CN211127522U - 气浮运动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气浮运动平台，包括：支架；第一气浮导轨，所述第一气浮导轨包括第一导轨、第一溜板和第一空气轴承，所述第一导轨固定在所述支架上，所述第一空气轴承固定在所述第一溜板上，且所述第一空气轴承位于所述第一溜板和所述第一导轨之间；第一直线电机，所述第一直线电机包括第一动子和第一定子，所述第一定子固定在所述第一导轨上，所述第一动子固定在所述第一溜板上，或者，所述第一定子固定在所述第一溜板上，所述第一动子固定在所述第一导轨上。本实用新型能够减小偏摆力，保证了精度，提高了加速度上限。

Description

气浮运动平台

技术领域

本实用新型涉及运动平台领域，尤其是涉及一种气浮运动平台。

背景技术

目前，在精密加工、精密测量和纳米技术等领域需要高定位精度和高分辨率的位移，气浮运动平台在这些领域起到非常关键的作用。目前，二维气浮运动平台的驱动方式是双侧驱动或者单侧驱动，双侧驱动结构复杂，控制难度大，成本高，而单侧驱动在加速时会产生偏摆力，阿贝误差大，致使精度差，且加速度越大，偏摆力越大，对主动侧两轴连接部位及主动侧导轨的强度的要求越高，因此能达到的加速度上限低。

因此，现有的气浮运动平台的驱动方式有待改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种气浮运动平台，能够减小偏摆力，保证了精度，提高了加速度上限。

第一方面，本实用新型的一个实施例提供了一种气浮运动平台，包括：支架；第一气浮导轨，所述第一气浮导轨包括第一导轨、第一溜板和第一空气轴承，所述第一导轨固定在所述支架上，所述第一空气轴承固定在所述第一溜板上，且所述第一空气轴承位于所述第一溜板和所述第一导轨之间；第一直线电机，所述第一直线电机包括第一动子和第一定子，所述第一定子固定在所述第一导轨上，所述第一动子固定在所述第一溜板上，或者，所述第一定子固定在所述第一溜板上，所述第一动子固定在所述第一导轨上。

本实用新型实施例的气浮运动平台至少具有如下有益效果：通过设置第一直线电机，将第一直线电机的第一定子、第一动子分别与第一气浮导轨的第一导轨、第一溜板结合，形成中心驱动结构，即作为物料载体的第一溜板，其本身也是驱动的一部分，驱动时，第一溜板及第一溜板上固定的物体的总重心与第一动子的受力点，在垂直第一动子运动方向的平面上的投影的距离小，偏摆力小，精度有保证，同时对各结构的强度要求低，加速度上限得以提高。

根据本实用新型的另一些实施例的气浮运动平台，所述第一溜板位于所述第一导轨朝向地面的一侧，所述第一溜板通过磁吸力吸附在所述第一导轨上。

根据本实用新型的另一些实施例的气浮运动平台，所述第一动子包括铁芯，所述第一定子为永磁块，所述第一溜板通过所述永磁块和所述铁芯的磁吸力吸附在所述第一导轨上。

根据本实用新型的另一些实施例的气浮运动平台，所述第一导轨固定有铁片，所述第一溜板上固定有磁铁，所述第一溜板通过所述磁铁和所述铁片的磁吸力吸附在所述第一导轨上，所述第一溜板与所述第一导轨之间的磁吸力为所述第二侧面上的所述第一空气轴承提供预紧力。

根据本实用新型的另一些实施例的气浮运动平台，所述第一溜板上设置有凹槽，所述第一导轨置于所述凹槽中，所述凹槽上设置有第一侧面、第二侧面和第三侧面，所述第一侧面和所述第二侧面相对设置，所述第一侧面、所述第二侧面和所述第三侧面上均固定有所述第一空气轴承。

根据本实用新型的另一些实施例的气浮运动平台，还包括有第二气浮导轨和第二直线电机，所述第二气浮导轨包括第二导轨、第二溜板和第二空气轴承，所述第二导轨固定在所述第一溜板上，所述第二空气轴承固定在所述第二溜板上，且所述第二空气轴承位于所述第二溜板和所述第二导轨之间，所述第二溜板通过磁吸力吸附在所述第二导轨上；所述第二直线电机包括第二动子和第二定子，所述第二定子固定在所述第二导轨上，所述第二动子固定在所述第二溜板上，或者，所述第二定子固定在所述第二溜板上，所述第二动子固定在所述第二导轨上。

根据本实用新型的另一些实施例的气浮运动平台，所述第一溜板相对所述第一导轨的滑动方向与所述第二溜板相对所述第二导轨的滑动方向垂直。

附图说明

图1是第一实施例的气浮运动平台的轴测图；

图2是图1中的气浮运动平台的第一运动模组的爆炸图；

图3是图1中的气浮运动平台的第二运动模组的爆炸图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1至图3，图1是第一实施例的气浮运动平台的轴测图，图2是图1中的气浮运动平台的第一运动模组200的爆炸图，图3是图1中的气浮运动平台的第二运动模组300的爆炸图。本实施例的气浮运动平台包括支架100、第一运动模组200和第二运动模组300，第一运动模组200固定在支架100上，第二运动模组300固定在第一运动模组200的输出端上。

具体的，第一运动模组200包括第一直线电机210和第一气浮导轨220，第一直线电机210包括第一定子211和第一动子212，第一气浮导轨220包括第一导轨221、第一空气轴承222和第一溜板223，第一导轨221固定在支架100上，固定方式可采用螺钉锁紧固定，第一定子211固定在第一导轨221，第一动子212固定在第一溜板223上，第一空气轴承222固定在第一溜板223上，且第一空气轴承222位于第一导轨221和第一溜板223之间。

本实施例通过将第一直线电机210的第一定子211固定在第一气浮导轨220的第一导轨221上，将第一直线电机210的第一动子212固定在第一气浮导轨220的第一溜板223上，形成了中心驱动结构，即作为物料载体的第一溜板223，其本身也是驱动的一部分，驱动时，第一溜板223的重心位于第一溜板223的运动路线上，偏摆力小，精度有保证，同时对各结构的强度要求低，加速度上限得以提高。

在另外的实施例中，也可将第一定子211固定在第一溜板223上，第一动子212固定在第一导轨221上，同样形成中心驱动结构。

在本实施例中，第一溜板223位于第一导轨221的Y轴负方向的一侧，在气浮运动平台使用时，即第一溜板223位于第一导轨221朝地面的一侧，同时，第一溜板223通过磁吸力吸附在第一导轨221上，由此形成了悬挂式结构，和龙门式结构有同样大的工作空间，工作时，可把被加工件或被测量件放在第一溜板223的下侧，使用方便。

在本实施例中，第一动子212包括铁芯和绕组，绕组固定在铁芯上，而第一定子211为永磁块，第一溜板223通过永磁块和铁芯的磁吸力吸附在第一导轨221上。

在另外的实施例中，也可使用独立的磁吸结构实现第一溜板223的吸附，即在第一定子211固定铁片，在第一动子212固定磁铁，通过磁铁和铁片的磁吸力，使得第一溜板223吸附在第一导轨221上。

可以理解的是，将铁片固定在第一动子212上，将磁铁固定在第一定子211上，属于等同替换，通用的，将铁片换成镍片和钴片等铁磁性物件也属于等同替换。

在本实施例中，为使第一导轨221可对第一溜板223形成良好的导向，第一溜板223上设置有凹槽224，凹槽224上依次设置有第一侧面、第二侧面和第三侧面，第一侧面和第三侧面相对设置，且平行，第一侧面和第三侧面上分别设置有两块第一空气轴承222，第二侧面上也设置有三块第一空气轴承222，第一空气轴承222在第一导轨221和第一溜板223之间形成空气膜，从而使得第一溜板223只能相对第一导轨221作直线运动，此外，通过永磁块和铁芯的磁吸力，为第二侧面上的第一空气轴承222提供预紧力，使得第二侧面上的第一空气轴承222与第一导轨221之间的气膜有足够高的刚性。

在本实施例中，为使得物料可运动至平面上任意一点，还设置有第二运动模组300，第二运动模组300与第一运动模组200结构相同，第二运动模组300包括第二直线电机310和第二气浮导轨320，第二直线电机310包括第二定子311和第二动子312，第二气浮导轨320包括第二导轨321、第二空气轴承322和第二溜板323，第二导轨321固定在第一溜板223上，固定方式可采用螺钉锁紧固定，第二定子311固定在第二导轨321，第二动子312固定在第二溜板323上，第二空气轴承322固定在第二溜板323上，且第二空气轴承322位于第二导轨321和第二溜板323之间。

为简化计算，更有效地实现物料的移动，第一溜板223相对第一导轨221的滑动方向与第二溜板323相对第二导轨321的滑动方向垂直。

在另外的实施例中，第一溜板223相对第一导轨221的滑动方向与第二溜板323相对第二导轨321的滑动方向也可以存在夹角，只有不平行即可。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (7)

1.一种气浮运动平台，其特征在于，包括：

支架；

第一气浮导轨，所述第一气浮导轨包括第一导轨、第一溜板和第一空气轴承，所述第一导轨固定在所述支架上，所述第一空气轴承固定在所述第一溜板上，且所述第一空气轴承位于所述第一溜板和所述第一导轨之间；

第一直线电机，所述第一直线电机包括第一动子和第一定子，所述第一定子固定在所述第一导轨上，所述第一动子固定在所述第一溜板上，或者，所述第一定子固定在所述第一溜板上，所述第一动子固定在所述第一导轨上。

2.根据权利要求1所述的气浮运动平台，其特征在于，所述第一溜板位于所述第一导轨朝向地面的一侧，所述第一溜板通过磁吸力吸附在所述第一导轨上。

3.根据权利要求2所述的气浮运动平台，其特征在于，所述第一动子包括铁芯，所述第一定子为永磁块，所述第一溜板通过所述永磁块和所述铁芯的磁吸力吸附在所述第一导轨上。

4.根据权利要求2所述的气浮运动平台，其特征在于，所述第一导轨固定有铁片，所述第一溜板上固定有磁铁，所述第一溜板通过所述磁铁和所述铁片的磁吸力吸附在所述第一导轨上。

5.根据权利要求1所述的气浮运动平台，其特征在于，所述第一溜板上设置有凹槽，所述第一导轨置于所述凹槽中，所述凹槽上设置有第一侧面、第二侧面和第三侧面，所述第一侧面和所述第二侧面相对设置，所述第一侧面、所述第二侧面和所述第三侧面上均固定有所述第一空气轴承，所述第一溜板与所述第一导轨之间的磁吸力为所述第二侧面上的所述第一空气轴承提供预紧力。

6.根据权利要求1所述的气浮运动平台，其特征在于，还包括有第二气浮导轨和第二直线电机，所述第二气浮导轨包括第二导轨、第二溜板和第二空气轴承，所述第二导轨固定在所述第一溜板上，所述第二空气轴承固定在所述第二溜板上，且所述第二空气轴承位于所述第二溜板和所述第二导轨之间，所述第二溜板通过磁吸力吸附在所述第二导轨上；所述第二直线电机包括第二动子和第二定子，所述第二定子固定在所述第二导轨上，所述第二动子固定在所述第二溜板上，或者，所述第二定子固定在所述第二溜板上，所述第二动子固定在所述第二导轨上。

7.根据权利要求6所述的气浮运动平台，其特征在于，所述第一溜板相对所述第一导轨的滑动方向与所述第二溜板相对所述第二导轨的滑动方向垂直。

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