CN214603023U - 高速高精度运动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速高精度运动平台，包括沿Y轴设置于对应设备的机台上的Y轴移动机构、设于所述Y轴移动机构的上方的X轴移动机构以及设于所述X轴移动机构上的Z轴移动机构，所述Y轴移动机构、X轴移动机构以及Z轴移动机构均包括相互平行的双滑轨、设于每一滑轨上的滑块、设于所述双滑轨两端的第一轴承座及第二轴承座、两端分别转动地设于所述第一轴承座及第二轴承座中的丝杆、用于驱动所述丝杆转动的转动机构、设于所述丝杆上的丝杆螺母、与所述丝杆螺母和滑块均连接的丝杆滑板以及设于所述丝杆滑板上的固定板，所述Z轴移动机构安装于所述X轴移动机构的固定板上。

Description

高速高精度运动平台

技术领域

本实用新型涉及一种高速高精度运动平台。

背景技术

数码类软包PCB后焊、电池生产线对电路板元件进行点胶，锁螺丝，焊锡等工序中，需要对应的设备对这些电子部件进行加工，在这些设备机台上安装运动平台使这些电子部移动到相应位置，使对电子部件进行点胶、锁螺丝、焊锡等工具移动至对应位置对电子部件进行相关的工序。传统的运动平台采用普通步进电机和皮带驱动为主动力，定位主要靠机械定位，并且步进电机和皮带驱动的主动力驱动机构结构也较为复杂，具有运动速度慢、运动精度低、定位精度高、结构复杂等缺陷。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供了一种结构简单、运动速度快、定位精度高的高速高精度运动平台。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种高速高精度运动平台，包括沿Y轴设置于对应设备的机台上的Y轴移动机构、设于所述Y轴移动机构的上方的X轴移动机构以及设于所述X轴移动机构上的Z轴移动机构，所述Y轴移动机构、X轴移动机构以及Z轴移动机构均包括相互平行的双滑轨、设于每一滑轨上的滑块、设于所述双滑轨两端的第一轴承座及第二轴承座、两端分别转动地设于所述第一轴承座及第二轴承座中的丝杆、用于驱动所述丝杆转动的转动机构、设于所述丝杆上的丝杆螺母、与所述丝杆螺母和滑块均连接的丝杆滑板以及设于所述丝杆滑板上的固定板，所述Z轴移动机构安装于所述X轴移动机构的固定板上。

进一步的，在所述Z轴移动机构上安装有工业相机，所述工业相机与所述对应设备的上位机电连接。

进一步的，所述丝杆滑板具有一与所述丝杆螺母及所述滑块连接的连接部以及设于所述连接部的前端的滑板本体，所述滑板本体具有一设于所述连接部的前端的底块以及设于所述底块上两侧挡块，所述两侧挡块与对应移动机构的移动方向平行；所述固定板设于所述侧挡块的前端面，所述固定板与所述滑板本体之间形成一导向空间；所述Y轴移动机构、X轴移动机构以及Z轴移动机构还均包括一沿所述双滑轨的长度方向设置于所述双滑轨的前端的导向块，所述导向块穿设于所述导向空间中。

进一步的，还包括一门形架，所述门形架的顶横架位于所述点胶机的机台上方，所述X轴移动机构横向设于所述门形架的顶横架上。

进一步的，所述顶横架呈具有中空空腔的矩形方管结构，在所述顶横架的前侧面相应于所述X轴移动机构的丝杆的一端位置处开设有第一穿孔；所述X轴移动机构的转动机构包括设于所述顶横架的中空空腔内相应于所述X轴移动机构的丝杆的一端部的第一伺服电机、与所述第一伺服电机的输出轴连接的第一主动轮、设于所述X轴移动机构的丝杆的一端部上的第一从动轮、套设于所述第一主动轮及第一从动轮上的第一传动带。

进一步的，所述Z轴移动机构的转动机构设置于所述Z轴移动机构上位于所述顶横架上方的位置处，所述Z轴移动机构的传动机构包括第二伺服电机、与所述第二伺服电机的输出端连接的第二主动轮、设于所述Z轴移动机构的丝杆的上端部上的第二从动轮、套设于所述第二主动轮及第二从动轮上的第二传动带。

进一步的，还包括沿所述X轴方向设置于所述顶横架的上端的线槽，所述第二伺服电机的电线设置于所述线槽内。

进一步的，所述Y轴移动机构的转动机构包括设置于所述机台内腔中相应于所述Y轴移动机构的丝杆的一端的位置处的第三伺服电机、与所述第三伺服电机的输出端连接的第三主动轮、设于所述Y轴移动机构的丝杆的一端部的第三从动轮、套设于所述第三主动轮及第三从动轮上的第三传动带。

进一步的，所述设备包括PCB板后焊设备、点胶设备、焊锡设备。

本实用新型的高速高精度运动平台，运行速度快，可达600mm/s；重复定位精度高，精度达到±0.02mm；CCD定位，定位精度达到±0.02mm。

附图说明

图1是本实用新型高速高精度运动平台一实施例的结构示意图。

图2是X轴移动机构的结构示意图。

图3是X轴移动机构安装于顶横架上的结构示意图。

图4是门型架的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。

请参见图1至图4，本实施例的高速高精度运动平台包括沿Y轴设置于对应设备的机台上的Y轴移动机构11、设于所述Y轴移动机构11的上方的X轴移动机构12以及设于所述X轴移动机构12上的Z轴移动机构13，所述Y轴移动机构11、X轴移动机构12以及Z轴移动机构13均包括相互平行的双滑轨21、设于每一滑轨上的滑块(图未示出)、设于所述双滑轨21两端的第一轴承座22及第二轴承座22’、两端分别转动地设于所述第一轴承座22及第二轴承座22’中的丝杆23、用于驱动所述丝杆23转动的转动机构、设于所述丝杆23上的丝杆螺母24、与所述丝杆螺母24和滑块均连接的丝杆滑板25以及设于所述丝杆滑板25上的固定板26，所述Z轴移动机构13安装于所述X轴移动机构12的固定板26上。所述对应设备的加工件设置于所述Z轴移动机构13上。本方案中，所述对应设备为点胶设备，所述高速高精度运动平台设置于所述点胶设备的机台上方，其中，Y轴移动机构11设置于所述机台的上表面，用于安装被加工的电子部件(本实施例为电池点胶工序，因此Y轴移动机构11上安装所述被加工的电池103)，Y轴移动机构11能够根据需求将沿Y向往复移动电池103至对应位置。所述Z轴移动机构13上安装有用于点胶的点胶喷嘴100。优选的，所述X轴移动机构12、Y轴移动机构11以及Z轴移动机构13的驱动电机均与上位机电连接。

所述Y轴移动机构11、X轴移动机构12以及Z轴移动机构13均采用伺服电机、精密滚珠丝杆23及高精密滑轨21组合，在同样的负载情况下，本方案的转速会大于传统的运动平台的移动机构的1.5倍左右，从而提高设备的运行速度。精密滚珠丝杆23比普通进口皮带精度大于0.02mm以上，从而提高设备的重复定位精度。

本实施例中，在所述Z轴移动机构13上还安装有工业相机102，所述工业相机102与所述对应设备的上位机电连接。所述工业相机和点胶喷嘴100均安装于Z轴移动机构13的下端。所述工业相机用于拍照电池103所在位置并上传至所述上位机，所述工业相机与点胶喷嘴100的位置差预先调节好，因此工业相机获取电池位置、点胶位置发至上位机，所述上位机据此能够驱动对应的X轴移动机构12移动，从而使点胶喷嘴100精确的点胶。

进一步的，所述丝杆滑板25具有一与所述丝杆螺母24及所述滑块连接的连接部251以及设于所述连接部251的前端的滑板本体，所述滑板本体具有一设于所述连接部251的前端的底块252以及设于所述底块252上两侧挡块253，所述两侧挡块253与对应移动机构的移动方向平行，如此使得所述滑块本体的截面呈U形；所述固定板26设于所述侧挡块253的前端面，所述固定板26与所述滑板本体之间形成一导向空间254；所述Y轴移动机构11、X轴移动机构12以及Z轴移动机构13还均包括一沿所述双滑轨21的长度方向设置于所述双滑轨21的前端的导向块27，所述导向块27穿设于所述导向空间254中。该方案中，丝杆滑板25既具有与丝杆螺母24固定的连接部251，滑块本体设置呈U形结构，与安装于其前端的固定板26连接后形成矩形空间，能够供导向块27穿过，在所述导向块27的导向作用下能够稳定地往复运动，增加了轴移动机构的移动性，同时，一个部件起到多个部件的作用，有效节约空间，使得布局更加紧凑。

进一步的，所述高速高精度运动平台还包括一门形架3，所述门形架3的顶横架31位于所述点胶机的机台上方，所述X轴移动机构12横向设于所述门形架3的顶横架31上。

进一步的，所述顶横架31呈具有中空空腔的矩形方管结构，在所述顶横架31的前侧面相应于所述X轴移动机构12的丝杆23的一端位置处开设有第一穿孔；所述X轴移动机构12的转动机构包括设于所述顶横架31的中空空腔311内相应于所述X轴移动机构12的丝杆23的一端部的第一伺服电机(图未示出)、与所述第一伺服电机的输出轴121连接的第一主动轮122、设于所述X轴移动机构12的丝杆23的一端部上的第一从动轮123、套设于所述第一主动轮122及第一从动轮123上的第一传动带124。本方案中，所述第一伺服电机横向设于所述顶横架31的中空空腔311中，并且所述第一伺服电机的输出轴121与所述X轴移动机构12的丝杆23的一端的位置相应。所述第一传动带124通过所述第一穿孔312有效的套在所述第一伺服电机的输出轴121和位于所述丝杆23的一端的第一主动轮122上，起到传动作用。这样设置的好处是，电机不外露，且电机与所述X轴移动机构12同向平行，结构更加紧凑，无需单独设置电机罩，节约成本。

进一步的，所述Z轴移动机构13的转动机构设置于所述Z轴移动机构13上位于所述顶横架31上方的位置处，所述Z轴移动机构13的传动机构包括第二伺服电机、与所述第二伺服电机的输出端连接的第二主动轮、设于所述Z轴移动机构13的丝杆23的上端部上的第二从动轮、套设于所述第二主动轮及第二从动轮上的第二传动带。

进一步的，还包括沿所述X轴方向设置于所述顶横架31的上端的线槽4，所述第二伺服电机的电线设置于所述线槽4内。Z轴移动机构13沿X轴方向往复移动，因此Z轴移动机构13的电线可以在线槽4内，避免线缆外露且杂乱，使得整个高速高精度运动平台更整洁，一致性和整体性更好。

进一步的，所述Y轴移动机构11的转动机构包括设置于所述机台内腔中相应于所述Y轴移动机构11的丝杆23的一端的位置处的第三伺服电机、与所述第三伺服电机的输出端连接的第三主动轮、设于所述Y轴移动机构11的丝杆23的一端部的第三从动轮、套设于所述第三主动轮及第三从动轮上的第三传动带。本实施例中，所述第三伺服电机设置于所述点胶设备的机台内部，在所述点胶设备上相应于所述Y轴移动机构11的位置处开设有一第二穿孔，所述Y轴移动机构11还包括一滑槽，所述Y轴移动机构11的双滑轨21设于所述滑槽中。

可以理解的，本实施例的高速高精度运动平台不仅仅适用于所述点胶设备，只要是相关工艺中需要进行三向移动的设备均适用，例如PCB板后焊设备、焊锡设备等等。

本实用新型高速高精度运动平台与传统技术相比，能够实现以下效果：1、运行速度快，可达600mm/s；2、重复定位精度高，精度达到±0.02mm；3、CCD定位，定位精度达到±0.02mm。

以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种高速高精度运动平台，其特征在于：包括沿Y轴设置于对应设备的机台上的Y轴移动机构、设于所述Y轴移动机构的上方的X轴移动机构以及设于所述X轴移动机构上的Z轴移动机构，所述Y轴移动机构、X轴移动机构以及Z轴移动机构均包括相互平行的双滑轨、设于每一滑轨上的滑块、设于所述双滑轨两端的第一轴承座及第二轴承座、两端分别转动地设于所述第一轴承座及第二轴承座中的丝杆、用于驱动所述丝杆转动的转动机构、设于所述丝杆上的丝杆螺母、与所述丝杆螺母和滑块均连接的丝杆滑板以及设于所述丝杆滑板上的固定板，所述Z轴移动机构安装于所述X轴移动机构的固定板上。

2.如权利要求1所述的高速高精度运动平台，其特征在于：在所述Z轴移动机构上安装有工业相机，所述工业相机与所述对应设备的上位机电连接。

3.如权利要求1所述的高速高精度运动平台，其特征在于：所述丝杆滑板具有一与所述丝杆螺母及所述滑块连接的连接部以及设于所述连接部的前端的滑板本体，所述滑板本体具有一设于所述连接部的前端的底块以及设于所述底块上两侧挡块，所述两侧挡块与对应移动机构的移动方向平行；所述固定板设于所述侧挡块的前端面，所述固定板与所述滑板本体之间形成一导向空间；所述Y轴移动机构、X轴移动机构以及Z轴移动机构还均包括一沿所述双滑轨的长度方向设置于所述双滑轨的前端的导向块，所述导向块穿设于所述导向空间中。

4.如权利要求1所述的高速高精度运动平台，其特征在于：还包括一门形架，所述门形架的顶横架位于所述对应设备的机台上方，所述X轴移动机构横向设于所述门形架的顶横架上。

5.如权利要求4所述的高速高精度运动平台，其特征在于：所述顶横架呈具有中空空腔的矩形方管结构，在所述顶横架的前侧面相应于所述X轴移动机构的丝杆的一端位置处开设有第一穿孔；所述X轴移动机构的转动机构包括设于所述顶横架的中空空腔内相应于所述X轴移动机构的丝杆的一端部的第一伺服电机、与所述第一伺服电机的输出轴连接的第一主动轮、设于所述X轴移动机构的丝杆的一端部上的第一从动轮、套设于所述第一主动轮及第一从动轮上的第一传动带。

6.如权利要求4所述的高速高精度运动平台，其特征在于：所述Z轴移动机构的转动机构设置于所述Z轴移动机构上位于所述顶横架上方的位置处，所述Z轴移动机构的传动机构包括第二伺服电机、与所述第二伺服电机的输出端连接的第二主动轮、设于所述Z轴移动机构的丝杆的上端部上的第二从动轮、套设于所述第二主动轮及第二从动轮上的第二传动带。

7.如权利要求6所述的高速高精度运动平台，其特征在于：还包括沿X轴方向设置于所述顶横架的上端的线槽，所述第二伺服电机的电线设置于所述线槽内。

8.如权利要求4所述的高速高精度运动平台，其特征在于：所述Y轴移动机构的转动机构包括设置于所述机台内腔中相应于所述Y轴移动机构的丝杆的一端的位置处的第三伺服电机、与所述第三伺服电机的输出端连接的第三主动轮、设于所述Y轴移动机构的丝杆的一端部的第三从动轮、套设于所述第三主动轮及第三从动轮上的第三传动带。

9.如权利要求1至8中任一项所述的高速高精度运动平台，其特征在于：所述设备包括PCB板后焊设备、点胶设备、焊锡设备。

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