CN217462893U - 龙门双驱结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种龙门双驱结构，具有龙门型工作平台、主动端组件和从动端组件，龙门型工作平台的两根纵梁上分别安装有直线导轨，主动端组件沿其中一直线导轨滑移，从动端组件沿着另一直线导轨滑移，龙门型工作平台的两侧均装有直线电机和绝对值光栅编码器，绝对值光栅编码器包括读数头和光栅尺；在主动端组件的一侧，读数头和直线电机都安装在主动端组件的主动端支座上，光栅尺沿着主动端组件的运动方向设置；在从动端组件的一侧，读数头和直线电机都安装在从动端组件的从动端支座上，光栅尺沿着从动端组件的运动方向设置。该龙门双驱结构采用双侧直线电机驱动和双侧绝对值光栅编码器，实现两侧动力输出的同步和均匀化。

Description

龙门双驱结构
技术领域
本实用新型涉及龙门驱动结构的技术领域，尤其是一种龙门双驱结构。
背景技术
见图1，现有的龙门单驱动结构多为单侧驱动、对侧随动的结构，其整体结构的运动精度会受到加工误差、装配误差及结构本身强度等多方面的影响。由于现有龙门单驱动结构的加工误差、装配误差都难以避免且无法完全抹除，再加上结构本身的强度所能达到的极限值有限，使得框架a上驱动端b和从动端c的双侧导轨的平行度和直线度存在偏差，当这些问题反应到运动控制中时，就可能出现局部双侧的不同步，进而导致精度的失准和波动。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本实用新型提出一种龙门双驱结构，采用双侧直线电机驱动和双侧绝对值光栅编码器，实现两侧动力输出的同步和均匀化。
根据本实用新型实施例的龙门双驱结构，具有龙门型工作平台、主动端组件和从动端组件，所述龙门型工作平台的两根纵梁上分别安装有直线导轨，所述主动端组件沿着其中一根直线导轨滑移，所述从动端组件沿着另外一根直线导轨滑移，所述龙门型工作平台的两侧均安装有用于控制所述主动端组件和所述从动端组件在对应的直线导轨上同步且匀速滑移的直线电机和绝对值光栅编码器，所述绝对值光栅编码器包括读数头和光栅尺；在主动端组件的一侧，读数头和直线电机都安装在主动端组件的主动端支座上，光栅尺沿着主动端组件的运动方向设置，读数头运动过程中读到光栅尺上不同位置的信号；在从动端组件的一侧，读数头和直线电机都安装在从动端组件的从动端支座上，光栅尺沿着从动端组件的运动方向设置，读数头运动过程中读到光栅尺上不同位置的信号。
本实用新型的有益效果是，通过采用双侧直线电机驱动和双侧绝对值光栅编码器，实现两侧动力输出的同步和均匀化。
根据本实用新型一个实施例，所述主动端组件为主动端柔性组件，所述从动端组件为与所述主动端柔性组件配合使用的从动端柔性组件，所述主动端柔性组件和所述从动端柔性组件均具有用于保持两侧直线导轨平行度且可实现转动的交叉滚柱圆环。
根据本实用新型一个实施例，所述主动端柔性组件具有保持两侧直线导轨直线度且可实现横向伸缩的交叉滚柱导轨。
根据本实用新型一个实施例，所述主动端柔性组件还包括主动端支座、滑动座、转轴、封盖和法兰，所述主动端支座通过滑块滑动架设在对应直线导轨上，所述交叉滚柱导轨安装在所述主动端支座的导轨安装槽内，所述滑动座架设在交叉滚柱导轨上并沿着交叉滚柱导轨做横向滑移，所述转轴和所述交叉滚柱圆环均嵌入在所述滑动座的沉头孔内，所述封盖设置在滑动座的沉头孔开口处，所述法兰设置在所述封盖的上方，所述封盖与滑动座通过紧固件固定连接，所述法兰与龙门型工作平台的横梁相连接，且法兰与转轴通过紧固件固定连接，所述转轴随交叉滚柱圆环转动。
根据本实用新型一个实施例，所述主动端柔性组件还包括用于限制滑动座行程的限位块，所述限位块安装在所述主动端支座横向方向内侧的限位块安装槽内。
根据本实用新型一个实施例，所述封盖和滑动座沉头孔内的台阶限制所述交叉滚柱圆环在轴向方向上的位移。
根据本实用新型一个实施例，与所述主动端组件相对应的直线电机与主动端组件中的主动端支座通过紧固件固定连接。
根据本实用新型一个实施例，所述从动端柔性组件还包括从动端支座、固定座、转轴、封盖和法兰，所述从动端支座通过滑块滑动架设在对应直线导轨上，所述固定座固定在从动端支座上，所述转轴和所述交叉滚柱圆环均嵌入在所述固定座的沉头孔内，所述封盖设置在固定座的沉头孔开口处，所述法兰设置在所述封盖的上方，所述封盖与固定座通过紧固件固定连接，所述法兰与龙门型工作平台的横梁相连接，且法兰与转轴通过紧固件固定连接，所述转轴随交叉滚柱圆环转动。
根据本实用新型一个实施例，所述封盖和固定座沉头孔内的台阶限制所述交叉滚柱圆环在轴向方向上的位移。
根据本实用新型一个实施例，与所述从动端组件相对应的直线电机与从动端组件中的从动端支座通过紧固件固定连接。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有龙门单驱动结构的示意图。
图1中的标号为：a、框架；b、驱动端；c、从动端。
图2是本实用新型龙门双驱结构的示意图一；
图3是本实用新型龙门双驱结构的示意图二；
图4是本实用新型龙门双驱结构的俯视图；
图5是主动端柔性组件的装配示意图；
图6是主动端柔性组件的分解示意图；
图7是主动端柔性组件的俯视图；
图8是图7中A-A处的剖视图；
图9是从动端柔性组件的装配示意图；
图10是从动端柔性组件的分解示意图；
图11是从动端柔性组件的俯视图；
图12是图11中B-B处的剖视图；
图13是图3中的局部结构示意图；
图14是图13中C处的局部放大图。
图2～14中的标号为：1、龙门型工作平台；2、主动端组件；3、从动端组件；4、直线导轨；5、直线电机；6、绝对值光栅编码器；61、读数头；62、光栅尺；7、交叉滚柱圆环；8、交叉滚柱导轨；9、主动端支座；10、滑动座；11、转轴；12、封盖；13、法兰；14、限位块；15、从动端支座；16、固定座。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提出一种龙门双驱结构，旨在尽可能消除加工误差、装配误差等因素对机构运行精度的影响，同时降低装配和调试的难度。该龙门双驱结构的使用范围十分广泛，可以用于点胶领域、半导体贴装领域，当然也可以用于其它领域。
见图2～图14，本实用新型的龙门双驱结构，具有龙门型工作平台1、主动端组件2和从动端组件3，龙门型工作平台1包括两根纵梁和一根横梁，龙门型工作平台1的两根纵梁上分别安装有直线导轨4，直线导轨4与龙门型工作平台1的纵梁平行分布，主动端组件2沿着其中一根直线导轨4滑移，从动端组件3沿着另外一根直线导轨4滑移，龙门型工作平台1的两侧均安装有用于控制主动端组件2和从动端组件3在对应的直线导轨4上同步且匀速滑移的直线电机5和绝对值光栅编码器6。
需要说明的是：直线导轨4、直线电机5和绝对值光栅编码器6都是市面上通用的零部件，它们都是标准件，可以直接在市面上购买。相较于普通光栅编码器，绝对值光栅编码器6无需配套远点和极限位开关。龙门型工作平台1可以采用大理石材质的定制平台，保证平台的稳重。
本实用新型通过在龙门型工作平台1两侧均设置了作为动力输出的直线电机5，并都配套绝对值光栅编码器6，使得龙门型工作平台1两侧的动力输出更同步、更平稳，克服现有单侧驱动结构的从动端因受惯性和阻力影响发生抖动而导致精度偏差的问题，具体地，龙门使用双侧驱动配合绝对值光栅编码器6，可以达到高速高精度的运动控制，双驱相较于单驱的动力更均衡，避免只有一侧有动力、另一侧因为惯性和阻力发生抖动的可能，同时搭配高精度的绝对值光栅编码器6，可以实现双侧动力的一致性，避免双侧动力不协调而产生的拖拽现象。
主动端组件2为主动端柔性组件，从动端组件3为与主动端柔性组件配合使用的从动端柔性组件，主动端柔性组件和从动端柔性组件均具有用于保持两侧直线导轨4平行度且可实现转动的交叉滚柱圆环7。主动端柔性组件具有保持两侧直线导轨4直线度且可实现横向伸缩的交叉滚柱导轨8。具体地，主动端组件2和从动端组件3配合使用实现柔性功能，当两侧驱动遇到诸如导轨不平行而形成夹角时，交叉滚柱圆环7可实现转动，以保持龙门型工作平台1两侧直线导轨4平行；当两侧驱动遇到诸如导轨直线度变差而导致中心距变化时，交叉滚柱导轨8可实现横向方向上的伸缩，以保持龙门型工作平台1两侧直线导轨4的直线度；同时，选用的交叉滚柱圆环7和交叉滚柱导轨8具有体积小、负载大、精度高的特点，可满足高精度高速工况的需求，同时能大大缩小柔性结构的体积。
主动端柔性组件还包括用于承载交叉滚柱导轨8的主动端支座9、用于承载交叉滚柱圆环7的滑动座10、转轴11、封盖12和用于连接龙门型工作平台1横梁的法兰13，交叉滚柱圆环7和交叉滚柱导轨8配合使用实现旋转和伸缩功能，主动端支座9通过滑块滑动架设在对应直线导轨4上，交叉滚柱导轨8安装在主动端支座9的导轨安装槽内，交叉滚柱导轨8与直线导轨4垂直分布，交叉滚柱导轨8的数量为两个，滑动座10架设在两个交叉滚柱导轨8上并沿着两个交叉滚柱导轨8做横向滑移，转轴11和交叉滚柱圆环7均嵌入在滑动座10的沉头孔内，封盖12设置在滑动座10的沉头孔开口处，法兰13设置在封盖12的上方，封盖12与滑动座10通过紧固件固定连接，法兰13与龙门型工作平台1的横梁相连接，且法兰13与转轴11通过紧固件固定连接，转轴11与滑动座10不接触，转轴11随交叉滚柱圆环7转动。主动端柔性组件还包括用于限制滑动座10行程的限位块14，限位块14位于两个交叉滚柱导轨8之间的中间位置区域，限位块14安装在主动端支座9横向方向内侧的限位块安装槽内。封盖12和滑动座10沉头孔内的台阶限制交叉滚柱圆环7在轴向方向上的位移，同时，转轴11的轴肩和滑动座10沉头孔内的台阶限制交叉滚柱圆环7在径向方向上的位移，交叉滚柱圆环7只能进行圆周方向上的转动。与主动端组件2相对应的直线电机5与主动端组件2中的主动端支座9通过紧固件固定连接。
需要说明的是：主动端柔性组件中的交叉滚柱圆环7和交叉滚柱导轨8都是市面上通用的零部件，它们都是标准件，可以直接在市面上购买，交叉滚柱圆环7的径向负载和轴向负载均很大。
从动端柔性组件还包括用于承载交叉滚柱圆环7的从动端支座15、固定座16、转轴11、封盖12和用于连接龙门型工作平台1横梁的法兰13，从动端支座15通过滑块滑动架设在对应直线导轨4上，固定座16固定在从动端支座15上，固定座16与从动端支座15通过紧固件固定连接，转轴11和交叉滚柱圆环7均嵌入在固定座16的沉头孔内，封盖12设置在固定座16的沉头孔开口处，法兰13设置在封盖12的上方，封盖12与固定座16通过紧固件固定连接，法兰13与龙门型工作平台1的横梁相连接，且法兰13与转轴11通过紧固件固定连接，转轴11随交叉滚柱圆环7转动。封盖12和固定座16沉头孔内的台阶限制交叉滚柱圆环7在轴向方向上的位移，同时，转轴11的轴肩和固定座16沉头孔内的台阶限制交叉滚柱圆环7在径向方向上的位移，交叉滚柱圆环7只能进行圆周方向上的转动。与从动端组件3相对应的直线电机5与从动端组件3中的从动端支座15通过紧固件固定连接。
需要说明的是：从动端柔性组件中的交叉滚柱圆环7是市面上通用的零部件，是标准件，可以直接在市面上购买，交叉滚柱圆环7的径向负载和轴向负载均很大。
绝对值光栅编码器6包括读数头61和光栅尺62。在主动端组件2的一侧，读数头61和直线电机5都安装在主动端组件2的主动端支座9上，光栅尺62沿着主动端组件2的运动方向设置，读数头61运动过程中读到光栅尺62上不同位置的信号；在从动端组件3的一侧，读数头61和直线电机5都安装在从动端组件3的从动端支座15上，光栅尺62沿着从动端组件3的运动方向设置，读数头61运动过程中读到光栅尺62上不同位置的信号。
当然，上述的交叉滚柱导轨8可用普通直线导轨替代，交叉滚柱圆环7可用角接触轴承替代，绝对值光栅编码器6可更改为普通光栅编码器配套极限位和原点光电。
以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种龙门双驱结构，具有龙门型工作平台(1)、主动端组件(2)和从动端组件(3)，所述龙门型工作平台(1)的两根纵梁上分别安装有直线导轨(4)，所述主动端组件(2)沿着其中一根直线导轨(4)滑移，所述从动端组件(3)沿着另外一根直线导轨(4)滑移，其特征在于：所述龙门型工作平台(1)的两侧均安装有用于控制所述主动端组件(2)和所述从动端组件(3)在对应的直线导轨(4)上同步且匀速滑移的直线电机(5)和绝对值光栅编码器(6)，所述绝对值光栅编码器(6)包括读数头(61)和光栅尺(62)；在主动端组件(2)的一侧，读数头(61)和直线电机(5)都安装在主动端组件(2)的主动端支座(9)上，光栅尺(62)沿着主动端组件(2)的运动方向设置，读数头(61)运动过程中读到光栅尺(62)上不同位置的信号；在从动端组件(3)的一侧，读数头(61)和直线电机(5)都安装在从动端组件(3)的从动端支座(15)上，光栅尺(62)沿着从动端组件(3)的运动方向设置，读数头(61)运动过程中读到光栅尺(62)上不同位置的信号。
2.根据权利要求1所述的龙门双驱结构，其特征在于：所述主动端组件(2)为主动端柔性组件，所述从动端组件(3)为与所述主动端柔性组件配合使用的从动端柔性组件，所述主动端柔性组件和所述从动端柔性组件均具有用于保持两侧直线导轨(4)平行度且可实现转动的交叉滚柱圆环(7)。
3.根据权利要求2所述的龙门双驱结构，其特征在于：所述主动端柔性组件具有保持两侧直线导轨(4)直线度且可实现横向伸缩的交叉滚柱导轨(8)。
4.根据权利要求3所述的龙门双驱结构，其特征在于：所述主动端柔性组件还包括主动端支座(9)、滑动座(10)、转轴(11)、封盖(12)和法兰(13)，所述主动端支座(9)通过滑块滑动架设在对应直线导轨(4)上，所述交叉滚柱导轨(8)安装在所述主动端支座(9)的导轨安装槽内，所述滑动座(10)架设在交叉滚柱导轨(8)上并沿着交叉滚柱导轨(8)做横向滑移，所述转轴(11)和所述交叉滚柱圆环(7)均嵌入在所述滑动座(10)的沉头孔内，所述封盖(12)设置在滑动座(10)的沉头孔开口处，所述法兰(13)设置在所述封盖(12)的上方，所述封盖(12)与滑动座(10)通过紧固件固定连接，所述法兰(13)与龙门型工作平台(1)的横梁相连接，且法兰(13)与转轴(11)通过紧固件固定连接，所述转轴(11)随交叉滚柱圆环(7)转动。
5.根据权利要求4所述的龙门双驱结构，其特征在于：所述主动端柔性组件还包括用于限制滑动座(10)行程的限位块(14)，所述限位块(14)安装在所述主动端支座(9)横向方向内侧的限位块安装槽内。
6.根据权利要求4所述的龙门双驱结构，其特征在于：所述封盖(12)和滑动座(10)沉头孔内的台阶限制所述交叉滚柱圆环(7)在轴向方向上的位移。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的龙门双驱结构，其特征在于：与所述主动端组件(2)相对应的直线电机(5)与主动端组件(2)中的主动端支座(9)通过紧固件固定连接。
8.根据权利要求3所述的龙门双驱结构，其特征在于：所述从动端柔性组件还包括从动端支座(15)、固定座(16)、转轴(11)、封盖(12)和法兰(13)，所述从动端支座(15)通过滑块滑动架设在对应直线导轨(4)上，所述固定座(16)固定在从动端支座(15)上，所述转轴(11)和所述交叉滚柱圆环(7)均嵌入在所述固定座(16)的沉头孔内，所述封盖(12)设置在固定座(16)的沉头孔开口处，所述法兰(13)设置在所述封盖(12)的上方，所述封盖(12)与固定座(16)通过紧固件固定连接，所述法兰(13)与龙门型工作平台(1)的横梁相连接，且法兰(13)与转轴(11)通过紧固件固定连接，所述转轴(11)随交叉滚柱圆环(7)转动。
9.根据权利要求8所述的龙门双驱结构，其特征在于：所述封盖(12)和固定座(16)沉头孔内的台阶限制所述交叉滚柱圆环(7)在轴向方向上的位移。
10.根据权利要求8-9中任意一项所述的龙门双驱结构，其特征在于：与所述从动端组件(3)相对应的直线电机(5)与从动端组件(3)中的从动端支座(15)通过紧固件固定连接。
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