CN212634976U - 一种高速高精度单驱龙门结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种高速高精度单驱龙门结构，包括设备机架、第一横梁组件和第二横梁组件，所述第一横梁组件和所述第二横梁组件可滑动地设置在所述设备机架上，所述设备机架包括第一主动侧导轨和第一从动侧导轨，所述第一横梁组件沿X方向的两端分别和所述第一主动侧导轨、所述第一从动侧导轨可滑动连接。本实用新型提供的高速高精度单驱龙门结构，可同时搭载第一横梁组件和第二横梁组件这里两层结构，铸件稳定性能好，具备达到高精度需求的加工工艺要求，在高速运动过程大幅减少因加减速过程的冲击导致的精度损失。

Description

一种高速高精度单驱龙门结构

技术领域

本实用新型涉及轻工业生产制造技术领域，具体涉及一种高速高精度单驱龙门结构。

背景技术

龙门结构，又称龙门加工中心，是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，整体结构是门式框架，由双立柱和顶梁构成，中间还有横梁，主要适用于加工大型工件和形状复杂的工件，目前在轻工业生产制造领域得到广泛应用。

一般龙门结构的机架使用型材搭建或者方通焊接而成，此等结构满足不了高精度需求的加工工艺，在高速运行状态下无法达到很好的精度。同时，铝型材组装的机架在组装过程完全靠人工组装搭建，组装完后的安装面精度及整体刚性达不到高精度级别。而方通焊接的机架，在通过焊接及平磨等工艺加工的过程会存在一定形变，最终无法满足高速高精度的需求。

实用新型内容

为解决现有龙门结构难以满足高精度需求的加工工艺的问题，本实用新型提供了一种高速高精度单驱龙门结构。

一种高速高精度单驱龙门结构，包括设备机架、第一横梁组件和第二横梁组件，所述第一横梁组件和所述第二横梁组件可滑动地设置在所述设备机架上，其特征在于，所述设备机架包括第一主动侧导轨和第一从动侧导轨，所述第一横梁组件沿X方向的两端分别和所述第一主动侧导轨、所述第一从动侧导轨可滑动连接。

进一步地，所述设备机架还包括相互装配连接的第一Y轴伺服电机和第一滚珠丝杆，所述第一滚珠丝杆和所述第一横梁组件可滑动连接。

进一步地，所述设备机架还包括第二主动侧导轨和第二从动侧导轨，所述第二横梁组件沿X方向的两端分别和所述第二主动侧导轨、所述第二从动侧导轨可滑动连接。

进一步地，所述设备机架还包括相互装配连接的第二Y轴伺服电机和第二滚珠丝杆，所述第二滚珠丝杆和所述第二横梁组件可滑动连接。

进一步地，所述第一横梁组件包括第一横梁主体，所述第一横梁主体固定设有第一X轴辅助导向组件以及相互装配连接的第一X轴伺服电机和第一驱动组件，所述第一横梁主体的底部分别和所述第一主动侧导轨、所述第一从动侧导轨可滑动连接。

进一步地，所述第一横梁组件还包括第一负载，所述第一负载的底部分别和所述第一驱动组件、所述第一X轴辅助导向组件可滑动连接。

进一步地，所述第一负载包括第一负载主体、第一Z轴伺服电机和第一Z轴驱动组件，所述第一Z轴伺服电机通过所述第一Z轴驱动组件和所述第一负载主体可滑动连接。

进一步地，所述第二横梁组件包括第二横梁主体，所述第二横梁主体固定设有第二X轴辅助导向组件以及相互装配连接的第二X轴伺服电机和第二驱动组件，所述第二横梁主体的底部分别和所述第二主动侧导轨、所述第二从动侧导轨可滑动连接。

进一步地，所述第二横梁组件还包括第二负载，所述第二负载的底部分别和所述第二驱动组件、所述第二X轴辅助导向组件可滑动连接。

进一步地，所述第二负载包括第二负载主体、第二Z轴伺服电机和第二Z轴驱动组件，所述第二Z轴伺服电机通过所述第二Z轴驱动组件和所述第二负载主体可滑动连接。

本实用新型提供的高速高精度单驱龙门结构，包括设备机架和可沿Y方向滑动设置在该设备机架上的第一横梁组件、第二横梁组件，第一横梁组件和第二横梁组件上下设置，均采用高强度铝合金结构作为横梁主体。在第一横梁组件上搭载第一X轴伺服电机和第一驱动组件，保证第一负载可在X方向运动行程490mm，运动精度在加速度1.2G，运动速度1m/s的条件下，保证±0.005的重复定位精度；同时，在设备机架上设置第一Y轴伺服电机和第一滚珠丝杆，以单边驱动的方式驱动第一横梁组件，使其在在Y方向运动行程达390mm，整体X、Y方向的运动行程范围内的平面度可以控制在0.02以内。同理，第二横梁组件的第二负载在X方向的重复定位精度以及第二横梁组件在整体X、Y方向的运动行程范围内的平面度均可达到第一横梁组件的精度效果。

因此，本实用新型提供的高速高精度单驱龙门结构，可同时搭载第一横梁组件和第二横梁组件这里两层结构，铸件稳定性能好，具备达到高精度需求的加工工艺要求，在高速运动过程大幅减少因加减速过程的冲击导致的精度损失；同时可根据不同设备需求的应用，在第一横梁主体和第二横梁主体上搭建不同的负载结构，以实现在同等类型设备上的应用，保证其一定的拓展性。

附图说明

图1是本实用新型的高速高精度单驱龙门结构的示意图；

图2是本实用新型的设备支架的结构示意图；

图3是本实用新型的第一横梁组件的结构示意图；

图4是本实用新型的第一负载的结构示意图；

附图标记说明：1、设备机架；2、第一横梁组件；201、第一横梁主体；202、第一X轴伺服电机；203、第一驱动组件；204、第一X轴辅助导向组件；205、第一负载；2051、第一负载主体；2052、第一Z轴伺服电机；2053、第一Z轴驱动组件；3、第二横梁组件；4、第一Y轴伺服电机；5、第一滚珠丝杆；6、第一主动侧导轨；7、第一从动侧导轨；8、第二Y轴伺服电机；9、第二滚珠丝杆；10、第二主动侧导轨；11、第二从动侧导轨。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1和图2所示，根据本实用新型的实施例，高速高精度单驱龙门结构包括设备机架1、第一横梁组件2和第二横梁组件3，其中，第一横梁组件2和第二横梁组件3可滑动地设置在设备机架上，具体地，第一横梁组件2和第二横梁组件3可沿着Y方向在设备机架1上来回移动，完成高速稳定的运动过程。

设备机架1包括第一主动侧导轨6和第一从动侧导轨7，第一主动侧导轨6和第一从动侧导轨7均设置在设备机架1的顶部，第一横梁组件2沿X方向的两端分别和该第一主动侧导轨6、第一从动侧导轨7可滑动地连接在一起。具体地，第一主动侧导轨6和第一从动侧导轨7和第一横梁组件2底部设置的滑块结构配合连接，为第一横梁组件2在Y方向滑动提供辅助支撑和导向作用，使第一横梁组件2在高速运动的情况下仍能保证其定位精度。

进一步地，设备机架1还包括相互装配连接的第一Y轴伺服电机4和第一滚珠丝杆5，其中，第一滚珠丝杆5和第一横梁组件2可滑动地连接在一起。第一滚珠丝杆5能够将第一Y轴伺服电机4的内部转子的旋转运动转换为第一滚珠丝杆5杆体的直线运动，从而驱动第一横梁组件2沿着第一滚珠丝杆5杆体也即Y方向来回运动，保证第一横梁组件2的运动跨幅达1070mm，在加速度1.2G，运动速度1m/s的条件下，仍可以保证±0.005的重复定位精度。

进一步地，设备机架还包括第二主动侧导轨10和第二从动侧导轨11，第二主动侧导轨10和第二从动侧导轨11设置在设备机架1的竖直方向的中间两侧，第二横梁组件3沿X方向的两端分别和第二主动侧导轨10、第二从动侧导轨11可滑动连接。具体地，第二主动侧导轨10和第二从动侧导轨11和第二横梁组件3底部设置的滑块结构配合连接，为第二横梁组件3在Y方向滑动提供辅助支撑和导向作用，使第二横梁组件3在高速运动的情况下仍能保证其定位精度。

进一步地，设备机架1还包括相互装配连接的第二Y轴伺服电机8和第二滚珠丝杆9，其中，第二滚珠丝杆9和第二横梁组件3可滑动地连接在一起。第二滚珠丝杆9能够将第二Y轴伺服电机8的内部转子的旋转运动转换为第二滚珠丝杆9杆体的直线运动，从而驱动第二横梁组件3沿着第二滚珠丝杆9杆体也即Y方向来回运动，保证第二横梁组件3的运动跨幅达1070mm，在加速度1.2G，运动速度1m/s的条件下，仍可以保证±0.005的重复定位精度。

参见图3所示，根据本实用新型的实施例，第一横梁组件2包括第一横梁主体201，第一横梁主体201固定设有第一X轴辅助导向组件204以及相互装配连接的第一X轴伺服电机202和第一驱动组件203，第一横梁主体201的底部分别和第一主动侧导轨6、第一从动侧导轨7可滑动连接。具体地，第一横梁主体201的底部固定设有滑块结构，该滑块结构和和第一主动侧导轨6、第一从动侧导轨7配合连接，为第一横梁组件2在Y方向滑动提供辅助支撑和导向作用。

进一步地，第一横梁组件2还包括第一负载205，第一负载205的底部分别和第一驱动组件203、第一X轴辅助导向组件204可滑动连接。第一X轴辅助导向组件204以及相互装配连接的第一X轴伺服电机202和第一驱动组件203均设置在第一横梁主体201的上表面，第一X轴伺服电机202和第一驱动组件203为第一负载205提供驱动动力，而第一X轴辅助导向组件204则为第一负载205提供辅助支撑和导向的作用，使第一负载205在高速运动的情况下仍能保证其定位精度。

参见图4所示，根据本实用新型的实施例，第一负载205包括第一负载主体2051、第一Z轴伺服电机2052和第一Z轴驱动组件2053，第一Z轴伺服电机2052通过第一Z轴驱动组件2053和第一负载主体2051可滑动地连接在一起。具体地，第一Z轴伺服电机2052和第一Z轴驱动组件2053配合连接，第一Z轴伺服电机2052通过驱动第一Z轴驱动组件2053实现上下运动，从而实现第一负载205在Z方向上的运动和定位效果。此外，第一横梁组件2除了设置第一负载205，还可根据不同设备需求的应用来设置其他负载结构，以实现在同等类型设备上的应用。

和第一横梁组件2同理，第二横梁组件3包括第二横梁主体，第二横梁主体固定设有第二X轴辅助导向组件以及相互装配连接的第二X轴伺服电机和第二驱动组件，第二横梁主体的底部分别和第二主动侧导轨、第二从动侧导轨可滑动连接。具体地，第二横梁主体的底部固定设有滑块结构，该滑块结构和和第二主动侧导轨、第二从动侧导轨配合连接，为第二横梁组件在Y方向滑动提供辅助支撑和导向作用。

进一步地，第二横梁组件还包括第二负载，第二负载的底部分别和第二驱动组件、第二X轴辅助导向组件可滑动连接。第二X轴辅助导向组件以及相互装配连接的第二X轴伺服电机和第二驱动组件均设置在第二横梁主体的上表面，第二X轴伺服电机和第二驱动组件为第二负载提供驱动动力，而第二X轴辅助导向组件则为第二负载提供辅助支撑和导向的作用，使第二负载在高速运动的情况下仍能保证其定位精度。

和第一负载205同理，第二负载包括第二负载主体、第二Z轴伺服电机和第二Z轴驱动组件，第二Z轴伺服电机通过第二Z轴驱动组件和第二负载主体可滑动地连接在一起。具体地，第二Z轴伺服电机和第二Z轴驱动组件配合连接，第二Z轴伺服电机通过驱动第二Z轴驱动组件实现上下运动，从而实现第二负载在Z方向上的运动和定位效果。此外，第二横梁组件除了设置第二负载，还可根据不同设备需求的应用来设置其他负载结构，以实现在同等类型设备上的应用。

综上，本实用新型提供的高速高精度单驱龙门结构，包括设备机架1和可沿Y方向滑动设置在该设备机架1上的第一横梁组件2、第二横梁组件3，第一横梁组件2和第二横梁组件3上下设置，均采用高强度铝合金结构作为横梁主体。在第一横梁组件2上搭载第一X轴伺服电机202和第一驱动组件203，保证第一负载205可在X方向运动行程490mm，运动精度在加速度1.2G，运动速度1m/s的条件下，保证±0.005的重复定位精度；同时，在设备机架1上设置第一Y轴伺服电机4和第一滚珠丝杆5，以单边驱动的方式驱动第一横梁组件2，使其在在Y方向运动行程达390mm，整体X、Y方向的运动行程范围内的平面度可以控制在0.02以内。同理，第二横梁组件3的第二负载在X方向的重复定位精度以及第二横梁组件3在整体X、Y方向的运动行程范围内的平面度均可达到第一横梁组件2的精度效果。

因此，本实用新型提供的高速高精度单驱龙门结构，可同时搭载第一横梁组件2和第二横梁组件3这里两层结构，铸件稳定性能好，具备达到高精度需求的加工工艺要求，在高速运动过程大幅减少因加减速过程的冲击导致的精度损失；同时可根据不同设备需求的应用，在第一横梁主体201和第二横梁主体上搭建不同的负载结构，以实现在同等类型设备上的应用，保证其一定的拓展性。

当然，以上是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种高速高精度单驱龙门结构，包括设备机架、第一横梁组件和第二横梁组件，所述第一横梁组件和所述第二横梁组件可滑动地设置在所述设备机架上，其特征在于，所述设备机架包括第一主动侧导轨和第一从动侧导轨，所述第一横梁组件沿X方向的两端分别和所述第一主动侧导轨、所述第一从动侧导轨可滑动连接。

2.根据权利要求1所述的高速高精度单驱龙门结构，其特征在于，所述设备机架还包括相互装配连接的第一Y轴伺服电机和第一滚珠丝杆，所述第一滚珠丝杆和所述第一横梁组件可滑动连接。

3.根据权利要求1所述的高速高精度单驱龙门结构，其特征在于，所述设备机架还包括第二主动侧导轨和第二从动侧导轨，所述第二横梁组件沿X方向的两端分别和所述第二主动侧导轨、所述第二从动侧导轨可滑动连接。

4.根据权利要求3所述的高速高精度单驱龙门结构，其特征在于，所述设备机架还包括相互装配连接的第二Y轴伺服电机和第二滚珠丝杆，所述第二滚珠丝杆和所述第二横梁组件可滑动连接。

5.根据权利要求2所述的高速高精度单驱龙门结构，其特征在于，所述第一横梁组件包括第一横梁主体，所述第一横梁主体固定设有第一X轴辅助导向组件以及相互装配连接的第一X轴伺服电机和第一驱动组件，所述第一横梁主体的底部分别和所述第一主动侧导轨、所述第一从动侧导轨可滑动连接。

6.根据权利要求5所述的高速高精度单驱龙门结构，其特征在于，所述第一横梁组件还包括第一负载，所述第一负载的底部分别和所述第一驱动组件、所述第一X轴辅助导向组件可滑动连接。

7.根据权利要求6所述的高速高精度单驱龙门结构，其特征在于，所述第一负载包括第一负载主体、第一Z轴伺服电机和第一Z轴驱动组件，所述第一Z轴伺服电机通过所述第一Z轴驱动组件和所述第一负载主体可滑动连接。

8.根据权利要求4所述的高速高精度单驱龙门结构，其特征在于，所述第二横梁组件包括第二横梁主体，所述第二横梁主体固定设有第二X轴辅助导向组件以及相互装配连接的第二X轴伺服电机和第二驱动组件，所述第二横梁主体的底部分别和所述第二主动侧导轨、所述第二从动侧导轨可滑动连接。

9.根据权利要求8所述的高速高精度单驱龙门结构，其特征在于，所述第二横梁组件还包括第二负载，所述第二负载的底部分别和所述第二驱动组件、所述第二X轴辅助导向组件可滑动连接。

10.根据权利要求9所述的高速高精度单驱龙门结构，其特征在于，所述第二负载包括第二负载主体、第二Z轴伺服电机和第二Z轴驱动组件，所述第二Z轴伺服电机通过所述第二Z轴驱动组件和所述第二负载主体可滑动连接。

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