CN215316991U - Xyz轴高速运转平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型旨在提供一种高速度、高精度运转且运行稳定性好的XYZ轴高速运转平台。本实用新型包括机架、Y轴移动架、X轴模块以及Z轴模块，所述机架至少一侧的侧壁上设置有Y轴直线电机，所述机架的两侧均设置有第一直线导轨，所述Y轴移动架的两端分别滑动配合在两组所述第一直线导轨上，所述Y轴移动架与所述Y轴直线电机的动子连接，所述X轴模块固定设置在所述Y轴移动架上，所述Z轴模块固定设置在所述X轴模块的活动端上，所述机架上还设有平行于所述Y轴直线电机设置的第一光栅尺，所述Y轴移动架上设有与所述第一光栅尺配合的第一光栅读头。本实用新型应用于驱动装置的技术领域。

Description

XYZ轴高速运转平台

技术领域

本实用新型应用于驱动装置的技术领域,特别涉及一种XYZ轴高速运转平台。

背景技术

XYZ三轴驱动在生产加工领域中是一种常用的移动平台结构，传统的三轴驱动装置大多采用依次连接的三组丝杆电机驱动组件作为组成部件，丝杆电机驱动组件虽然移动精度高能够确保加工的结构稳定可靠，但其运行速度有限无法进一步的提高生产效率。为此市面上出现了无铁芯直线电机，无铁芯电机的施力部件是放在两个磁轨之间，它们也称为U通道电机。施力部件的线圈中没有铁芯，这就叫无铁芯电机。它的铜绕组是包封起来的，位于两排磁体中间的气隙内。因为无铁芯直线电机内是没有铁芯，所以在施力部件和磁轨之间便不会产生吸引力或齿槽力。此外，无铁芯直线电机中的施力部件的质量比有铁芯电机中的施力部件质量往往更小，因而这种结构的电机能够产生很大的加速度，使电机的整体动态性能非常好。无铁芯结构没有齿槽效应和吸引力的影响，因此可以增加轴承的使用寿命，在某些情况下甚至还可以使用更小的轴承。但是采用无铁芯直线电机虽然能够提高运行速度，但无法保证移动精度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种高速度、高精度运转且运行稳定性好的XYZ轴高速运转平台。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括机架、Y轴移动架、X轴模块以及Z轴模块，所述机架至少一侧的侧壁上设置有Y轴直线电机，所述机架的两侧均设置有第一直线导轨，所述Y轴移动架的两端分别滑动配合在两组所述第一直线导轨上，所述Y轴移动架与所述Y轴直线电机的动子连接，所述X轴模块固定设置在所述Y轴移动架上，所述Z轴模块固定设置在所述X轴模块的活动端上，所述机架上还设有平行于所述Y轴直线电机设置的第一光栅尺，所述Y轴移动架上设有与所述第一光栅尺配合的第一光栅读头。

由上述方案可见，通过将所述Y轴移动架连接在采用无铁芯结构的所述Y轴直线电机的动子部分，进而实现Y轴方向的高速运行，有效提高设备在Y轴方向的移动速度以及加速度。通过所述第一光栅尺与所述第一光栅读头配合实现精确的获取所述Y轴移动架的位置和位移距离，进而实现对所述Y轴直线电机的精确控制，有效提高位移精度。同时设置两组所述第一直线导轨为所述Y轴移动架进行导向，大大提高了所述Y轴移动架的直线移动精度。所述Y轴直线电机的设置数量根据需求设定，能够在所述机架的单侧设置所述Y轴直线电机，也可以在所述机架的两侧均设置所述Y轴直线电机，进而实现兼容不同的动力需求，其中设置两组Y轴直线电机能够提供更强的动力。所述机架用于整体机构的安装固定。所述X轴模块和所述Z轴模块分别用于提供X轴方向和Z轴方向的运动。

一个优选方案是，所述X轴模块包括X轴直线电机以Z轴安装架，所述X轴直线电机沿垂直于所述Y轴直线电机的方向设置在所述Y轴移动架上，所述Y轴移动架上沿平行于所述X轴直线电机的方向设置有第二直线导轨，所述Z轴安装架滑动配合在所述第二直线导轨上且与所述X轴直线电机的动子连接。

由上述方案可见，同理采用无铁芯结构的所述X轴直线电机提供动力，实现所述Z轴安装架在X轴方向的高速移动以及提供足够的加速度。通过设置所述第二直线导轨提高了所Z轴安装架的直线移动精度。

进一步的优选方案是，所述Y轴移动架上还设有平行于所述X轴直线电机的第二光栅尺，所述Z轴安装架上设置有与所述第二光栅尺配合的第二光栅读头。

由上述方案可见，同理通过所述第二光栅尺与所述第二光栅读头配合实现精确的获取所述Z轴安装架的位置和位移距离，进而实现对所述X轴直线电机的精确控制，提高位移精度。

进一步的优选方案是，所述Z轴模块包括驱动电机以及活动板件，所述驱动电机固定在所述Z轴安装架上，所述Z轴安装架上沿竖直方向设置有第三直线导轨，所述活动板件滑动配合在所述第三直线导轨上，所述驱动电机的输出轴上连接有丝杆，所述活动板件上设置有与所述丝杆相适配的滚珠螺母。

由上述方案可见，所述驱动电机通过滚珠丝杆螺母结构实现对所述活动板件在竖直方向上的精确运动，确保工作部件的作业精度，保证产品质量。同时采用低加速度的驱动结构避免运动的冲击力影响作业效果。通过设置所述第三直线导轨提高所述活动板件的直线移动精度。

进一步的优选方案是，所述Y轴移动架上设置有两组到位传感器，所述Z轴安装架上设置有与所述到位传感器相适配的感应片，两组所述到位传感器分别设置在所述Z轴安装架的行程限位处。

由上述方案可见，通过设置所述到位传感器与所述Z轴安装架上的感应片配合，实现触发所述到位传感器停止所述X轴直线电机的运行，防止所述Z轴安装架及其安装的结构与其他零部件发生碰撞。

附图说明

图1是本实用新型的第一立体结构示意图；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是本实用新型的第二立体结构示意图；

图4是本实用新型的第三立体结构示意图；

图5是本实用新型的第四立体结构示意图。

具体实施方式

如图1至图5所示，在本实施例中，本实用新型包括机架1、Y轴移动架2、X轴模块以及Z轴模块，所述机架1至少一侧的侧壁上设置有Y轴直线电机3，所述机架1的两侧均设置有第一直线导轨4，所述Y轴移动架2的两端分别滑动配合在两组所述第一直线导轨4上，所述Y轴移动架2与所述Y轴直线电机3的动子连接，所述X轴模块固定设置在所述Y轴移动架2上，所述Z轴模块固定设置在所述X轴模块的活动端上，所述机架1上还设有平行于所述Y轴直线电机3设置的第一光栅尺5，所述Y轴移动架2上设有与所述第一光栅尺5配合的第一光栅读头6。

在本实施例中，所述X轴模块包括X轴直线电机7以Z轴安装架8，所述X轴直线电机7沿垂直于所述Y轴直线电机3的方向设置在所述Y轴移动架2上，所述Y轴移动架2上沿平行于所述X轴直线电机7的方向设置有第二直线导轨9，所述Z轴安装架8滑动配合在所述第二直线导轨9上且与所述X轴直线电机7的动子连接。

在本实施例中，所述Y轴移动架2上还设有平行于所述X轴直线电机7的第二光栅尺10，所述Z轴安装架8上设置有与所述第二光栅尺10配合的第二光栅读头11。

在本实施例中，所述Z轴模块包括驱动电机12以及活动板件13，所述驱动电机12固定在所述Z轴安装架8上，所述Z轴安装架8上沿竖直方向设置有第三直线导轨14，所述活动板件13滑动配合在所述第三直线导轨14上，所述驱动电机12的输出轴上连接有丝杆15，所述活动板件13上设置有与所述丝杆15相适配的滚珠螺母。

在本实施例中，所述Y轴移动架2上设置有两组到位传感器16，所述Z轴安装架8上设置有与所述到位传感器16相适配的感应片17，两组所述到位传感器16分别设置在所述Z轴安装架8的行程限位处。

Claims (5)

1.XYZ轴高速运转平台，其特征在于：它包括机架（1）、Y轴移动架（2）、X轴模块以及Z轴模块，所述机架（1）至少一侧的侧壁上设置有Y轴直线电机（3），所述机架（1）的两侧均设置有第一直线导轨（4），所述Y轴移动架（2）的两端分别滑动配合在两组所述第一直线导轨（4）上，所述Y轴移动架（2）与所述Y轴直线电机（3）的动子连接，所述X轴模块固定设置在所述Y轴移动架（2）上，所述Z轴模块固定设置在所述X轴模块的活动端上，所述机架（1）上还设有平行于所述Y轴直线电机（3）设置的第一光栅尺（5），所述Y轴移动架（2）上设有与所述第一光栅尺（5）配合的第一光栅读头（6）。

2.根据权利要求1所述的XYZ轴高速运转平台，其特征在于：所述X轴模块包括X轴直线电机（7）以Z轴安装架（8），所述X轴直线电机（7）沿垂直于所述Y轴直线电机（3）的方向设置在所述Y轴移动架（2）上，所述Y轴移动架（2）上沿平行于所述X轴直线电机（7）的方向设置有第二直线导轨（9），所述Z轴安装架（8）滑动配合在所述第二直线导轨（9）上且与所述X轴直线电机（7）的动子连接。

3.根据权利要求2所述的XYZ轴高速运转平台，其特征在于：所述Y轴移动架（2）上还设有平行于所述X轴直线电机（7）的第二光栅尺（10），所述Z轴安装架（8）上设置有与所述第二光栅尺（10）配合的第二光栅读头（11）。

4.根据权利要求2所述的XYZ轴高速运转平台，其特征在于：所述Z轴模块包括驱动电机（12）以及活动板件（13），所述驱动电机（12）固定在所述Z轴安装架（8）上，所述Z轴安装架（8）上沿竖直方向设置有第三直线导轨（14），所述活动板件（13）滑动配合在所述第三直线导轨（14）上，所述驱动电机（12）的输出轴上连接有丝杆（15），所述活动板件（13）上设置有与所述丝杆（15）相适配的滚珠螺母。

5.根据权利要求2所述的XYZ轴高速运转平台，其特征在于：所述Y轴移动架（2）上设置有两组到位传感器（16），所述Z轴安装架（8）上设置有与所述到位传感器（16）相适配的感应片（17），两组所述到位传感器（16）分别设置在所述Z轴安装架（8）的行程限位处。

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