CN210595048U - 一种z轴运动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及Z轴移动载台技术领域，具体是一种Z轴运动机构，下平台的上表面转动连接有至少三个呈分散分布的滚珠丝杆，每个所述滚珠丝杆的一侧垂直设置有滚珠导轨；滚珠导轨的外部滑动连接有滚珠滑块，滚珠丝杆的外部套接有连接套筒。且滚珠丝杆的底端贯穿下平台固定连接有从动轮；连接套筒的一侧固定连接有连接块，连接块的上方固定有Z轴升降平台；伺服电机的传动端贯穿电机平台连接有同步轮，同步轮、张紧轮、从动轮均在同一平面，且均通过同步带转动相连。由同步带串在一起同步运动，受力均匀，运动平稳、精度高，同时绕开了机构的中心地带，同时中心地带方便留给其他机构使用，增加了实用性。

Description

一种Z轴运动机构

技术领域

本实用新型涉及Z轴移动载台技术领域，具体是一种Z轴运动机构。

背景技术

在现代化自动化制造设备中，特别是在半导体和显示屏制造相关的自动化设备中，用于搭载产品的多轴移动载台，经常会有需要Z轴方向的移动需要，而因为产品的大尺寸特性，而且因为半导体和显示屏制造产品的运动精度要求、和工艺要求，需要用到一种可以同时满足针对较大尺寸产品，而且运动平稳、精度高，而平台中心很大区域为空洞型的这种客制化的Z轴运动平台。

但是现有的Z轴标准平台，大多都是蜗轮蜗杆、齿轮传动或者中间丝杆周边导轨式的，蜗轮蜗杆、齿轮传动机构，驱动力是在一边，运行稳定性和运动精度不够，而中间丝杆周边导轨式运动机构，除了稳定性不够，也没法做到中空的特点，因此，这几种Z轴运动平台不能同时满足对应较大尺寸产品、运动精度高和中空的特点。为此，本领域技术人员提供了一种Z轴运动机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种Z轴运动机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种Z轴运动机构，包括下平台1，其特征在于，所述下平台1的上表面转动连接有至少三个呈分散分布的滚珠丝杆8，每个所述滚珠丝杆8的一侧垂直设置有滚珠导轨10，所述滚珠导轨10设置在下平台1的上表面上，且与所述滚珠丝杆8一一对应；所述滚珠导轨10的外部滑动连接有滚珠滑块11，所述滚珠丝杆8的外部套接有连接套筒3，且滚珠丝杆8的底端贯穿下平台1固定连接有从动轮9；所述连接套筒3的一侧固定连接有连接块15，所述连接块15的另一侧与滚珠滑块11相固定，且连接块15的上方固定有Z轴升降平台2；所述下平台1的下表面位于一侧边缘处转动连接有两个张紧轮7，所述下平台1的下表面对应张紧轮7的位置处固定有锁紧机构4，所述锁紧机构4上固定有电机平台5，所述电机平台5的上表面固定有伺服电机6；所述伺服电机6的传动端贯穿电机平台5连接有同步轮12，所述同步轮12、张紧轮7、从动轮9均在同一平面，且均通过同步带13转动相连。

作为本实用新型再进一步的方案：所述锁紧机构4包括呈“凹”字形结构的固定板41，所述固定板41的表面对应张紧轮7的位置处开设有供其穿过的第一通槽42；所述固定板41的凸出两端均开设有第二通槽44，所述第二通槽44内设有紧固螺栓43，所述电机平台5通过紧固螺栓43固定在固定板41上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述张紧轮7至少一个通过螺栓固定在所述第一通槽42上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述滚珠丝杆8为四个，分散分布，且靠近所述下平台1边缘设置。

作为本实用新型再进一步的方案：在所述下平台1的下表面，所述从动轮9内侧还转动连接有至少一个张紧随转轮14；所述同步轮12、张紧轮7、从动轮9、张紧随转轮14均通过同步带13转动相连；所述同步带13连接的从动轮9和张紧随转轮14呈“凹”形。

作为本实用新型再进一步的方案：所述同步带13为齿型带，所述从动轮9、同步轮12、张紧轮7和张紧随转轮14为与所述同步带13的齿形相匹配的齿形轮。

作为本实用新型再进一步的方案：所述连接套筒3的内部设置有螺纹套，螺纹套与连接套筒3固定相连，且螺纹套的内部设置有与滚珠丝杆8表面丝牙相适配的螺纹。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、Z轴升降平台由滚珠丝杆带动螺纹套推动，至少三个滚珠丝杆分散布置于下平台上，由同步带串在一起同步运动，受力均匀，运动平稳、精度高。

2、可以根据升降平台的大小需求，来设置滚珠丝杆的数量与相互之间的相对位置，以适应不同尺寸升降平台的需求。

3、滚珠丝杆分布在下平台的边缘处，绕开了机构的中心区域，使中心区域方便留给其他机构使用，增加了实用性。

4、通过锁紧机构可以调节同步带的张紧，同时方便调试和维修，降低了安装难度，提高了工作效率，为后其维护提供便捷。

5、通过滚珠导轨的设置，使得连接块在垂直方向上移动更加稳定，从而使Z轴升降平台升降稳定而且精准。

6、通过张紧随转轮的设置，既可以使同步带更加张紧，而且可以使同步带形成一个“凹”形，通过“凹”形的开口处Z轴运动机构可以连接到其他机构上，方便机构组合，使Z轴运动机构更加实用。

附图说明

图1为一种Z轴运动机构的结构示意图；

图2为一种Z轴运动机构的侧视图；

图3为一种Z轴运动机构的仰视图；

图4为一种Z轴运动机构中锁紧机构的结构示意图。

图中：1、下平台；2、Z轴升降平台；3、连接套筒；4、锁紧机构；41、固定板；42、第一通槽；43、紧固螺栓；44、第二通槽；5、电机平台；6、伺服电机；7、张紧轮；8、滚珠丝杆；9、从动轮；10、滚珠导轨；11、滚珠滑块；12、同步轮；13、同步带；14、张紧随转轮；15、连接块。

具体实施方式

请参阅图1～4，本实用新型实施例中，一种Z轴运动机构，包括下平台1，下平台1的上表面转动连接有至少三个呈分散分布的滚珠丝杆8，每个滚珠丝杆8的一侧垂直设置有滚珠导轨10，滚珠导轨10设置在下平台1的上表面上，且与滚珠丝杆8一一对应；滚珠导轨10的外部滑动连接有滚珠滑块11，滚珠丝杆8的外部套接有连接套筒3，且滚珠丝杆8的底端贯穿下平台1固定连接有从动轮9；连接套筒3的一侧固定连接有连接块15，连接套筒3的内部设置有螺纹套，螺纹套与连接套筒3固定相连，且螺纹套的内部设置有与滚珠丝杆8表面丝牙相适配的螺纹，滚珠丝杆8在转动时通过螺纹特性可以使得螺纹套带动连接套筒3沿丝牙方向垂直上下移动。

连接块15的另一侧与滚珠滑块11相固定，且连接块15的上方固定有Z轴升降平台2，下平台1与Z轴升降平台2一般采用刚性材质，优选使用铝合金，做阳极氧化表面处理，不会生锈而且质量轻。

下平台1的下表面位于一侧边缘处转动连接有两个张紧轮7，下平台1的下表面对应张紧轮7的位置处固定有锁紧机构4，锁紧机构4上固定有电机平台5，电机平台5的上表面固定有伺服电机6；伺服电机6的传动端贯穿电机平台5连接有同步轮12。锁紧机构4包括呈“凹”字形结构的固定板41，固定板41的表面对应张紧轮7的位置处开设有供其穿过的第一通槽42；“凹”字形固定板41的凸出两端均开设有第二通槽44，第二通槽44内设有紧固螺栓43，电机平台5通过紧固螺栓43固定在固定板41上。同步轮12、张紧轮7、从动轮9均在同一平面，且均通过同步带13转动相连。

装配调试时，将电机平台5向外抽动，使得伺服电机6与张紧轮7的距离变远，从而调节同步带13的张紧，在调试结束后通过紧固螺栓43将其固定，对整个平台进行调试或修理的时候，松开紧固螺栓43即可方便地拆卸同步带13。

优选地，两个张紧轮7至少一个也是通过螺栓固定在第一通槽42上，可以在第一通槽42的范围内调整位置，来实现调节同步带13的松紧。

本实施例，优选采用四个滚珠丝杆8，分散分布，且靠近下平台1边缘设置。

优选地，从动轮9内侧还转动连接有至少一个张紧随转轮14；同步轮12、张紧轮7、从动轮9、张紧随转轮14均通过同步带13转动相连；同步带13连接的从动轮9和张紧随转轮14呈“凹”形。通过“凹”形的开口处Z轴运动机构可以连接到其他机构上，方便机构组合，使Z轴运动机构更加实用。

优选地，同步带13为齿型带，从动轮9、同步轮1、张紧轮7和张紧随转轮14为与同步带13的齿形相匹配的齿形轮。齿形带和齿形轮的配合可以使传动更加精准、稳定。

伺服电机6运转后会带动同步轮12运转，同步轮12在同步带13的带动下使得从动轮9转动，从动轮9转动后使得滚珠丝杆8旋转，4个丝杆分布在四周边缘处，绕开了机构的中心区域，使中心区域方便留给其他机构使用，增加了实用性。

本实用新型的工作原理是：首先伺服电机6运转后会带动同步轮12运转，同步轮12在同步带13的带动下使得从动轮9转动，从动轮9转动后使得滚珠丝杆8旋转，滚珠丝杆8在转动时通过螺纹特性可以使得螺纹套带动连接套筒3沿丝牙方向垂直上下移动，连接套筒3在运动时连接块15通过滚珠滑块11沿滚珠导轨10的垂直方向移动，从而带动Z轴升降平台2进行上下运动，Z轴升降平台2上端可以设置加工件或其他结构，其次装配调试时，将电机平台5向外抽动，使得伺服电机6与张紧轮7的距离变远，从而调节同步带13的张紧，在调试结束后通过紧固螺栓43将其固定，对整个平台进行调试或修理的时候，松开紧固螺栓43即可方便地拆卸同步带13。

优选地，滚珠丝杆设置不少于三个，也不仅限于四个，也可以根据需要，比如工件的大小、平台的稳定性、机构的制造成本等需求，来设置滚珠丝杆的数量与相互之间的相对位置，以适应不同尺寸升降平台的需求。

以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种Z轴运动机构，包括下平台(1)，其特征在于，所述下平台(1)的上表面转动连接有至少三个呈分散分布的滚珠丝杆(8)，每个所述滚珠丝杆(8)的一侧垂直设置有滚珠导轨(10)，所述滚珠导轨(10)设置在下平台(1)的上表面上，且与所述滚珠丝杆(8)一一对应；所述滚珠导轨(10)的外部滑动连接有滚珠滑块(11)，所述滚珠丝杆(8)的外部套接有连接套筒(3)，且滚珠丝杆(8)的底端贯穿下平台(1)固定连接有从动轮(9)；所述连接套筒(3)的一侧固定连接有连接块(15)，所述连接块(15)的另一侧与滚珠滑块(11)相固定，且连接块(15)的上方固定有Z轴升降平台(2)；所述下平台(1)的下表面位于一侧边缘处转动连接有两个张紧轮(7)，所述下平台(1)的下表面对应张紧轮(7)的位置处固定有锁紧机构(4)，所述锁紧机构(4)上固定有电机平台(5)，所述电机平台(5)的上表面固定有伺服电机(6)；所述伺服电机(6)的传动端贯穿电机平台(5)连接有同步轮(12)，所述同步轮(12)、张紧轮(7)、从动轮(9)均在同一平面，且均通过同步带(13)转动相连。

2.根据权利要求1所述的一种Z轴运动机构，其特征在于，所述锁紧机构(4)包括呈“凹”字形结构的固定板(41)，所述固定板(41)的表面对应张紧轮(7)的位置处开设有供其穿过的第一通槽(42)；所述固定板(41)的凸出两端均开设有第二通槽(44)，所述第二通槽(44)内设有紧固螺栓(43)，所述电机平台(5)通过紧固螺栓(43)固定在固定板(41)上。

3.根据权利要求2所述的一种Z轴运动机构，其特征在于，所述张紧轮(7)至少一个通过螺栓固定在所述第一通槽(42)上。

4.根据权利要求1或2所述的一种Z轴运动机构，其特征在于，所述滚珠丝杆(8)为四个，分散分布，且靠近所述下平台(1)边缘设置。

5.根据权利要求4所述的一种Z轴运动机构，其特征在于，在所述下平台(1)的下表面，所述从动轮(9)内侧还转动连接有至少一个张紧随转轮(14)；所述同步轮(12)、张紧轮(7)、从动轮(9)、张紧随转轮(14)均通过同步带(13)转动相连；所述同步带(13)连接的从动轮(9)和张紧随转轮(14)呈“凹”形。

6.根据权利要求5所述的一种Z轴运动机构，其特征在于，所述同步带(13)为齿型带，所述从动轮(9)、同步轮(12)、张紧轮(7)和张紧随转轮(14)为与所述同步带(13)的齿形相匹配的齿形轮。

7.根据权利要求1所述的一种Z轴运动机构，其特征在于，所述连接套筒(3)的内部设置有螺纹套，螺纹套与连接套筒(3)固定相连，且螺纹套的内部设置有与滚珠丝杆(8)表面丝牙相适配的螺纹。

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