CN211163842U - 一种用音圈电机驱动的多轴调整平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用音圈电机驱动的多轴调整平台，包括底板以及用于放置工件的负载板，底板与负载板之间四角位置处设有运动机构一、运动机构二、运动机构三和运动机构四，运动机构一包括音圈电机一、旋转机构一、X向直线运动机构一、Y向直线运动机构一，运动机构二包括音圈电机二、旋转机构二、X向直线运动机构二、Y向直线运动机构二，运动机构三包括音圈电机三、旋转机构三、X向直线运动机构三、Y向直线运动机构三，运动机构四包括旋转机构四、X向直线运动机构四、Y向直线运动机构四，音圈电机一、音圈电机二、音圈电机三均安装在底板上；本实用新型去除现有技术联轴器、丝杆等多级传动，消除了现有技术多级传动带来的间隙和误差问题。

Description

一种用音圈电机驱动的多轴调整平台

[技术领域]

本实用新型涉及多轴调整平台技术领域，具体地说是一种用音圈电机驱动的多轴调整平台。

[背景技术]

目前，现有的多轴运动调整平台一般采用步进电机或者伺服电机控制，如附图1所示，电机通过联轴器连接滚珠丝杆，动力从马达传达给联轴器，联轴器传达给滚珠丝杆，滚珠丝杆带动螺母前后运动，通过电机的运动，使平台根据指令进行平面内的位置调整。该结构存在以下不足之处：

(1)马达、联轴器、丝杆本身有间隙或者误差，这种间隙或者误差会导致马达行走的位移在传递给运动台的时候会有位移损失，导致整个工作台产生精度损失；

(2)使用步进电机或者伺服电机这种开环或半闭环的反馈方式，会因为机械传动件的间隙或者误差，导致整个工作台产生精度损失；

(3)多级传动的机械结构在长时间的运动中，会造成机械件的磨损，从而使工作台的精度降低。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种用音圈电机驱动的多轴调整平台，能够去除现有技术中联轴器、丝杆等多级传动，从而消除了现有技术多级传动带来的间隙和误差问题，减小了机械结构带来的精度损失。

为实现上述目的设计一种用音圈电机驱动的多轴调整平台，包括用于安装固定的底板1以及设于底板1上方用于放置工件的负载板2，所述底板1与负载板2之间四角位置处设有运动机构一、运动机构二、运动机构三和运动机构四，所述运动机构一包括音圈电机一3、旋转机构一6、X向直线运动机构一7、Y向直线运动机构一，所述运动机构二包括音圈电机二4、旋转机构二8、X向直线运动机构二9、Y向直线运动机构二10，所述运动机构三包括音圈电机三5、旋转机构三11、X向直线运动机构三12、Y向直线运动机构三13，所述运动机构四包括旋转机构四、X向直线运动机构四14、Y向直线运动机构四15，所述音圈电机一3、音圈电机二4、音圈电机三5均安装在底板1上，所述音圈电机一3、音圈电机二4、音圈电机三5分别连接Y向直线运动机构一、X向直线运动机构二9、旋转机构三11，并分别驱动其做Y向直线运动、X向直线运动、旋转运动，所述负载板2在Y向直线运动机构一、X向直线运动机构二9、旋转机构三11的带动下做Y向直线运动、X向直线运动、旋转运动。

进一步地，所述音圈电机一3、音圈电机二4、音圈电机三5均包括音圈电机定子和音圈电机动子，所述音圈电机定子固定于底板1上，所述音圈电机动子分别连接Y向直线运动机构一、X向直线运动机构二9、旋转机构三11。

进一步地，所述X向直线运动机构一7、X向直线运动机构二9、X向直线运动机构三12分别通过X向导轨副连接在底板1上，并沿X向导轨副做X向直线运动，所述Y向直线运动机构一、Y向直线运动机构二10、Y向直线运动机构三13分别通过Y向导轨副连接在X向直线运动机构一7、X向直线运动机构二9、X向直线运动机构三12上，并沿Y向导轨副做Y向直线运动，所述旋转机构一6、旋转机构二8、旋转机构三11分别连接在Y向直线运动机构一、Y向直线运动机构二10、Y向直线运动机构三13上。

进一步地，所述运动机构一、运动机构二、运动机构三上均设置有反馈部件，所述反馈部件用于反馈X向直线运动机构一7、X向直线运动机构二9、X向直线运动机构三12的位置信息。

本实用新型同现有技术相比，通过采用音圈电机作为直接的动力源，去除了现有方案中联轴器、丝杆等多级传动，从而消除了多级传动带来的间隙和误差问题；而且，本实用新型通过采用直驱电机+反馈这种全反馈方式，从而减小了机械结构带来的精度损失，提高了结构的精度和可靠性。

[附图说明]

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型运动原理示意图；

图中：1、底板 2、负载板 3、音圈电机一 4、音圈电机二 5、音圈电机三 6、旋转机构一 7、直线运动机构一 8、旋转机构二 9、X向直线运动机构二 10、Y向直线运动机构二11、旋转机构三 12、X向直线运动机构三 13、Y向直线运动机构三 14、X向直线运动机构四15、Y向直线运动机构四 21、马达一 22、滚珠丝杠一 23、丝杠螺母一 24、马达二 25、滚珠丝杠二 26、丝杠螺母二 27、马达三 28、滚珠丝杠三 29、丝杠螺母三 30、轴承一 31、轴承二 32、轴承三 33、轴承四 34、DB插座。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图2所示，本实用新型提供了一种用音圈电机驱动的多轴调整平台，包括用于安装固定的底板1以及设于底板1上方用于放置工件的负载板2，底板1与负载板2之间四角位置处设有运动机构一、运动机构二、运动机构三和运动机构四，运动机构一包括音圈电机一3、旋转机构一6、X向直线运动机构一7、Y向直线运动机构一，运动机构二包括音圈电机二4、旋转机构二8、X向直线运动机构二9、Y向直线运动机构二10，运动机构三包括音圈电机三5、旋转机构三11、X向直线运动机构三12、Y向直线运动机构三13，运动机构四包括旋转机构四、X向直线运动机构四14、Y向直线运动机构四15，音圈电机一3、音圈电机二4、音圈电机三5均安装在底板1上，音圈电机一3、音圈电机二4、音圈电机三5分别连接Y向直线运动机构一、X向直线运动机构二9、旋转机构三11，并分别驱动其做Y向直线运动、X向直线运动、旋转运动，负载板2在Y向直线运动机构一、X向直线运动机构二9、旋转机构三11的带动下做Y向直线运动、X向直线运动、旋转运动；其中，运动机构一、运动机构二、运动机构三上均设置有反馈部件，反馈部件用于反馈X向直线运动机构一7、X向直线运动机构二9、X向直线运动机构三12的位置信息。

本实用新型中，底板1、负载板2均为矩形或其他形状板，底板1、负载板2的中部可挖有孔，底板1、负载板2与运动机构一、运动机构二、运动机构三、运动机构四构成立方体状，方便安装的同时，结构更加紧凑。音圈电机一3、音圈电机二4、音圈电机三5均包括音圈电机定子和音圈电机动子，音圈电机定子固定于底板1上，音圈电机动子分别连接Y向直线运动机构一、X向直线运动机构二9、旋转机构三11；X向直线运动机构一7、X向直线运动机构二9、X向直线运动机构三12分别通过X向导轨副连接在底板1上，并沿X向导轨副做X向直线运动，Y向直线运动机构一、Y向直线运动机构二10、Y向直线运动机构三13分别通过Y向导轨副连接在X向直线运动机构一7、X向直线运动机构二9、X向直线运动机构三12上，并沿Y向导轨副做Y向直线运动，旋转机构一6、旋转机构二8、旋转机构三11分别连接在Y向直线运动机构一、Y向直线运动机构二10、Y向直线运动机构三13上。

本实用新型的形状为类似正方体，底部设置有安装固定的底板，上部设置放置工件的负载板，底板和负载板由四个运动机构支撑，其中，每个运动机构都包含一个旋转机构和两个相互垂直的直线运动机构，四个运动机构中的其中三个装有音圈电机，作为运动机构的动力源。

本实用新型的工作原理为：在运动机构单独或联合运动的带动下，装有负载的负载板进行X、Y方向直线运动、θ旋转运动(如附图3所示)；其中，音圈电机是运动轴的动力源，导轨副是运动轴的导向机构，反馈部件则用于反馈运动轴的位置信息。该多轴调整平台与现有技术相比，通过采用音圈电机作为直接的动力源，去除了现有方案里面联轴器、丝杆等多级传动，从而消除了多级传动带来的间隙和误差问题，即，采用音圈电机作为直接动力源代替通过联轴器、丝杆的传动机构，提高了结构的精度和可靠性；通过采用直驱电机+反馈这种全反馈方式，减小了机械结构带来的精度损失。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用音圈电机驱动的多轴调整平台，其特征在于：包括用于安装固定的底板(1)以及设于底板(1)上方用于放置工件的负载板(2)，所述底板(1)与负载板(2)之间四角位置处设有运动机构一、运动机构二、运动机构三和运动机构四，所述运动机构一包括音圈电机一(3)、旋转机构一(6)、X向直线运动机构一(7)、Y向直线运动机构一，所述运动机构二包括音圈电机二(4)、旋转机构二(8)、X向直线运动机构二(9)、Y向直线运动机构二(10)，所述运动机构三包括音圈电机三(5)、旋转机构三(11)、X向直线运动机构三(12)、Y向直线运动机构三(13)，所述运动机构四包括旋转机构四、X向直线运动机构四(14)、Y向直线运动机构四(15)，所述音圈电机一(3)、音圈电机二(4)、音圈电机三(5)均安装在底板(1)上，所述音圈电机一(3)、音圈电机二(4)、音圈电机三(5)分别连接Y向直线运动机构一、X向直线运动机构二(9)、旋转机构三(11)，并分别驱动其做Y向直线运动、X向直线运动、旋转运动，所述负载板(2)在Y向直线运动机构一、X向直线运动机构二(9)、旋转机构三(11)的带动下做Y向直线运动、X向直线运动、旋转运动。

2.如权利要求1所述的用音圈电机驱动的多轴调整平台，其特征在于：所述音圈电机一(3)、音圈电机二(4)、音圈电机三(5)均包括音圈电机定子和音圈电机动子，所述音圈电机定子固定于底板(1)上，所述音圈电机动子分别连接Y向直线运动机构一、X向直线运动机构二(9)、旋转机构三(11)。

3.如权利要求2所述的用音圈电机驱动的多轴调整平台，其特征在于：所述X向直线运动机构一(7)、X向直线运动机构二(9)、X向直线运动机构三(12)分别通过X向导轨副连接在底板(1)上，并沿X向导轨副做X向直线运动，所述Y向直线运动机构一、Y向直线运动机构二(10)、Y向直线运动机构三(13)分别通过Y向导轨副连接在X向直线运动机构一(7)、X向直线运动机构二(9)、X向直线运动机构三(12)上，并沿Y向导轨副做Y向直线运动，所述旋转机构一(6)、旋转机构二(8)、旋转机构三(11)分别连接在Y向直线运动机构一、Y向直线运动机构二(10)、Y向直线运动机构三(13)上。

4.如权利要求1、2或3所述的用音圈电机驱动的多轴调整平台，其特征在于：所述运动机构一、运动机构二、运动机构三上均设置有反馈部件，所述反馈部件分别用于反馈X向直线运动机构一(7)、X向直线运动机构二(9)、X向直线运动机构三(12)的位置信息。

Images