CN219550076U - 精密升降装置及检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及机械设备技术领域，公开了一种精密升降装置及检测系统,精密升降装置包括底座、第一楔形机构、第二楔形机构、驱动机构、读码器和编码尺。第一楔形机构设置在底座，第二楔形机构与第一楔形机构连接，驱动机构用于驱动第一楔形机构平行于底座往复运动，从而带动第二楔形机构垂直于底座往复运动。读码器设置在底座上，编码尺设置在第二楔形机构上并且随第二楔形机构同步运动。通过将读码器固定在底座上，将编码尺设置在第二楔形机构上的设置，可以有效减少读码器的晃动，从而提升读码器的读数精准度，进而提高驱动机构对于第二楔形机构运动精度的控制。

Description

精密升降装置及检测系统

技术领域

本申请实施例涉及机械设备技术领域，特别是涉及一种精密升降装置及检测系统。

背景技术

在机械设备领域，将电机转动转化为平台移动已经是一种常见且成熟的手段。例如一种Z向运动平台，包括电机、基座、下楔形块、上楔形块和读码器，下楔形块和上楔形块设置在基座，电机驱动下楔形块运动，以带动上楔形块垂直于基座运动，为了安装方便，读码器安装在下楔形块跟随下楔形块同步运动，读码器用于读取下楔形块的运动量，从而便于对上楔形块移动量的控制。

然而，将读码器安装在运动的下楔形块上容易导致读码器晃动，从而影响读码器的数据采集，导致对上楔形块的运动量控制精度较差，难以满足高精度检测加工的要求。

实用新型内容

本申请实施例主要解决的技术问题是提供一种精密升降装置及检测系统，能够有效解决读码器晃动的问题，提高精密升降装置的运动精度。

为解决上述技术问题，本申请实施例采用的一个技术方案是：提供一种精密升降装置，包括底座、第一楔形机构、第二楔形机构、驱动机构、读码器和编码尺。第一楔形机构设置于底座；第二楔形机构设置于底座并且与第一楔形机构连接，第二楔形机构的运动方向与第一楔形机构的运动方向垂直；驱动机构被配置为驱动第一楔形机构相对于底座运动，以带动第二楔形机构运动；编码尺设置于第二楔形机构并且与第二楔形机构同步运动，读码器设置于底座并且与驱动机构电信号连接，读码器被配置为读取编码尺的数据。

在一些实施例中，第一楔形机构包括第一楔形组件和第一导轨组件，第一导轨组件设置于底座，第一楔形组件分别与第一导轨组件和驱动机构连接，第一楔形组件可以平行于底座往复滑动。

在一些实施例中，第一导轨组件包括第一滑轨和第二滑轨，第一滑轨设置于底座，第二滑轨设置于第一楔形组件，第一滑轨与第二滑轨连接，并且第一滑轨可相对于第二滑轨滑动。

在一些实施例中，第一导轨组件还包括固定件，第二滑轨设有第一固定孔，第一楔形组件设有第二固定孔，固定件穿设于第一固定孔后与第二固定孔连接。

在一些实施例中，底座设有调节孔，固定件暴露于调节孔。

在一些实施例中，第一导轨组件还包括第一滚动部件，第一滚动部件分别与第一滑轨和第二滑轨连接。

在一些实施例中，第二楔形机构包括安装架、第二导轨组件和第二楔形组件，安装架设置于底座，第二导轨组件设置于安装架，第二楔形组件分别与第二导轨组件和第一楔形组件连接，第二楔形组件相对于底座垂直运动，编码尺设置于第二楔形组件。

在一些实施例中，第二导轨组件的数量为两个，一第二导轨组件设置于安装架的一端，另一第二导轨组件设置于安装架的另一端，两个第二导轨组件均与第二楔形组件连接。

在一些实施例中，第二楔形机构还包括第三导轨组件，第三导轨组件设置于第一楔形组件和第二楔形组件之间。

为解决上述技术问题，本申请实施例采用的另一个技术方案是：提供一种检测系统，包括如上述的精密升降装置。

本申请实施例精密升降装置包括底座、第一楔形机构、第二楔形机构、驱动机构、读码器和编码尺。第一楔形机构设置在底座，第二楔形机构与第一楔形机构连接，驱动机构用于驱动第一楔形机构平行于底座往复运动，从而带动第二楔形机构垂直于底座往复运动。读码器设置在底座上，编码尺设置在第二楔形机构上并且随第二楔形机构同步运动。通过将读码器固定在底座上，将编码尺设置在第二楔形机构上的设置，可以有效减少读码器的晃动，从而提升读码器的读数精准度，进而提高驱动机构对于第二楔形机构运动精度的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本申请实施例精密升降装置的示意图；

图2是本申请实施例精密升降装置一视角的爆炸图；

图3是本申请实施例精密升降装置另一视角的爆炸图；

图4是图2中局部B的放大图；

图5是图2中局部A的放大图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”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申请和简化描述，而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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请主要参阅图1和图2，精密升降装置100包括底座10、第一楔形机构20、第二楔形机构30、驱动机构40、读码器51和编码尺52。第一楔形机构20设置在底座10上，并且第一楔形机构20可平行于底座10往复运动，第二楔形机构30与第一楔形机构20连接，在第一楔形机构20的作用下，第二楔形机构30可垂直于底座10往复运动。驱动机构40设置于底座10，驱动机构40与第一楔形机构20连接，驱动机构40与控制器电信号连接，驱动机构40用于驱动第一楔形机构20相对于底座10运动，从而带动第二楔形机构30运动。读码器51设置在底座10上，读码器51与控制器电信号连接，编码尺52设置在第二楔形机构30上，并且编码尺52与第二楔形机构30同步运动，读码器51用于读取编码尺52的数据，并且将读取的数据传递至控制器，控制器根据所述数据对驱动机构40进行控制，从而控制第二楔形机构30相对于底座10的运动量。

相较于已知技术中，将读码器51设置在运动的楔形机构上的方案，本申请中将读码器51设置在固定的底座10上，将编码尺52设置在运动的第二楔形机构30上，由于编码尺52的体积通常较小，并且编码尺52在与第二楔形机构30同步运动的过程中的晃动小，几乎没有晃动，因此，读码器51能够更加快速准确地读取编码尺52上的数据，加快控制器对驱动机构40的控制速度，同时提升对第二楔形机构30的运动量的控制精度。

对于上述的第一楔形机构20，请主要参阅图2和图3，第一楔形机构20包括第一楔形组件21和第一导轨组件22，第一导轨组件22设置在底座10上，第一楔形组件21设置于第一导轨组件22上，第一楔形组件21通过第一导轨组件22与底座10连接，第一楔形组件21还与驱动机构40连接，驱动机构40驱动第一楔形组件21平行于底座10的表面往复运动。

第一导轨组件22包括第一滑轨221、第二滑轨222以及固定件(图未标示)。第一滑轨221固定设置在底座10上，第二滑轨222设置在第一楔形组件21，第一滑轨221和第二滑轨222连接，并且第一滑轨221和第二滑轨222能够相对于滑动，以使得第一楔形组件21能够相对于底座10滑动。请参阅图2、图4和图5，其中，第二滑轨222设有贯穿的第一固定孔2221，第一楔形组件21设有第二固定孔211，固定件穿设在第一固定孔2221并且与第二固定孔211连接，以将第二滑轨222固定在第一楔形组件21上。

在一些实施例中，底座10设有贯穿的调节孔11，固定件暴露在调节孔11处。通过在底座10上设有调节孔11，并且固定件暴露在调节孔11处的设置方案，可以使得第一楔形机构20和第二楔形机构30在安装完成之后，在测试调整的过程中，能够对第一楔形机构20中的第一导轨组件22进行调整，例如通过调节孔11处来调节固定件，从而调节第一滑轨221和第二滑轨222之间的平行度、松紧度等，以使得第一楔形机构20能够更加精准地在底座10上运动，避免需要将第一楔形机构20和第二楔形机构30拆卸才能调节，大大提升测试调整的效率。

请参阅图3，为了进一步降低第一滑轨221和第二滑轨222之间的摩擦，第一导轨组件22还包括第一滚动部件223。第一滚动部件223滚动设置在第一滑轨221和第二滑轨222之间，通过设置第一滚动部件223，以将第一滑轨221和第二滑轨222之间的滑动转化为滚动，大大降低了二者之间的摩擦，延长了第一滑轨221和第二滑轨222的使用寿命，同时还可以降低驱动机构40的输出功耗。在一些实施例中，第一滚动部件223可以包括固定架和滚动件，滚动件设置在固定架上，固定件位于第一滑轨221和第二滑轨222之间，滚动件分别与第一滑轨221和第二滑轨222抵接。

对于上述的第二楔形机构30，请参阅图1和图3，第二楔形机构30包括安装架31、第二导轨组件32和第二楔形组件33。安装架31设置在底座10上，第二导轨组件32设置在安装架31上，第二导轨组件32的延伸方向与第一导轨组件22的延伸方向垂直，第二楔形组件33与第二导轨组件32连接，第二楔形组件33中的楔形部与第一楔形组件21中的楔形部连接，并且在第二导轨组件32的作用下，第一楔形组件21平行于底座10的运动，可以带动第二楔形组件33垂直于底座10运动。

编码尺52设置在第二楔形组件33，并且编码尺52能够与第二楔形组件33同步运动，编码尺52的位置与固定在底座10上的读码器51的位置相对应，以使得读码器51能够读取编码尺52上的数据，从而控制第二楔形组件33的运动量。

请参阅图3，第二导轨组件32包括第三滑轨321和第四滑轨322，第三滑轨321设置在安装架31上，第四滑轨322设置在第二楔形组件33上，第三滑轨321与第四滑轨322连接，并且第三滑轨321与第四滑轨322能够相对于滑动，以使得第二楔形组件33能够相对于安装架31运动。其中第三滑轨321设有第一卡接部，第四滑轨322设有第二卡接部，当第三滑轨321和第四滑轨322连接时，第一卡接部和第二卡接部相互卡接，以使得第四滑轨322仅能在第三滑轨321的延伸方向上往复运动，而不能沿垂直于第三滑轨321延伸的方向往复运动。

在一些实施例中，安装架31的数量为一个，第二导轨组件32的数量为两个，其中，一个第二导轨组件32设置在安装架31的一端，另一个第二导轨组件32设置在安装架31的另一端，即两个第二导轨组件32共同使用一个安装架31。相较于第二导轨组件32分别对应安装在独立的安装架31的方案，本申请中两个第二导轨组件32共同使用一个安装架31的方案，一方面能够降低调试两个第二导轨组件32平行度的难度，提升调试的效率，另一方面能够减少第二楔形机构30的零部件的数量，简化第二楔形机构30的组装步骤，提升精密升降装置100的组装调试效率。

为了进一步提升第二楔形组件33在运动过程中的稳定性，两个第二导轨组件32与一个安装架31共同构成一个整体，本申请可以包括两个上述的整体，两个整体分别设置在第二楔形组件33的两端，以使得第二楔形组件33在运动过程中的受力更加均衡。

请参阅图2和图3，为了进一步降低第二楔形组件33与第一楔形组件21之间的摩擦力，第二楔形机构30还包括第三导轨34组件，第三导轨34组件分别与第一楔形组件21和第二楔形组件33连接，第三导轨34组件将第一楔形组件21与第二楔形组件33之间的滑动转化为滚动，大大降低了二者之间的摩擦。

作为一种实施例，第三导轨34组件包括第五滑轨341、第六滑轨342和第二滚动部件343。其中，第五滑轨341设置在第一楔形组件21，第六滑轨342设置在第二楔形组件33，第二滚动部件343分别与第五滑轨341和第六滑轨342连接，第二滚动部件343将第五滑轨341和第六滑轨342之间的滑动转化为滚动。当然，在其他的实施例中，第五滑轨341可以与第一楔形组件21一体成型，第六滑轨342可以与第二楔形组件33一体成型。

对于上述的驱动机构40，请参阅图2，驱动机构40包括电机41、丝杆42以及滑块43。电机41设置于底座10，电机41的转轴与丝杆42连接，电机41与控制器电信号连接，控制器能够控制电机41的转动参数。丝杆42转动设置在底座10上，滑块43套设与丝杆42，并且当丝杆42转动时，滑块43能相当于与底座10滑动。滑块43与第一楔形组件21连接，以带动第一楔形组件21相对于底座10往复运动。

本申请实施例精密升降装置100包括底座10、第一楔形机构20、第二楔形机构30、驱动机构40、读码器51和编码尺52。第一楔形机构20设置在底座10，第二楔形机构30与第一楔形机构20连接，驱动机构40用于驱动第一楔形机构20平行于底座10往复运动，从而带动第二楔形机构30垂直于底座10往复运动。读码器51设置在底座10上，编码尺52设置在第二楔形机构30上并且随第二楔形机构30同步运动。通过将读码器51固定在底座10上，将编码尺52设置在第二楔形机构30上的设置，可以有效减少读码器51的晃动，从而提升读码器51的读数精准度，进而提高驱动机构40对于第二楔形机构30运动精度的控制。

本申请又提供检测系统实施例，所述检测系统包括上述的精密升降装置100，对于精密升降装置100的具体结构和功能可参阅上述实施例，此处不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请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，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种精密升降装置，其特征在于，包括：

底座；

第一楔形机构，设置于所述底座；

第二楔形机构，设置于所述底座并且与所述第一楔形机构连接，所述第二楔形机构的运动方向与所述第一楔形机构的运动方向垂直；

驱动机构，被配置为驱动所述第一楔形机构相对于所述底座运动，以带动所述第二楔形机构运动；

读码器和编码尺，所述编码尺设置于所述第二楔形机构并且与所述第二楔形机构同步运动，所述读码器设置于所述底座并且与所述驱动机构电信号连接，所述读码器被配置为读取所述编码尺的数据。

2.根据权利要求1所述的精密升降装置，其特征在于，

第一楔形机构包括第一楔形组件和第一导轨组件，所述第一导轨组件设置于所述底座，所述第一楔形组件分别与所述第一导轨组件和所述驱动机构连接，所述第一楔形组件可以平行于所述底座往复滑动。

3.根据权利要求2所述的精密升降装置，其特征在于，

所述第一导轨组件包括第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨设置于所述底座，所述第二滑轨设置于所述第一楔形组件，所述第一滑轨与所述第二滑轨连接，并且所述第一滑轨可相对于所述第二滑轨滑动。

4.根据权利要求3所述的精密升降装置，其特征在于，

所述第一导轨组件还包括固定件，所述第二滑轨设有第一固定孔，所述第一楔形组件设有第二固定孔，所述固定件穿设于第一固定孔后与所述第二固定孔连接。

5.根据权利要求4所述的精密升降装置，其特征在于，

所述底座设有调节孔，所述固定件暴露于所述调节孔。

6.根据权利要求3所述的精密升降装置，其特征在于，

所述第一导轨组件还包括第一滚动部件，所述第一滚动部件分别与所述第一滑轨和所述第二滑轨连接。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的精密升降装置，其特征在于，

第二楔形机构包括安装架、第二导轨组件和第二楔形组件，所述安装架设置于所述底座，所述第二导轨组件设置于所述安装架，所述第二楔形组件分别与所述第二导轨组件和所述第一楔形组件连接，所述第二楔形组件相对于所述底座垂直运动，所述编码尺设置于所述第二楔形组件。

8.根据权利要求7所述的精密升降装置，其特征在于，

所述第二导轨组件的数量为两个，一所述第二导轨组件设置于所述安装架的一端，另一所述第二导轨组件设置于所述安装架的另一端，两个所述第二导轨组件均与所述第二楔形组件连接。

9.根据权利要求7所述的精密升降装置，其特征在于，

所述第二楔形机构还包括第三导轨组件，所述第三导轨组件设置于所述第一楔形组件和所述第二楔形组件之间。

10.一种检测系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的精密升降装置。