CN205057431U - 一种xyz方向自由度可调的平台机构 - Google Patents

Abstract

一种xyz自由度可调的精密平台机构，包括平台底板和微调平台，在所述平台底板上面靠近四个角位置处分别设置有一组可直线位移的直线滑轨，在所述直线滑轨上设置有滑块，在所述滑块上设置有轴承，所述滑块位移方向与所述直线滑轨位移方向相垂直；位于所述平台底板一侧的两组所述直线滑轨的直线位移方向相同；位于所述平台底板另一侧的两组所述直线滑轨的直线位移方向相同；且所述平台底板两侧的所述直线滑轨的直线位移方向相垂直；其中三组所述直线滑轨分别与一移动块连接，所述移动块套设在一可转动丝杆上；所述微调平台安装在所述轴承上。其结构简单，占据的空间小，可实现xy轴的水平移动以及绕z轴转动一定的角度。

Description

一种xyz方向自由度可调的平台机构

技术领域

本实用新型涉及自动化设备领域，尤其是指自动化生产过程中，涉及到对产品位置及角度进行xyz三个方向调节的平台机构。

背景技术

随着科技的不断进步，电子产品需求的日益剧增，促使自动化行业迅速发展。尤其在组装设备中，很多产品在进行组装时，常常需要对其位置和角度进行微调，而通常情况下我们不得不采用三轴机构来达成目标，但是目前使用的三轴调节机构，体积比较庞大，会占用较大空间，且机构也会显得较笨重，调节起来不够自如轻巧。针对越来越小型化的电子产品的组装来说，三轴方向进行调节的机构最好结构简单小巧，占用空间小，便于调节。因此，针对这一小型化产品的组装需求，进行了xyz三轴方向调节的平台机构的开发。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种三个轴向可调节的精密平台机构，其结构简单小巧，便于调节，占空间小。

针对上述技术方案，本实用新型提供的技术方案是一种xyz方向自由度可调的平台机构，其特征在于包括平台底板和微调平台，在所述平台底板上面靠近四个角位置处分别设置有一组可直线位移的直线滑轨，在所述直线滑轨上设置有滑块，在所述滑块上设置有轴承，所述滑块位移方向与所述直线滑轨位移方向相垂直；位于所述平台底板一侧的两组所述直线滑轨的直线位移方向相同；位于所述平台底板另一侧的两组所述直线滑轨的直线位移方向相同；且所述平台底板两侧的所述直线滑轨的直线位移方向相垂直；其中三组所述直线滑轨分别与一移动块连接，所述移动块套设在一可转动丝杆上；所述微调平台安装在所述轴承上。

在所述丝杆一端连接有驱动所述丝杆转动的步进电机。

在所述平台底板上安装有底板直线滑轨，所述直线滑轨通过滑块滑设在所述底板直线滑轨上；所述移动块与所述滑块连接。

在所述底板直线滑轨一侧的所述底板平台侧面上分别间隔设置有两光电传感器，一光电感应片一端固定在所述底板直线滑轨上的滑块上，另一端为自由端，位于两所述光电传感器之间。

通过丝杆顺时针或逆时针转动，带动直线滑轨运动运动，实现微调平台的前后左右移动以及沿Z轴转动一定的角度。本实用新型结构简单，占据的空间小，可实现xy轴的水平移动以及绕Z轴转动一定的角度。

附图说明

图1，本实用新型结构示意图。

图2，本实用新型的平台底板、丝杆及直线滑轨结构示意图。

图3，本实用新型的步进电机、丝杆及直线滑轨结构示意图。

具体实施方式

针对上述技术方案，现举一较佳实施例并结合图示进行具体说明。参看图1至图2，本实用新型的XYZ自由度可调的精密平台机构，主要包括平台底板、微调平台、丝杆、直线滑轨，其中。

平台底板1，为水平板。在平台底板上面的同一侧的靠近两个角位置上，分别平行设置有底板直线滑轨2，在底板直线滑轨2上设置有滑块21，在滑块21上设置有直线滑轨22，直线滑轨22的方向与底板直线滑轨的方向相垂直。在直线滑轨22上设置有滑块23，在滑块23上安装有平台支撑座，在平台支撑座上设置有轴承24。在两底板直线滑轨之间的平台底板上平行设置有两丝杆3，丝杆3一端通过丝杆联轴器与步进电机31连接，丝杆3另一端为自由端。步进电机可带动丝杆转动。在丝杆3上套设有移动块32，移动块32与靠近其一侧的底板直线滑轨上的滑块21固定连接。当步进电机转动带动丝杆转动，则移动块在丝杆的作用下做直线位移，从而带动滑块21沿底板直线滑块做直线位移；当给轴承施加一个垂直于底板直线滑轨方向的外力时，轴承可在滑块23的带动下沿直线滑轨22做直线位移。因此，每个轴承可以实现前后左右的直线位移。

在平台底板上面的另一侧的靠近两个角位置上，分别平行设置有底板直线滑轨4，在底板直线滑轨4上设置有滑块41，在滑块41上设置有直线滑轨42，直线滑轨42的方向与底板直线滑轨的方向相垂直。在直线滑轨42上设置有滑块43，在滑块43上安装有平台支撑座，在平台支撑座上设置有轴承44。滑块41沿底板直线滑轨4直线位移方向与滑块21沿底板直线滑轨2直线位移方向相垂直。在其中一底板直线滑轨4一侧的平台底板上设置有丝杆5，丝杆5一端通过丝杆联轴器与步进电机51连接，丝杆5另一端为自由端。步进电机可带动丝杆转动。在丝杆5上套设有移动块52，移动块52与靠近其一侧的底板直线滑轨上的滑块41固定连接。当步进电机转动带动丝杆转动，则移动块在丝杆的作用下做直线位移，从而带动滑块41沿底板直线滑块做直线位移；当给轴承施加一个垂直于底板直线滑轨方向的外力时，轴承可在滑块43的带动下沿直线滑轨42做直线位移。因此，每个轴承可以实现前后左右的直线位移。

在位于每个底板直线滑轨和其上滑块一侧的平台底板侧面上均间隔设置有两个光电传感器6，光电传感器6分别位于底板直线滑轨的两端一侧，在光电传感器之间设置有光电感应片61。光电感应片的一端固定连接在底板直线滑轨上的滑块上；其另一端为自由端，位于光电传感器6之间。通过光电感应片和光电传感器的作用，可以控制滑块在底板直线滑轨上位移距离。

微调平台7，位于平台底板、步进电机及直线滑轨的上方。在其上相对应轴承位置处开设有安装孔，轴承24和轴承44分别位于安装孔中。平台支撑座对微调平台进行水平支撑，轴承对微调平台进行支撑及位置限定，并带动微调平台前后左右位移及围绕Z轴微调角度。

本实用新型的工作原理：首先假设步进电机31顺时针带动微调平台向X轴正方向移动，步进电机51顺时针转动带动微调平台向Y轴正方向移动。当两步进电机31同时顺时针转动，带动丝杆顺时针转动，则滑块21在移动块的带动下沿底板直线滑轨向X轴正方向做直线运动，平台底板另外一侧的轴承44也在驱动下沿着直线滑轨42做同向的直线位移。由于轴承均安装在微调平台上，则带动微调平台向X轴正方向位移；当两步进电机31同时逆时针转动，则带动微调平台向X轴负方向做直线位移。当步进电机51顺时针转动带动丝杆5顺时针转动，则与丝杆5上套设的移动块带动滑块沿底板直线滑轨做直线位移，位于平台底板另一侧的轴承24也在此驱动力下沿直线滑轨22做同向的直线位移。由于轴承均安装在微调平台上，因此，带动微调平台向Y轴正方向直线位移。通过步进电机31、步进电机51及其带动的丝杆、移动块等的运动结合，可以实现微调平台在XY轴方向内的位置调节。当两个步进电机31一个做顺时针转动，一个做逆时针转动时，由于微调平台中的轴承可以转动，因此，可带动微调平台绕着Z轴转动一定的角度，该角度微调范围控制在±5°范围之内。

通过本实用新型的XYZ自由度可调节的微调平台，可以实现微调平台在XY轴方向的水平位置调节，及绕着Z轴的角度调节。本实用新型的微调平台，结构简单紧凑，占有的空间小，且便于调节。可以通过自动化控制步进电机的转速及移动块的移动距离实现微调平台的精确调节。

Claims (4)

1.一种xyz方向自由度可调的平台机构，其特征在于包括平台底板和微调平台，在所述平台底板上面靠近四个角位置处分别设置有一组可直线位移的直线滑轨，在所述直线滑轨上设置有滑块，在所述滑块上设置有轴承，所述滑块位移方向与所述直线滑轨位移方向相垂直；位于所述平台底板一侧的两组所述直线滑轨的直线位移方向相同；位于所述平台底板另一侧的两组所述直线滑轨的直线位移方向相同；且所述平台底板两侧的所述直线滑轨的直线位移方向相垂直；其中三组所述直线滑轨分别与一移动块连接，所述移动块套设在一可转动丝杆上；所述微调平台安装在所述轴承上。

2.根据权利要求1所述的xyz方向自由度可调的平台机构，其特征在于在所述丝杆一端连接有驱动所述丝杆转动的步进电机。

3.根据权利要求1所述的xyz方向自由度可调的平台机构，其特征在于在所述平台底板上安装有底板直线滑轨，所述直线滑轨通过滑块滑设在所述底板直线滑轨上；所述移动块与所述滑块连接。

4.根据权利要求3所述的xyz方向自由度可调的平台机构，其特征在于在所述底板直线滑轨一侧的所述底板平台侧面上分别间隔设置有两光电传感器，一光电感应片一端固定在所述底板直线滑轨上的滑块上，另一端为自由端，位于两所述光电传感器之间。