CN218854746U - 多维度精准定位机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多维度精准定位机构，包括：水平机构，其设有两个，分左右两侧设置，每个水平机构包括水平方向设置的第一滚珠丝杠，第一滚珠丝杠包括螺杆和与之相适配的螺母，第一滚珠丝杠的螺杆由第一电机驱动水平运动，两个水平机构的螺母之间连接一个连接板，用以使水平机构连成一体；垂直机构，其设有两个，设置在两水平机构之间的连接板上，每个垂直机构包括垂直方向设置的第二滚珠丝杠，第二滚珠丝杠包括螺杆和与之相适配的螺母，第二滚珠丝杠的螺杆由第二电机驱动垂直运动，两个垂直机构的螺母之间连接一个固定板，用以固定工件。本申请采用水平机构和垂直机构能够保证整个设备运动的同步性，调节性能优良。

Description

多维度精准定位机构

技术领域

本公开涉及大型工装多维度位置移动，实现精准定位功能，尤其涉及一种多维度精准定位机构。

背景技术

在某工件胶接固化设备中，需要在工件上端对其进行固定，防止工件在工作过程中受底部挤压而脱离工位，在整个工艺完成后，再将工件从工位上取下。为实现此功能，需要一套既能够方便工作人员取放工件，又能在工艺阶段在上方起到固定作用的装置。多维度精准定位机构就是为实现该功能而设计的。

实用新型内容

本公开提供给了一种多维度精准定位机构，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

一种多维度精准定位机构，包括：

水平机构，其设有两个，分左右两侧设置，每个所述水平机构包括水平方向设置的第一滚珠丝杠，第一滚珠丝杠包括螺杆和与之相适配的螺母，第一滚珠丝杠的螺杆由第一电机驱动水平运动，两个所述水平机构的螺母之间连接一个连接板，用以使水平机构连成一体；

垂直机构，其设有两个，设置在两水平机构之间的连接板上，每个所述垂直机构包括垂直方向设置的第二滚珠丝杠，第二滚珠丝杠包括螺杆和与之相适配的螺母，第二滚珠丝杠的螺杆由第二电机驱动垂直运动，两个所述垂直机构的螺母之间连接一个固定板，用以固定工件。

在一可实施方式中，所述的一种多维度精准定位机构还包括立柱，每个水平机构的第一电机安装在所述立柱上。

在一可实施方式中，所述第一电机和第二电机均采用变频减速电机。

在一可实施方式中，还包括红外测距传感器和控制器；水平机构和垂直机构的两端均安装一个红外测距传感器，红外测距传感器与控制器连接，控制器通过变频器与第一电机/第二电机对应连接。每个电机通过一台变频器控制，变频器由控制器控制，红外测距信号反馈各个电机实时运动的距离，将一对红外测距信号传输给控制器，控制器根据测距信号判断电机是否同步运行或者由于其他原因导致同步性缺失，再根据判断结果调节电机速度，使用两个变频器单独控制是考虑到设备可以更加灵活调节电机，使设备具有更好的可调性能，即使更换的电机性能有所差异也能保证同步性。

在一可实施方式中，还包括变频器，所述变频器设有四个，分别与第一电机和第二电机连接，由变频器控制电机工作。

下面对本申请做进一步说明：

多维度精准定位机构整体框架如图1所示，机构以两边立柱为支撑，设计嵌套式机械结构，垂直机构嵌套在水平机构内侧。垂直机构可跟随水平机构进行水平移动，同时又能在垂直方位进行位置移动。机构水平移动主要通过左右两个相同的变频减速电机(第一电机)实现。水平机构连接在水平位置滚珠丝杠上，变频控制器控制左右两侧变频减速电机同步运行，带动滚珠丝杠同步转动，以此使设备进行水平方位运动，利用立柱上水平位置接近开关的信号反馈以及红外测距的实时监测，实现水平机构同步水平移动和精准定位。垂直机构垂直移动主要通过左右两个相同的变频减速电机(第二电机)实现。垂直机构连接在垂直位置滚珠丝杠上，变频器控制左右两侧变频减速电机同步运行，带动滚珠丝杠同步转动，以此使设备进行垂直方位运动，利用垂直位置接近开关的信号反馈，实现垂直机构垂直移动精准定位。

把方便取放工件的位置作为原点位，把工艺过程时机构的位置作为工位，其动作过程如下：

水平机构由原点位启动，向工位移动，垂直机构随之移动。当工位接近开关反馈到位信号时，两侧平移电机抱闸停止(即工位接近开关反馈到位信号至控制器，控制器通过变频器控制电机抱闸停止)；

垂直机构由原点位启动，向下朝工位移动。当工位接近开关反馈到位信号时，两侧升降电机抱闸停止。此时垂直机构在工位上可固定工件防止其向上移动。

工艺结束后，垂直机构由工位启动，向上朝原点位移动，当原点位接近开关反馈到位信号时，两侧升降电机抱闸停止；

水平机构由工位启动，向原点位移动，当原点位接近开关反馈到位信号时，两侧平移电机抱闸停止。此时工件上方无遮挡物，方便操作人员取放工件。

多维度精准定位机构由于采用了变频减速电机，结合红外测距，可根据实际需求更改实时运动速度，同时保证整个设备运动的同步性，调节性能优良。

相对于现有技术，本申请多维度精准定位机构的优点在于：本申请多维度精准定位机构采用水平机构和垂直机构能够保证整个设备运动的同步性，调节性能优良；本申请的多维度精准定位机构利用开关的信号反馈以及红外测距的实时监测，能够实现水平机构和垂直机构的精准定位。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1示出了本公开实施例的多维度精准定位机构的俯视示意图；

图2示出了本公开实施例的多维度精准定位机构的正面示意图；

图3示出了本公开实施例多维度精准定位机构的侧面示意图。

图中标号说明：1-水平机构，2-连接板，3-垂直机构，11-第一电机，12-第一滚珠丝杠，13-立柱，31-第二电机，32-第二滚珠丝杠，33-固定板。

具体实施方式

为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域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，都属于本公开保护的范围。

下面结合附图对本申请多维度精准定位机构进行详细的描述：

一种多维度精准定位机构，如图1和图2所示，包括水平机构1和垂直机构3，所述水平机构1设有两个，位于左右两侧设置，每个所述水平机构1包括第一电机11和第一滚珠丝杠12，第一电机11安装在立柱13上，第一滚珠丝杠12在水平方向上设置；第一滚珠丝杠12包括螺杆和与之相适配的螺母，第一电机11的输出轴与减速器连接，减速器输出轴与第一滚珠丝杠12的螺杆连接，由第一电机驱动第一滚珠丝杠的螺杆在水平方向上转动；左右两个水平机构1的螺母上设有一个连接板2将左右两个水平机构连接成一体。

两个所述水平机构1之间设有两个所述垂直机构3，所述垂直机构3分左右两侧设置，每个所述垂直机构3包括第二电机31和第二滚珠丝杠32，第二电机31安装在所述连接板2上，第二滚珠丝杠32在垂直方向上设置；所述第二滚珠丝杠包括螺杆和与之相适配的螺母，所述第二电机31的输出轴与减速器连接，减速器输出轴与第二滚珠丝杠32的螺杆连接，以驱动第二滚珠丝杠的螺杆在垂直方向上运动，两个垂直机构的第二滚珠丝杠的螺母之间连接有一个固定板33，用以固定工件用并将垂直机构连成一体。

其中第一电机11和第二电机31均采用变频减速电机。

在一个实施例中，本申请多维度精准定位机构还包括红外测距传感器和控制器；所述红外测距传感器至少设有四个，分别设置在水平机构和垂直机构的两端，分别设为水平红外测距传感器和垂直红外测距传感器(具体的，位于左侧的水平机构，在靠近其工位位置或原点位位置安装一个水平红外测距传感器；位于右侧的水平机构，在靠近工位位置或原点位位置安装一个水平红外测距传感器；位于左侧的垂直机构，在靠近其工位位置或原点位位置安装一个垂直红外测距传感器；位于右侧的垂直机构，在靠近工位位置或原点位位置安装一个垂直红外测距传感器)；所述水平红外测距传感器与控制器连接，控制器通过水平控制变频器与第一电机连接；垂直红外测距传感器与控制器连接，控制器通过垂直控制变频器与第二电机连接。

所述水平红外测距传感器用于实时测量与水平机构的距离，测量得到的左右两个红外测距信号反馈至控制器中，控制器根据测距信号判断水平电机(第一电机)是否同步运行。当左右两个测距信号偏差过大时，说明两第一电机同步性能欠佳，如果长时间以此状态运行，则有可能损坏导轨甚至使机构脱离轨道造成设备损坏。此时控制器通过内部计算处理，实时调节两个第一电机的运行速度，使其始终保持在某个精度范围内。

垂直红外测距传感器与控制器以及第二电机的控制关系与水平机构的相类似，由垂直红外测距传感器测量与垂直机构的距离，信号接入控制器中，并由控制器通过变频器控制第二电机的实时速度。

水平运动时，原点位接近开关信号和工位接近开关信号用来判断水平电机是否到相应位置，当第一电机从原点位向工位运动时，工位接近开关动作时，控制对应水平电机(即第一电机)抱闸停止。当第一电机从工位向原点位运动时，原点位接近开关动作时，同样控制对应水平电机(即第一电机)抱闸停止。

垂直运动时，原点位接近开关信号和工位接近开关信号用来判断垂直电机(即第二电机)是否到相应位置，当第二电机从原点位向工位运动时，工位接近开关动作时，控制对应垂直电机抱闸停止。当第二电机从工位向原点位运动时，原点位接近开关动作时，同样控制对应垂直电机抱闸停止(具体为：当原点位接近开关判断电机到相应位置后，反馈到位信号至控制器，控制器通过变频器控制电机抱闸停止；工位接近开关亦是如此；此为现有技术，在此不再赘述)。

作为一种优选实施方案，本申请多维度精准定位机构还包括变频器，所述变频器至少设有四个，分别与第一电机和第二电机连接，由控制器、变频器控制第一电机/第二电机工作，使第一电机/第二电机同步运行。

本申请多维度精准定位机构的工作过程为：

把方便取放工件的位置作为原点位，把工艺过程时机构的位置作为工位。

工作过程如下：水平机构由原点位启动，向工位移动，垂直机构随之移动；当工位接近开关反馈到位信号时，两侧平移电机(即第一电机)抱闸停止；

垂直机构由原点位启动，向下朝工位移动，当工位接近开关反馈到位信号时，两侧升降电机(即第二电机)抱闸停止；此时垂直机构在工位上可固定工件防止其向上移动；

工艺结束后，垂直机构由工位启动，向上朝原点位移动，当原点位接近开关反馈到位信号时，两侧升降电机抱闸停止；

水平机构由工位启动，向原点位移动，当原点位接近开关反馈到位信号时，两侧平移电机抱闸停止；此时工件上方无遮挡物，方便操作人员取放工件。

应该理解，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开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公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种多维度精准定位机构，其特征在于：包括：

水平机构，其设有两个，分左右两侧设置，每个所述水平机构包括水平方向设置的第一滚珠丝杠，第一滚珠丝杠包括螺杆和与之相适配的螺母，第一滚珠丝杠的螺杆由第一电机驱动水平运动，两个所述水平机构的螺母之间连接一个连接板，用以使水平机构连成一体；

垂直机构，其设有两个，设置在两水平机构之间的连接板上，每个所述垂直机构包括垂直方向设置的第二滚珠丝杠，第二滚珠丝杠包括螺杆和与之相适配的螺母，第二滚珠丝杠的螺杆由第二电机驱动垂直运动，两个所述垂直机构的螺母之间连接一个固定板，用以固定工件。

2.根据权利要求1所述的一种多维度精准定位机构，其特征在于：还包括立柱，每个水平机构的第一电机安装在所述立柱上。

3.根据权利要求1所述的一种多维度精准定位机构，其特征在于：所述第一电机和第二电机均采用变频减速电机。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种多维度精准定位机构，其特征在于：还包括红外测距传感器和控制器；水平机构和垂直机构的两端均安装一个红外测距传感器，红外测距传感器与控制器连接，控制器通过变频器与第一电机/第二电机对应连接。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种多维度精准定位机构，其特征在于：还包括变频器，所述变频器设有四个，分别与第一电机和第二电机连接，由变频器控制电机工作。

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