头、光栅尺、电机定子、电机动子、限位块、中心导轨和中心滑块，侧直线导轨和光栅尺固定在导轨垫块上，滑动座固定在侧滑块和中心滑块上，电机动子固定在滑动座上，电机定子固定在基座上。电机定子和电机动子间留有运动间隙，通过电机控制模块可驱动电机动子沿着直线导轨的直线方向运动。光栅读数头通过光栅头固定架固定在滑动座上，光栅读数头能实时高精度的在光栅尺上读取直线运动位移。
作为优选，第二轴直线运动组件与第一轴直线运动组件外部轮廓相同，两者安装后关于基座中心点180度旋转对称，但是两者共用了中心导轨，可更好的保证两个运动轴的运动平行度。
作为优选，平面运动组件包括连杆组件、末端安装座和平行限位组件。连杆组件两端分别与末端安装座和滑动座连接，两组连杆组件安装后成梯形，平行限位组件与其中一个连杆组件组成一个平行四边形，使得末端安装座的安装面始终与基座安装面平行。连杆组件包括连杆、轴承端盖、轴锁紧圈、轴承和轴。轴一端安装两个轴承，再整体敲入连杆的轴孔中，轴的伸出端插入到滑动座的轴孔中。平行限位组件包括限位杆座A、轴承、轴锁紧件A、限位连杆、限位杆座B、轴锁紧件B。
作为优选，信号编码器由外壳、光源、码盘、挡板、光检测器、电路板组成，通过螺丝杠安装在基座的左边，提升整个工作平台的精确度。
本实用新型的有益效果在于：
(1)本实用新型中传动机构采用并联式连杆传动，结构刚性好；轴承选用高精度角接触轴承，成对使用，运动精度高；驱动电机选用大推力直线电机，运动速度与加速度高；运动位移测量采用高精度光栅尺。这样使得本发明能很好的实现高精度、快速的平面运动，非常适合激光切割、焊接等要求比较高的应用，极大的解决了数控机床和机器人走小图形时精度不够、效率低的问题。
(2)本实用新型中第一轴直线运动组件包括滑动座、导轨垫块、侧滑块、侧直线导轨、光栅头固定架、光栅读数头、光栅尺、电机定子、电机动子、限位块、中心导轨和中心滑块，侧直线导轨和光栅尺固定在导轨垫块上，滑动座固定在侧滑块和中心滑块上，电机动子固定在滑动座上，电机定子固定在基座上。电机定子和电机动子间留有运动间隙，通过电机控制模块可驱动电机动子沿着直线导轨的直线方向运动。光栅读数头通过光栅头固定架固定在滑动座上，光栅读数头能实时高精度的在光栅尺上读取直线运动位移。限位块限定了电机动子的运动范围，防止在运动程序出错的情况下电机动子脱出轨道。
(3)本实用新型中第二轴直线运动组件与第一轴直线运动组件完全一样，两者安装后关于基座中心点180度旋转对称，但是两者共用了中心导轨，可更好的保证两个运动轴的运动平行度。
(4)本实用新型中平面运动组件包括连杆组件、末端安装座和平行限位组件。连杆组件两端分别与末端安装座和滑动座连接，两组连杆组件安装后成梯形，平行限位组件与其中一个连杆组件组成一个平行四边形，使得末端安装座的安装面始终与基座安装面平行，所述连杆组件包括连杆、轴承端盖、轴锁紧圈、轴承和轴；所述轴一端安装两个轴承，再整体敲入连杆的轴孔中，轴的伸出端插入到滑动座的轴孔中；所述平行限位组件包括限位杆座A、轴承、轴锁紧件A、限位连杆、限位杆座B、轴锁紧件B，使平台平面运动时更加精准、迅速、平稳。
(5)本实用新型中末端安装座可实现垂直于基座的平面运动，提高了整体设备的实用性。
(6)本实用新型中信号编码器包括外壳、光源、码盘、挡板、光检测器、电路板组成，通过螺丝杠安装在基座的左边，提升整个工作平台的精确度。
附图说明
图1为本实用新型结构图
图2为本实用新型原理图
图3为本实用新型第一轴直线运动组件结构图
图4为本实用新型平面运动组件结构图
图5为本实用新型信息编码器结构图
图6为本实用新型连杆组件结构图
图7为本实用新型平行限位组件结构图
具体实施方式
为使本实用新型的实用新型目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
如图1--4所示，本实用一种X-Y平面精密快速运动平台，包括基座(1)、第一轴直线运动组件(2)、第二轴直线运动组件(3)、平面运动组件(4)。第一轴直线运动组件(2)和第二轴直线运动组件(3)的运动轴相互平行，通过轴(405)与图形生成机构(4)相连，通过分别控制两组运动组件的直线运动位移，驱动平面运动组件(4)运动，末端安装座(420)即可在垂直于基座(1)的平面运动。其中的第一轴直线运动组件(2)中，侧直线导轨(204)和光栅尺(207)固定在导轨垫块(202)上，滑动座(201)固定在侧滑块(203)和中心滑块(212)上，电机动子(209)固定在滑动座(201)上，电机定子(208)固定在基座(1)上。电机定子(208)和电机动子(209)间留有运动间隙，通过电机控制模块可驱动电机动子(209)沿着直线导轨的直线方向运动。光栅读数头(206)通过光栅头固定架(205)固定在滑动座(201)上，光栅读数头(206)能实时高精度的在光栅尺(207)上读取直线运动位移。限位块(210)限定了电机动子(209)的运动范围，防止在运动程序出错的情况下电机动子(209)脱出轨道。
本实用新型中第二轴直线运动组件(2)与第一轴直线运动组件(3)完全一样，两者安装后关于基座(1)中心点180度旋转对称，但是两者共用了中心导轨，可更好的保证两个运动轴的运动平行度。
本实用新型中的平面运动组件(4)由两组连杆组件(400)安装后成梯形，平行限位组件(440)与其中一个连杆组件(401)组成一个平行四边形，使得末端安装座(420)的安装面始终与基座(1)平行。两个运动轴组件的位移单独控制，滑动座(201)仅能直线往复运动。当两个滑动座(201)同向运动相同的位移时，末端安装座(420)沿着图示x方向同向运动相同的位移；当两个滑动座(201)相反方向运动相同的位移时，末端安装座(420)将沿着y方向运动一定的位移，具体的位移量与当前连杆组件(400)与基座(1)的角度相关。通过上述的运动控制，即可驱动末端安装座(420)在箭头所示的x-y平面内运动。
图如6--7所示，所述平行限位组件(440)包括限位杆座A(441)、轴承(2)、轴锁紧件A(443)、限位连杆(444)、限位杆座B(445)、轴锁紧件B(446)，平行限位组件(440)与平行运动组件(4)其中一个连杆组件(401)组成一个平行四边形，使得末端安装座(420)的安装面始终与基座(1)平行。
如图5所示，本实用新型所述信号编码器包括外壳(501)、光源(502)、码盘(503)、挡板(504)、光检测器(505)、电路板(506)组成。通过螺丝杠安装在基座的左边，提升整个工作平台的精确度。
上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。
Claims (5)
1.一种X-Y平面精密快速运动平台，其特征在于：包括基座、第一轴直线运动组件、第二轴直线运动组件、平面运动组件、信号编码器，所述基座为一正方形元器件安装平台，第一轴直线电机组件通过导轨安装在基座的斜上方中间位置，在基座的斜下方位置通过导轨安装的是第二轴直线运动组件，最后的平面运动组件通过导轨安装在第一轴直线运动组件和第二轴直线运动组件中间,所述信号编码器通过螺丝杠安装在基座的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种X-Y平面精密快速运动平台，其特征在于：所述第一轴直线电机组件包括滑动座、导轨垫块、侧滑块、侧直线导轨、光栅头固定架、光栅读数头、光栅尺、电机定子、电机动子、限位块、中心导轨和中心滑块，所述侧直线导轨和光栅尺固定在导轨垫块上，滑动座固定在侧滑块和中心滑块上，电机定子固定在滑动座上，光栅读数头通过光栅头固定架固定在滑动座上，电机定子固定在基座上；所述电机定子和电机动子间留有运动间隙，通过电机控制模块可驱动电机动子沿着直线导轨的直线方向运动。
3.根据权利要求1所述的一种X-Y平面精密快速运动平台，其特征在于：所述第二轴直线运动组件与第一轴直线运动组件外部轮廓相同，两者安装后关于基座中心点180度旋转对称，共用中心导轨。
4.根据权利要求1所述的一种X-Y平面精密快速运动平台，其特征在于：所述平面运动组件包括连杆组件、末端安装座和平行限位组件；所述连杆组件两端分别与末端安装座和滑动座连接，两组连杆组件安装后成梯形，平行限位组件与其中一个连杆组件组成一个平行四边形，使得末端安装座的安装面始终与基座安装面平行；所述连杆组件包括连杆、轴承端盖、轴锁紧圈、轴承和轴；所述轴一端安装两个轴承，再整体敲入连杆的轴孔中，轴的伸出端插入到滑动座的轴孔中；所述平行限位组件包括限位杆座A、轴承、轴锁紧件A、限位连杆、限位杆座B、轴锁紧件B。
5.根据权利要求1所述的一种X-Y平面精密快速运动平台，其特征在于：所述信号编码器由外壳、光源、码盘、挡板、光检测器、电路板组成。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN105866031A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-08-17 | 山东省科学院自动化研究所 | 一种用于太赫兹无损检测的扫描台、扫描成像装置及方法 |
| CN109576145A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-04-05 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种精密两维运动平台及基因测序仪 |
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