CN214578348U - 高精度龙门气浮平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度龙门气浮平台，包括：两个龙门导轨，其相对且平行设置，任一龙门导轨上设有与其滑动连接的龙门气浮组件；横梁导轨，其固设于两个龙门气浮组件之间，横梁导轨上设有与其滑动连接的横梁气浮组件；其中，龙门气浮组件和横梁气浮组件上均设有多个多孔节流气浮支撑单元和多个小孔节流气浮支撑单元，任一多孔节流气浮支撑单元的出气口位于龙门气浮组件或横梁气浮组件的两侧，任一小孔节流气浮支撑单元的出气口位于龙门气浮组件或横梁气浮组件的顶部和/或底部。本实用新型采用多孔节流和小孔节流配合的方式实现气浮支撑，确保了龙门气浮平台的高刚性和高稳定性，并彻底避免气浮组件抱死的现象发生。

Description

高精度龙门气浮平台

技术领域

本实用新型涉及气浮平台领域。更具体地说，本实用新型涉及一种高精度龙门气浮平台。

背景技术

现有龙门气浮平台多采用小孔节流的方式实现气浮支撑，小孔节流气浮支撑方式会导致气浮导轨和气浮组件之间很容易发生抱死现象，同时还很容易发生气锤自激现象，导致设备出现高频啸叫、失稳，刚性差，定位精度低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高精度龙门气浮平台，其采用多孔节流和小孔节流配合的方式实现气浮支撑，确保了龙门气浮平台的高刚性和高稳定性，并彻底避免气浮组件抱死的现象发生。

为了实现根据本实用新型的目的和其它优点，提供了一种高精度龙门气浮平台，包括：

两个龙门导轨，其相对且平行设置，任一龙门导轨上设有与其滑动连接的龙门气浮组件；

横梁导轨，其固设于两个龙门气浮组件之间，所述横梁导轨上设有与其滑动连接的横梁气浮组件；其中，

所述龙门气浮组件和所述横梁气浮组件上均设有多个多孔节流气浮支撑单元和多个小孔节流气浮支撑单元，任一多孔节流气浮支撑单元的出气口位于所述龙门气浮组件或所述横梁气浮组件的两侧，任一小孔节流气浮支撑单元的出气口位于所述龙门气浮组件或所述横梁气浮组件的顶部和/或底部。

优选的是，所述的高精度龙门气浮平台，所述多孔节流气浮支撑单元包括设于所述龙门气浮组件或所述横梁气浮组件内的第一气流通道，以及设于对应龙门气浮组件或横梁气浮组件的两侧且相对设置的气浮轴承，所述气浮轴承的进气口与所述第一气流通道的出气口连通，所述气浮轴承的出气口朝向对应龙门导轨或横梁导轨的侧壁，所述第一气流通道的进气口与设于对应龙门气浮组件或横梁气浮组件外部的第一气管接头连通，其中，所述气浮轴承由多孔质材料制成。

优选的是，所述的高精度龙门气浮平台，所述小孔节流气浮支撑单元包括设于所述龙门气浮组件或所述横梁气浮组件内的第二气流通道，以及设于对应龙门气浮组件或横梁气浮组件的顶部和/或底部的多个出气孔，任一出气孔的进气口与所述第二气流通道的出气口连通，出气孔的出气口朝下并与外部连通，所述第二气流通道的进气口与设于对应龙门气浮组件或横梁气浮组件外部的第二气管接头连通。

优选的是，所述的高精度龙门气浮平台，所述龙门气浮组件包括第一顶板和固设于所述第一顶板两侧的第一侧板，所述第一侧板沿所述龙门导轨的长度方向设置，所述第一顶板内沿其宽度方向交替设有所述第一气流通道和所述第二气流通道，所述第一气流通道的出气口与设于两个第一侧板的相对侧的气浮轴承的进气口连通，所述第二气流通道的出气口与设于所述第一顶板的底部且位于所述两个第一侧板之间的多个出气孔连通。

优选的是，所述的高精度龙门气浮平台，所述横梁气浮组件包括第二顶板，固设于所述第二顶板两侧的第二侧板，以及设于所述第二侧板的下方并与其固定连接的底板，所述第二侧板沿所述横梁导轨的长度方向设置，所述第二顶板内沿其宽度方向设有所述第一气流通道，所述第一气流通道的出气口与设于两个第二侧板的相对侧的气浮轴承的进气口连通，所述底板内沿其宽度方向设有第二气流通道，所述第二气流通道的出气口与设于所述底板底部的多个出气孔连通。

优选的是，所述的高精度龙门气浮平台，还包括基座，其设于所述两个龙门导轨的下方，所述基座与所述两个龙门导轨固定连接。

优选的是，所述的高精度龙门气浮平台，所述龙门气浮组件的底部固设有永磁铁，所述基座上固设有与所述永磁铁对应的预载铁。

优选的是，所述的高精度龙门气浮平台，所述龙门气浮组件由第一直线电机驱动沿所述龙门导轨滑动，所述横梁气浮组件由第二直线电机驱动沿所述横梁导轨滑动。

优选的是，所述的高精度龙门气浮平台，所述基座由花岗石材料制成。

优选的是，所述的高精度龙门气浮平台，所述龙门导轨的两端与所述龙门气浮组件相对处设有第一缓冲块，所述的横梁气浮组件的两端与所述龙门气浮组件相对处设有第二缓冲块。

本实用新型至少包括以下有益效果：

第一、本发明通过多孔材质节流和小孔节流相结合的方式实现气浮支撑，确保了龙门气浮平台的高刚性和高稳定性，并彻底避免气浮组件抱死的现象发生；通过在导轨上安装直线电机和光栅尺作为气浮组件的驱动和位置反馈，确保了龙门气浮平台的高定位精度。

第二、本发明通过在龙门气浮组件的底部固设永磁铁，在基座上固设与永磁铁对应的预载铁，永磁铁与预载铁配合，为龙门气浮组件提供垂直方向上的恒定预载力，以提升了龙门气浮直线平台的负载能力。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的高精度龙门气浮平台的立体结构示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的龙门气浮组件、横梁导轨和横梁气浮组件连接的立体结构示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的龙门气浮组件的侧视结构示意图；

图4是根据本实用新型一个实施例的龙门气浮组件的俯视结构示意图；

图5是图4中H-H向的剖视结构示意图；

图6是图4中F-F向的剖视结构示意图；

图7是根据本实用新型一个实施例的横梁导轨和横梁气浮组件连接的俯视结构示意图；

图8是根据本实用新型一个实施例的横梁导轨和横梁气浮组件连接的侧视结构示意图；

图9是图8中G-G向的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，并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。

如图1-9所示，本实用新型提供一种高精度龙门气浮平台，包括：

两个龙门导轨1，其相对且平行设置，任一龙门导轨1上设有与其滑动连接的龙门气浮组件2；

横梁导轨3，其固设于两个龙门气浮组件2之间，所述横梁导轨3上设有与其滑动连接的横梁气浮组件4；其中，

所述龙门气浮组件2和所述横梁气浮组件4上均设有多个多孔节流气浮支撑单元和多个小孔节流气浮支撑单元，任一多孔节流气浮支撑单元的出气口位于所述龙门气浮组件2或所述横梁气浮组件4的两侧，任一小孔节流气浮支撑单元的出气口位于所述龙门气浮组件2或所述横梁气浮组件4的顶部和/或底部。

在上述技术方案中，龙门导轨和横梁导轨均为直线形导轨，导轨的结构优选为长方体，便于安装和支撑气浮组件，具体的，两个龙门导轨相对且平行设置，两个龙门气浮组件设于对应的龙门导轨上，并与其滑动连接，任一龙门气浮组件通过设于其两侧的多个多孔节流气浮支撑单元和设于龙门气浮组件顶部和/或底部的多个小孔节流气浮支撑单元配合实现气浮支撑，两个龙门气浮组件之间固设有横梁导轨，横梁导轨与龙门导轨垂直，横梁导轨上设有与其滑动连接的横梁气浮组件，横梁气浮组件通过设于其两侧设有多个多孔节流气浮支撑单元和设于横梁气浮组件顶部和/或底部的多个小孔节流气浮支撑单元配合实现气浮支撑。

使用时，通过向多孔节流气浮支撑单元和小孔节流气浮支撑单元加载气流，使得气浮组件和对应的导轨之间形成气膜，实现气浮支撑，进而实现气浮组件在驱动组件的驱动下沿导轨的无接触滑动，同时有效避免了气浮组件和对应的导轨之间发生抱死现象。

本发明通过多孔材质节流和小孔节流相结合的方式实现气浮支撑，确保了龙门气浮平台的高刚性和高稳定性，并彻底避免气浮组件抱死的现象发生；

在另一技术方案中，所述的高精度龙门气浮平台，所述多孔节流气浮支撑单元包括设于所述龙门气浮组件2或所述横梁气浮组件4内的第一气流通道，以及设于对应龙门气浮组件2或横梁气浮组件4的两侧且相对设置的气浮轴承，所述气浮轴承的进气口与所述第一气流通道的出气口连通，所述气浮轴承的出气口朝向对应龙门导轨1或横梁导轨3的侧壁，所述第一气流通道的进气口与设于对应龙门气浮组件2或横梁气浮组件4外部的第一气管接头连通，其中，所述气浮轴承由多孔质材料制成。这里，限定了多孔节流气浮支撑单元的一种优选结构，通过在气浮组件的两侧设置相对设置的多孔质的气浮轴承，将气浮轴承的进气口与设于气浮组件内的第一气流通道连通，出气口朝向对应导轨的侧壁，并在第一气流通道的进气口设置第一气管连接头，使用时，将气源与第一气管接头连接后，即可向第一气流通道内通入稳定的气流，气流经气浮轴承节流后进入气浮组件的侧壁与导轨的侧壁之间，形成气膜，彻底避免气浮组件抱死的现象发生。

在另一技术方案中，所述的高精度龙门气浮平台，所述小孔节流气浮支撑单元包括设于所述龙门气浮组件2或所述横梁气浮组件4内的第二气流通道，以及设于对应龙门气浮组件2或横梁气浮组件4的顶部和/或底部的多个出气孔，任一出气孔的进气口与所述第二气流通道的出气口连通，出气孔的出气口朝下并与外部连通，所述第二气流通道的进气口与设于对应龙门气浮组件2或横梁气浮组件4外部的第二气管接头连通，所述多个出气孔的具体设置位置可根据对应气浮组件的具体结构确定，只要能与多孔节流气浮支撑单元配合，实现稳定的气浮支撑即可。这里，限定了小孔节流气浮支撑单元的一种优选结构，通过在气浮组件的顶部和/或底部的多个出气孔，将出气孔的进气口与设于气浮组件内的第二气流通道连通，出气口朝下并与外部连通，并在第二气流通道的进气口设置第二气管连接头，使用时，将气源与第二气管接头连接后，即可通过第二气流通道向出气孔提供稳定的气流，气流经出气孔节流后，与对应的气浮轴承节流配合，为气浮组件提供稳定的气浮支撑。

在另一技术方案中，所述的高精度龙门气浮平台，所述龙门气浮组件2包括第一顶板11和固设于所述第一顶板11两侧的第一侧板12，所述第一侧板12沿所述龙门导轨1的长度方向设置，所述第一顶板11内沿其宽度方向交替设有所述第一气流通道5a和所述第二气流通道8a，所述第一气流通道5a的出气口与设于两个第一侧板12的相对侧的气浮轴承6a的进气口连通，所述第一气流通道5a的进气口与设于所述第一顶板11外部的第一气管接头7a连通，所述第二气流通道8a的出气口与设于所述第一顶板11的底部且位于所述两个第一侧板12之间的多个出气孔9a连通，所述第二气流通道8a的进气口与设于所述第一顶板11外部的第二气管接头10a连通；进一步的，两个龙门气浮组件间的第一气流通道5a通过第一气管相互贯通，两个龙门气浮组件间的第二气流通道8a通过第二气管相互贯通，保证两个龙门气浮组件的第一气流通道5a通入的气体压力是相同的，第二气流通道8a通入的气体压力是相同。这里，限定了龙门气浮组件的一种优选结构，通过在两个第一侧板的相对侧设置气浮轴承，在顶板的底部位于两个第一侧板之间的部分设置多个出气孔，使得在向第一气流通道和第二气流通道通气时，在龙门导轨和龙门气浮组件之间形成类U字形气膜，确保龙门气浮直线平台的高刚性和高稳定性。

在另一技术方案中，所述的高精度龙门气浮平台，所述横梁气浮组件包括第二顶板13，固设于所述第二顶板13两侧的第二侧板14，以及设于所述第二侧板14的下方并与其固定连接的底板15，所述第二侧板14沿所述横梁导轨3的长度方向设置，所述第二顶板13内沿其宽度方向设有所述第一气流通道5b，所述第一气流通道5b的出气口与设于两个第二侧板14的相对侧的气浮轴承6b的进气口连通，所述第一气流通道5b的进气口与设于所述第二顶板13外部的第一气管接头7b连通，所述底板15内沿其宽度方向设有第二气流通道8b，所述第二气流通道8b的出气口与设于所述底板15底部的多个出气孔9b连通，所述第二气流通道8b的进气口与设于所述底板15外部的第二气管接头10b连通。这里，限定了横梁气浮组件的一种优选结构，通过在两个第二侧板的相对侧设置气浮轴承，在底板的底部设置多个出气孔，使得在向第一气流通道和第二气流通道通气时，在横梁气浮组件的侧壁和横梁导轨的侧壁之间以及底板的底面形成气模，在确保横梁气浮组件和横梁导轨不发生抱死的现象，为横梁气浮组件提供足够且稳定的气浮支撑。

在另一技术方案中，所述的高精度龙门气浮平台，还包括基座16，其设于所述两个龙门导轨1的下方，所述基座16所述两个龙门导轨1固定连接，以便于通过基座16对龙门气浮平台进行移动。

在另一技术方案中，所述的高精度龙门气浮平台，所述龙门气浮组件2的底部固设有永磁铁17，所述基座16上固设有与所述永磁铁17对应的预载铁18，永磁铁17与预载铁18配合，为龙门气浮组件2提供垂直方向上的恒定预载力，以提升了龙门气浮直线平台的负载能力。

在另一技术方案中，所述的高精度龙门气浮平台，所述龙门气浮组件2由第一直线电机驱动沿所述龙门导轨1滑动，所述横梁气浮组件4由第二直线电机驱动沿所述横梁导轨3滑动。

这里，第一直线电机的具体设置方式为，将第一直线电机的第一定子19和第一光栅尺20分别安装于位于龙门导轨1一侧的基座16上，将第一直线电机的第一动子21和第一读数头22安装于龙门气浮组件2上，通过第一直线电机的第一动子21驱动龙门气浮组件2沿龙门导轨1在第一定子19内来回移动，第一读数头22和第一光栅尺20用于位置反馈，实现对龙门气浮组件2移动位置的精确控制；第二直线电机的具体设置方式为，将第二直线电机的第二定子23和第二光栅尺24分别安装于横梁导轨3的顶面，将第二直线电机的第二动子25和第二读数头26安装于横梁气浮组件4的与横梁导轨3的顶面相对的面上，通过第二直线电机的第二动子23驱动横梁气浮组件4沿横梁导轨3在第二定子25内来回移动，第二读数头26和第二光栅尺24用于位置反馈，实现对横梁气浮组件4移动位置的精确控制。

在另一技术方案中，所述的高精度龙门气浮平台，所述基座16由花岗石材料制成，花岗石质地坚硬，以为龙门气浮平台提供稳定的支撑力。

在另一技术方案中，所述的高精度龙门气浮平台，所述龙门导轨1的两端与所述龙门气浮组件2相对处设有第一缓冲块27，所述的横梁气浮组件4的两端与所述龙门气浮组件2相对处设有第二缓冲块28。这里，第一缓冲块和第二缓冲块由弹性材料制成，用于对对应的龙门气浮组件和横梁气浮组件的移动位置进行限位，同时具有防撞的作用，以保护龙门气浮组件和横梁气浮组件。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.高精度龙门气浮平台，其特征在于，包括：

两个龙门导轨，其相对且平行设置，任一龙门导轨上设有与其滑动连接的龙门气浮组件；

横梁导轨，其固设于两个龙门气浮组件之间，所述横梁导轨上设有与其滑动连接的横梁气浮组件；其中，

所述龙门气浮组件和所述横梁气浮组件上均设有多个多孔节流气浮支撑单元和多个小孔节流气浮支撑单元，任一多孔节流气浮支撑单元的出气口位于所述龙门气浮组件或所述横梁气浮组件的两侧，任一小孔节流气浮支撑单元的出气口位于所述龙门气浮组件或所述横梁气浮组件的顶部和/或底部。

2.如权利要求1所述的高精度龙门气浮平台，其特征在于，所述多孔节流气浮支撑单元包括设于所述龙门气浮组件或所述横梁气浮组件内的第一气流通道，以及设于对应龙门气浮组件或横梁气浮组件的两侧且相对设置的气浮轴承，所述气浮轴承的进气口与所述第一气流通道的出气口连通，所述气浮轴承的出气口朝向对应龙门导轨或横梁导轨的侧壁，所述第一气流通道的进气口与设于对应龙门气浮组件或横梁气浮组件外部的第一气管接头连通，其中，所述气浮轴承由多孔质材料制成。

3.如权利要求2所述的高精度龙门气浮平台，其特征在于，所述小孔节流气浮支撑单元包括设于所述龙门气浮组件或所述横梁气浮组件内的第二气流通道，以及设于对应龙门气浮组件或横梁气浮组件的顶部和/或底部的多个出气孔，任一出气孔的进气口与所述第二气流通道的出气口连通，出气孔的出气口朝下并与外部连通，所述第二气流通道的进气口与设于对应龙门气浮组件或横梁气浮组件外部的第二气管接头连通。

4.如权利要求3所述的高精度龙门气浮平台，其特征在于，所述龙门气浮组件包括第一顶板和固设于所述第一顶板两侧的第一侧板，所述第一侧板沿所述龙门导轨的长度方向设置，所述第一顶板内沿其宽度方向交替设有所述第一气流通道和所述第二气流通道，所述第一气流通道的出气口与设于两个第一侧板的相对侧的气浮轴承的进气口连通，所述第二气流通道的出气口与设于所述第一顶板的底部且位于所述两个第一侧板之间的多个出气孔连通。

5.如权利要求3所述的高精度龙门气浮平台，其特征在于，所述横梁气浮组件包括第二顶板，固设于所述第二顶板两侧的第二侧板，以及设于所述第二侧板的下方并与其固定连接的底板，所述第二侧板沿所述横梁导轨的长度方向设置，所述第二顶板内沿其宽度方向设有所述第一气流通道，所述第一气流通道的出气口与设于两个第二侧板的相对侧的气浮轴承的进气口连通，所述底板内沿其宽度方向设有第二气流通道，所述第二气流通道的出气口与设于所述底板底部的多个出气孔连通。

6.如权利要求1所述的高精度龙门气浮平台，其特征在于，还包括基座，其设于所述两个龙门导轨的下方，所述基座与所述两个龙门导轨固定连接。

7.如权利要求6所述的高精度龙门气浮平台，其特征在于，所述龙门气浮组件的底部固设有永磁铁，所述基座上固设有与所述永磁铁对应的预载铁。

8.如权利要求6所述的高精度龙门气浮平台，其特征在于，所述龙门气浮组件由第一直线电机驱动沿所述龙门导轨滑动，所述横梁气浮组件由第二直线电机驱动沿所述横梁导轨滑动。

9.如权利要求6所述的高精度龙门气浮平台，其特征在于，所述基座由花岗石材料制成。

10.如权利要求1所述的高精度龙门气浮平台，其特征在于，所述龙门导轨的两端与所述龙门气浮组件相对处设有第一缓冲块，所述的横梁气浮组件的两端与所述龙门气浮组件相对处设有第二缓冲块。

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