CN210147468U - 一种寿命更长、运行精度更高的u轴旋转系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种寿命更长、运行精度更高的U轴旋转系统，包括载台、承载板、直驱机构和两导轨，还包括支撑台，所述支撑台的顶面开设有一凹槽，所述凹槽的敞口两边为两导轨支撑部；所述直驱机构安装在所述凹槽内，两所述导轨一一对应对称安装在两所述导轨支撑部上。将直驱机构安装在所述凹槽内，从而降低直驱机构的安装高度，使得导轨和所述承载板只需通过滑块连接，无需增加垫块，或者降低滑块的高度，实现将所述载台和承载板的安装高度降低，最终实现将所述载台和承载板的重心降低，从而降低所述载台和承载板在急停时的前后俯仰扭矩，提高导轨的使用寿命，提高载台和承载板的运行精度。

Description

一种寿命更长、运行精度更高的U轴旋转系统

【技术领域】

本实用新型涉及电子元件高速智能切割机，特别是一种寿命更长、运行精度更高的U轴旋转系统。

【背景技术】

随着科技的发展，电子产品品种越来越多，功能日益强大，体积越来越小。这就要求制造电子产品的主要电子元件如电容、电阻、电感、传感器等，体积要尽量小，可靠性要尽量高。目前主要采用片式陶瓷电子元件，其绝缘性、耐热性、耐久性及其他方面的均呈现优异性能。因此，片式陶瓷电子元件的制造、销售和使用得到蓬勃的发展。

而在制造片式陶瓷电子元件的时候，需要用到切割机对陶瓷膜片进行切割，从而得到微小的电子元件。在切割过程对于切割机的要求非常高，要求切割机的精度在微米级别。

例如，发明专利申请号为201610353697.X，授权公告号为CN 105856437B，授权公告日为2018.05.04，具体公开了一种片式电子元件高速智能切割机，包括机体结构、载台、检测定位机构、切割机构和控制系统，载台内部设有真空通道，在所述载台左右两侧，还分别设置包括真空吸盘、传送电机和巴块仓的送料机构和收料机构，在巴块仓底部的机体结构中，设有可令巴块上下移动的电动顶杆；所述载台下部连接承载板，在载台和承载板连接处内部，设有可以让载台相对于承载板转动一定角度的DD直驱伺服转动机构，承载板下面设置可以令承载板前后直线移动的直驱机构，直驱机构采用磁悬浮结构的直线驱动伺服电机；所述检测定位机构为左右设置的两组CCD检测仪，CCD检测仪设有能带动CCD移动、寻找巴块标记点并且自动对焦的电机；所述切割机构包括刀座机构和切割电机，所述刀座机构采用由刀座、切割刀、滚珠导套、夹刀块、护刀块、弹簧机构构成的一体化结构，护刀块相对于夹刀块可移动；所述的控制系统为工业计算机与CCD检测仪、DD直驱伺服转动机构、直线驱动伺服电机、切割机构、送料和收料机构电连接。其采用直线伺服电机是由动子和定子组成，采用磁悬浮原理传送，动子与定子间保持一定间隙，克服了原有技术采用伺服电机、丝杆和导轨组成传动系统，在高速传送与定位过程中丝杆会有响声大、易磨损、传送丝杆螺母压力变化、丝杆直线度变化造成传送阻力变化会影响传送力矩和速度，造成切割精度的下降，无法切割小尺寸片式陶瓷电子元件等不良现象，具有以下优点：传送声小、不磨损、传送平稳、高速、定位准确、一致性高。

其中，其承载板下方的承载板直驱机构和两侧的导轨是设置在机体结构的顶面上的，位于同一平面上，这种结构在机床上是很常见的，但是，对于精度要求高的切割机来说，这种结构还存在以下缺点：

首先，在实际使用过程中，承载板直驱机构的高度比导轨更高，因此，在安装两侧的导轨时，需要在和导轨连接的滑块上增加垫块来连接导轨，或者将滑块的高度增加，这无疑增加了承载板的高度，同时也将其重心变高了。而在加工过程，承载板的运动加速度是非常大的，这样才能实现高效率，但是承载板在承载板直驱机构的驱动下进行高速运动时，由于载台和承载板的重量比较大，每次承载板在高速移动到加工位置时，需要高加速度启动和停止，这就造成载台和承载板的惯性很大，这就容易造成前后俯仰扭矩过大，又由于载台和承载板的重心高，使得该现象加剧，这容易对导轨的精度和寿命造成不良影响，例如，会导致寿命缩短，导轨和导轨滑块出现间隙，进而导致精度降低，影响切割的精度。

其次，用于安装承载板直驱机构和导轨的切割机的机体顶面一般都是采用铁板来制造的，对于普通机床或者精度等级要求低的机床来说，用铁板来制造，这可以满足使用需求，而且成本低，但是对于片式陶瓷电子元件的切割机来说，要求精度等级在微米级，精度要求是很高的，而由于铁板存在应力变形、加工精度不够高的缺点，使得用铁板来作为支撑平台，会对载台和承载板的精度造成不良影响。

【实用新型内容】

为克服现有设备存在的缺陷，本实用新型在于提供一种寿命更长、运行精度更高的U轴旋转系统，降低载台和承载板的重心，减小前后俯仰扭矩，提高运行精度和使用寿命。

本实用新型是这样实现的：一种寿命更长、运行精度更高的U轴旋转系统，包括载台、承载板、直驱机构和两导轨，所述载台通过转动机构能转动的安装在承载板上，还包括支撑台，所述支撑台的顶面开设有一凹槽，所述凹槽的敞口两边为两导轨支撑部；所述直驱机构安装在所述凹槽内，两所述导轨一一对应对称安装在两所述导轨支撑部上；所述承载板的底部连接于所述直驱机构；所述承载板的底部还通过两滑块滑动连接于两所述导轨。

进一步地，所述支撑台为大理石支撑台。

进一步地，所述直驱机构包括直线电机和光栅尺，所述直线电机包括动子和磁轨，所述动子固定安装在所述承载板的底部，所述磁轨安装在所述凹槽内，所述光栅尺和磁轨平行布置。

本实用新型的优点在于：本实用新型通过在所述支撑台顶部开设所述凹槽，将直驱机构安装在所述凹槽内，从而降低直驱机构的安装高度，使得导轨和所述承载板只需通过滑块连接，无需增加垫块，或者降低滑块的高度，实现将所述载台和承载板的安装高度降低，最终实现将所述载台和承载板的重心降低，从而降低所述载台和承载板在急停时的前后俯仰扭矩，提高导轨的使用寿命，提高载台和承载板的运行精度。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型所述的U轴旋转系统的主视图。

图2为本实用新型所述的支撑台的俯视图。

图3为本实用新型所述的支撑台的主视图。

图4为本实用新型所述的U轴旋转系统的俯视图。

图5为本实用新型所述的U轴旋转系统的立体图。

图6为本实用新型所述的U轴旋转系统安装在自动切割机的效果示意图。

图中：100、U轴旋转系统，1、载台，2、承载板，3、直驱机构，31、直线电机，311、动子，312、磁轨，32、光栅尺，4、导轨，5、支撑台，51、凹槽，52、导轨支撑部，6、滑块。

【具体实施方式】

请参阅图1至6所示，本实用新型提供一种寿命更长、运行精度更高的 U轴旋转系统100，包括载台1、承载板2、直驱机构3和两导轨4，所述载台1通过转动机构(未图示)能转动的安装在承载板2上，还包括支撑台5，所述支撑台5的顶面开设有一凹槽51，所述凹槽51的敞口两边为两导轨支撑部52；所述直驱机构3安装在所述凹槽51内，两所述导轨4一一对应对称安装在两所述导轨支撑部52上；所述承载板2的底部连接于所述直驱机构3；所述承载板2的底部还通过两滑块6滑动连接于两所述导轨4。本实用新型通过在所述支撑台5顶部开设所述凹槽51，将直驱机构3安装在所述凹槽51内，从而降低直驱机构3的安装高度，使得导轨4和所述承载板 2只需通过滑块6连接，无需增加垫块或者增加滑块6的高度，实现将所述载台1和承载板2的安装高度降低，最终实现将所述载台1和承载板2的重心降低，从而降低所述载台1和承载板2在急停时的前后俯仰扭矩，提高导轨4的使用寿命，提高载台1和承载板2的运行精度。

在具体实施中，优选的一实施例：所述支撑台5为大理石支撑台5，采用大理石来制造所述支撑台5，相比于采用铁板来说，大理石不会应力变形，加工精度更高，使得所述支撑台5的所述凹槽51和两所述导轨支撑部52 的精度更高，提高承载板2的安装精度。

所述直驱机构3包括直线电机31和光栅尺32，所述直线电机包括动子 311和磁轨312，所述动子311固定安装在所述承载板2的底部，所述磁轨 312安装在所述凹槽512内，所述光栅尺32和磁轨312平行布置。采用直线电机31和光栅尺32来作为承载板2的直线驱动，响应速度快，定位精度高，相对目前丝杆传动的切割机在速度上提高40％以上，噪声降低10分贝以上，使用寿命提高近10倍。

光栅尺32，也称为光栅尺位移传感器(光栅尺传感器)，和直线电机 31都是现有设备，直接在市面上购买即可，取材方便。

使用方式，将所述支撑台5安装在切割机的机体上，将光栅尺32和直线电机31分别连接于切割机的控制系统，控制系统采用背景技术发明专利申请号为201610353697.X的控制系统即可，工作时，通过光栅尺32检测直线电机31的动子311的位置，然后实时反馈给控制系统，控制系统将光栅尺32反馈的动子311的位置信息和控制系统中事先设定的加工程序中直线电机31动子311的位置信息进行比较，然后控制系统控制直线电机31 来实时调整动子311的位置偏差，从而实现对载台1和承载板2的位置调节。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (3)

1.一种寿命更长、运行精度更高的U轴旋转系统，包括载台、承载板、直驱机构和两导轨，所述载台通过转动机构能转动的安装在承载板上，其特征在于：还包括支撑台，所述支撑台的顶面开设有一凹槽，所述凹槽的敞口两边为两导轨支撑部；所述直驱机构安装在所述凹槽内，两所述导轨一一对应对称安装在两所述导轨支撑部上；所述承载板的底部连接于所述直驱机构；所述承载板的底部还通过两滑块滑动连接于两所述导轨。

2.如权利要求1所述的一种寿命更长、运行精度更高的U轴旋转系统，其特征在于：所述支撑台为大理石支撑台。

3.如权利要求1所述的一种寿命更长、运行精度更高的U轴旋转系统，其特征在于：所述直驱机构包括直线电机和光栅尺，所述直线电机包括动子和磁轨，所述动子固定安装在所述承载板的底部，所述磁轨安装在所述凹槽内，所述光栅尺和磁轨平行布置。

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