CN220051844U - 一种y轴和z轴精确运行的运动模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组，包括底板、中间运动板、上运动板，底板的同一侧面固定有斜面结构板、第一直线运动模块和第二直线运动模块；中间运动板与斜面结构板滑动连接，并能沿斜面结构板的斜面做靠近或远离底板的滑动，第一直线运动模块的运动端接触并能驱动中间运动板沿斜面滑动；上运动板与中间运动板滑动连接，第二直线运动模块的运动端接触并能驱动上运动板沿中间运动板表面滑动。本实用新型上运动板、中间运动板的运动相互独立，不发生干涉；直线运动模块不存在叠加关系，彼此的运动不会相互传递；消除了叠加运动误差，实现了能带动负载进行Y轴和Z轴精确运动。

Description

一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组

技术领域

本实用新型涉及平面运动模组技术领域，具体涉及一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组。

背景技术

竖直面运动调节主要依靠模块叠加的方式，例如，实现竖直面YZ方向的运动调节，一般采用将Z轴运动模块叠加到Y轴运动模块的移动端的方法，模块叠加后增加整体厚度、力臂加长，所承载负载受限，不利于应用在检测模块较大、负载较重的设备中，也不利于应用在对于安装空间控制较严的设备中，因此需要进行改进。

在产品检测中，需要调整检测模块的微小变化量进行对位，因此需要控制检测模块的高精度运动。对于模块叠加后的情形，显然会由于增加整体厚度、力臂加长而带来叠加运动误差，无法精确带动检测模块进行高精度运动。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了实现带动负载进行Y轴和Z轴精确运动，提供一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

本实用新型提供了一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组，包括底板、中间运动板、上运动板，所述底板的同一侧面固定有斜面结构板、第一直线运动模块和第二直线运动模块；所述中间运动板与斜面结构板滑动连接，并能沿斜面结构板的斜面做靠近或远离底板的滑动，所述第一直线运动模块的运动端接触并能驱动中间运动板沿所述斜面滑动；所述上运动板与中间运动板滑动连接，所述第二直线运动模块的运动端接触并能驱动上运动板沿中间运动板表面滑动。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型能带动负载进行Y轴和Z轴精确运动。具体的，由于上运动板与中间运动板滑动连接，因此上运动板沿中间运动板表面的运动、中间运动板沿斜面结构板斜面的运动相互独立，不发生干涉；第一直线运动模块、第二直线运动模块均固定在底板上，彼此之间不存在叠加关系，彼此的运动不会相互传递；同时，中间运动板沿斜面运动时，也不会将自身Z轴方向的运动分量传递至上运动板上。因此，消除了叠加运动误差，实现了能带动负载进行Y轴和Z轴精确运动。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，所述斜面结构板的长度方向、第一直线运动模块的运动方向和第二直线运动模块的运动方向均沿Z轴方向布置，并且均平行于底板。

第一直线运动模块与第二直线运动模块的运动方向即为Z轴方向，方便使用时辨认；此外，第一直线运动模块驱动中间运动板运动的方向与第二直线运动模块驱动上运动板的方向平行，使得第一直线运动模块的运动端相对于中间运动板仅有Y轴方向的相对运动，第二直线运动模块的运动端相对于上运动板也仅有Y轴方向的相对运动，即中间运动板在Y轴方向的运动分量，避免了第三方向的运动误差。

进一步的，所述斜面结构板背离底板的一侧面相对于底板呈斜面，所述中间运动板正对斜面的一侧面设有楔形部位，楔形部位与斜面结构板的斜面部位滑动连接，使中间运动板背离底板的一侧面平行于底板。

便于斜面结构板稳固安装在底板上，斜面能够提供中间运动板在Y轴方向的运动分量；楔形部位保证了中间运动板的主体平行于底板运动，避免运动误差。斜面结构板可以为梯形、楔形或三角形。

进一步的，所述斜面结构板背离底板的一侧设有两个相对于底板的斜面，两个斜面沿斜面结构板的长度方向延伸且相互呈镜相对称，每个斜面上分别设有一件中间运动板，每件中间运动板独立与第一直线运动模块的运动端接触并受其驱动。

便于扩展模组功能或提高运动精度。

进一步的，所述第一直线运动模块设有两个运动端，每个运动端分别接触并能驱动一件中间运动板沿自身所在斜面滑动。

便于扩展模组功能或提高运动精度。

进一步的，所述第一直线运动模块的两个运动端运动方向相反，且上运动板同时与两件所述中间运动板滑动连接。

便于提高运动精度，两件中间运动板同时将Y轴方向的运动分量传递至上运动板，增加了约束点，限制了上运动板的变形与振动。

进一步的，所述第一直线运动模块为滚珠丝杠副，滚珠丝杠副的螺母滑块部件为自身运动端，且自身丝杠的两端通过反向螺纹分别连接有运动端；自身丝杠通过轴承座连接在底板上，底板上安装有驱动丝杠的伺服电机。

通过反向螺纹驱动两个运动端，运动精度高，伺服电机能够实现精确控制。第二直线运动模块也可采用滚珠丝杠副。

进一步的，所述中间运动板与斜面结构板的斜面通过第一导轨联接；所述上运动板与中间运动板通过第二导轨连接。

通过第一导轨、第二导轨，保证了中间运动板、上运动板受驱动时运动流畅，减小振动和卡阻。

进一步的，所述第一直线运动模块的运动端与中间运动板通过交叉滚子导轨连接；所述第二直线运动模块的运动端与上运动板通过交叉滚子导轨连接；交叉滚子导轨固定于第一直线运动模块(3)的运动端或第二直线运动模块(4)的运动端并垂直于底板。

通过交叉滚子导轨，对中间运动板、上运动板沿Y轴方向的运动分量导向的同时，承受第一直线运动模块相对于中间运动板、第二直线运动模块相对于上运动板在Z轴方向和第三轴方向的载荷，便于精确控制，提高了运动精度。

进一步的，所述斜面结构板上设有用于感应中间运动板位置的光电传感器，光电传感器电连接有集束的快接插头；所述中间运动板上设有用于测量自身相对于斜面位置的光栅尺。

通过光电传感器、光栅尺实时反馈位置信息，便于控制运动高精度调节的过程；采用快接插头集束光电传感器电气线路，方便快速位置对接和信息传递。

进一步的，还包括外壳，外壳罩在地板上并与底板连接，外壳正对底板的方向开口。便于保护内部零部件。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的半剖示意图。

图3为本实用新型的爆炸示意图。

图4为本实用新型的底板上的组装示意图。

附图中，各附图标记所代表的技术特征如下：

1-底板；2-斜面结构板；3-第一直线运动模块；4-第二直线运动模块；5-中间运动板；6-上运动板；7-第一导轨；8-楔形部位；9-轴承座；10-伺服电机；11-第二导轨；12-交叉滚子导轨；13-光电传感器；14-快接插头；15-光栅尺；16-外壳。

具体实施方式

以下对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型参见图1-4。

本实用新型提供了一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组，包括底板1、中间运动板5、上运动板6，所述底板1的同一侧面固定有斜面结构板2、第一直线运动模块3和第二直线运动模块4；所述中间运动板5与斜面结构板2滑动连接，并能沿斜面结构板2的斜面做靠近或远离底板1的滑动，所述第一直线运动模块3的运动端接触并能驱动中间运动板5沿所述斜面滑动；所述上运动板6与中间运动板5滑动连接，所述第二直线运动模块4的运动端接触并能驱动上运动板6沿中间运动板5表面滑动。

原理：

产品检测中的应用为例，使用时，可将检测模块安装到上运动板6上，上运动板6能够带动控制检测模块(负载)进行Y轴和Z轴精确运动。当第一直线运动模块3驱动中间运动板5沿斜面结构板2的斜面滑动时，中间运动板5相对于底板1有靠近或远离的运动分量(Y轴方向的运动分量)，从而中间运动板5能够带动上运动板6进行Y轴运动；当第二直线运动模块4的运动端驱动上运动板6滑动时，即驱动上运动板6沿Z轴运动。

由于上运动板6与中间运动板5滑动连接，因此上运动板6沿中间运动板5表面的运动、中间运动板5沿斜面结构板2斜面的运动相互独立，不发生干涉；第一直线运动模块3、第二直线运动模块4均固定在底板1上，彼此之间不存在叠加关系，彼此的运动不会相互传递；同时，中间运动板5沿斜面运动时，也不会将自身Z轴方向的运动分量传递至上运动板6上。因此，消除了叠加运动误差，实现了能带动负载进行Y轴和Z轴精确运动。

进一步的，所述斜面结构板2的长度方向、第一直线运动模块3的运动方向和第二直线运动模块4的运动方向均沿Z轴方向布置，并且均平行于底板(1)。

第一直线运动模块3与第二直线运动模块4的运动方向即为Z轴方向，方便使用时辨认；此外，第一直线运动模块3驱动中间运动板5运动的方向与第二直线运动模块4驱动上运动板6的方向平行，使得第一直线运动模块3的运动端相对于中间运动板5仅有Y轴方向的相对运动，第二直线运动模块4的运动端相对于上运动板6也仅有Y轴方向的相对运动，即中间运动板5在Y轴方向的运动分量，避免了第三方向的运动误差。

进一步的，所述斜面结构板2背离底板1的一侧面相对于底板1呈斜面，所述中间运动板5正对斜面的一侧面设有楔形部位8，楔形部位8与斜面结构板2的斜面部位滑动连接，使中间运动板5背离底板的一侧面平行于底板1。

便于斜面结构板2稳固安装在底板1上，斜面能够提供中间运动板5在Y轴方向的运动分量；楔形部位8保证了中间运动板5的主体平行于底板1运动，避免运动误差。斜面结构板2可以为梯形、楔形或三角形。

进一步的，所述斜面结构板2背离底板1的一侧设有两个相对于底板1的斜面，两个斜面沿斜面结构板2的长度方向延伸且相互呈镜相对称，每个斜面上分别设有一件中间运动板5，每件中间运动板5独立与第一直线运动模块3的运动端接触并受其驱动。

便于扩展模组功能或提高运动精度。例如，如果在每个中间运动板5上分别连接一件上运动板6，则可以实现同时控制两个负载高精度同步运动；如果第一直线运动模块3设有两个运动端并沿相反方向运动，两个运动端分别驱动一件中间运动板5，且两件中间运动板5与同一个上运动板6滑动连接，则可以限制上运动板6的变形与振动，提高运动精度。

进一步的，所述第一直线运动模块3设有两个运动端，每个运动端分别接触并能驱动一件中间运动板5沿自身所在斜面滑动。

便于扩展模组功能或提高运动精度。例如，如果在每个中间运动板5上分别连接一件上运动板6，则可以实现同时控制两个负载高精度运动。

进一步的，所述第一直线运动模块3的两个运动端运动方向相反，且上运动板6同时与两件所述中间运动板5滑动连接。

便于提高运动精度，两件中间运动板5同时将Y轴方向的运动分量传递至上运动板6，增加了约束点，限制了上运动板6的变形与振动。

进一步的，所述第一直线运动模块3为滚珠丝杠副，滚珠丝杠副的螺母滑块部件为自身运动端，且自身丝杠的两端通过反向螺纹分别连接有运动端；自身丝杠通过轴承座9连接在底板1上，底板1上安装有驱动丝杠的伺服电机10。

通过反向螺纹驱动两个运动端，运动精度高，伺服电机10能够实现精确控制。第二直线运动模块4也可采用滚珠丝杠副。

进一步的，如图3、4所示：所述中间运动板5与斜面结构板2的斜面通过第一导轨7联接；所述上运动板6与中间运动板5通过第二导轨11连接。

通过第一导轨7、第二导轨11，保证了中间运动板5、上运动板6受驱动时运动流畅，减小振动和卡阻。

进一步的，所述第一直线运动模块3的运动端与中间运动板5通过交叉滚子导轨12连接；所述第二直线运动模块4的运动端与上运动板6通过交叉滚子导轨12连接；交叉滚子导轨12固定于第一直线运动模块3的运动端或第二直线运动模块4的运动端并垂直于底板1。

通过交叉滚子导轨12，对中间运动板5、上运动板6沿Y轴方向的运动分量导向的同时，承受第一直线运动模块3相对于中间运动板5、第二直线运动模块4相对于上运动板6在Z轴方向和第三轴方向的载荷，便于精确控制，提高了运动精度。

进一步的，所述斜面结构板2上设有用于感应中间运动板5位置的光电传感器13，光电传感器13电连接有集束的快接插头14；所述中间运动板5上设有用于测量自身相对于斜面位置的光栅尺15。

通过光电传感器13、光栅尺15实时反馈位置信息，便于控制运动高精度调节的过程；采用快接插头14集束光电传感器13电气线路，方便快速位置对接和信息传递。

进一步的，还包括外壳16，外壳16罩在地板上并与底板1连接，外壳16正对底板1的方向开口。便于保护内部零部件。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，如果出现了指示方位、方向或位置关系的描述用语，例如：“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，在本说明书中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，仅是为了方便理解本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的部分、元件或整体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实用新型的限制。

此外，如果出现了次序描述用语，例如：“第一”、“第二”等，在本说明书中的用途是为了便于理解或简化描述，例如，为了区分多个具有相同类型或功能的技术特征，而又不得不单独提及时，本说明书可能采用前缀或后缀次序描述用语的方式将其区分。因此，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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，如果采用了结构相对作用关系描述用语，例如：“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义的理解。例如，“安装”、“相连”、“连接”等，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系；“固定”可以是形成一体的固定，也可以是通过紧固件可拆卸的固定；可以是直接固定，也可以是通过中间媒介固定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况、所处的语境、前后文的文意连贯性等理解上述描述用语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，如果出现了含有附属或连接含义的描述用语，例如，第一特征在第二特征“上”或“下，除非另有明确的规定和限定，否则不应做限定性的理解，例如，“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，也可以是第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况、所处的语境、前后文的文意连贯性等理解上述描述用语在本实用新型中的具体含义。

进而，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述，并不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例、示例以及不同实施例、示例的特征进行结合和组合，这些结合或组合都应归入本实用新型所概括的范围之内。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在其公开渠道可以获得的信息范围内，结合本申请文件所给出的技术启示，可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组，其特征在于：包括底板(1)、中间运动板(5)、上运动板(6)，所述底板(1)的同一侧面固定有斜面结构板(2)、第一直线运动模块(3)和第二直线运动模块(4)；所述中间运动板(5)与斜面结构板(2)滑动连接，并能沿斜面结构板(2)的斜面做靠近或远离底板(1)的滑动，所述第一直线运动模块(3)的运动端接触并能驱动中间运动板(5)沿所述斜面滑动；所述上运动板(6)与中间运动板(5)滑动连接，所述第二直线运动模块(4)的运动端接触并能驱动上运动板(6)沿中间运动板(5)表面滑动。

2.根据权利要求1所述的一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组，其特征在于：所述斜面结构板(2)的长度方向、第一直线运动模块(3)的运动方向和第二直线运动模块(4)的运动方向均沿Z轴方向布置，并且均平行于底板(1)。

3.根据权利要求1或2所述的一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组，其特征在于：所述斜面结构板(2)背离底板(1)的一侧面相对于底板(1)呈斜面，所述中间运动板(5)正对斜面的一侧面设有楔形部位(8)，楔形部位(8)与斜面结构板(2)的斜面部位滑动连接，使中间运动板(5)背离底板的一侧面平行于底板(1)。

4.根据权利要求3所述的一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组，其特征在于：所述斜面结构板(2)背离底板(1)的一侧设有两个相对于底板(1)的斜面，两个斜面沿斜面结构板(2)的长度方向延伸且相互呈镜相对称，每个斜面上分别设有一件中间运动板(5)，每件中间运动板(5)独立与第一直线运动模块(3)的运动端接触并受其驱动。

5.根据权利要求4所述的一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组，其特征在于：所述第一直线运动模块(3)设有两个运动端，每个运动端分别接触并能驱动一件中间运动板(5)沿自身所在斜面滑动。

6.根据权利要求5所述的一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组，其特征在于：所述第一直线运动模块(3)的两个运动端运动方向相反，且上运动板(6)同时与两件所述中间运动板(5)滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组，其特征在于：所述第一直线运动模块(3)为滚珠丝杠副，滚珠丝杠副的螺母滑块部件为自身运动端，且自身丝杠的两端通过反向螺纹分别连接有运动端；自身丝杠通过轴承座(9)连接在底板(1)上，底板(1)上安装有驱动丝杠的伺服电机(10)。

8.根据权利要求1或2所述的一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组，其特征在于：所述中间运动板(5)与斜面结构板(2)的斜面通过第一导轨(7)联接；所述上运动板(6)与中间运动板(5)通过第二导轨(11)连接。

9.根据权利要求1或2所述的一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组，其特征在于：所述第一直线运动模块(3)的运动端与中间运动板(5)通过交叉滚子导轨(12)连接；所述第二直线运动模块(4)的运动端与上运动板(6)通过交叉滚子导轨(12)连接；交叉滚子导轨(12)固定于第一直线运动模块(3)的运动端或第二直线运动模块(4)的运动端并垂直于底板(1)。

10.根据权利要求1所述的一种Y轴和Z轴精确运行的运动模组，其特征在于：所述斜面结构板(2)上设有用于感应中间运动板(5)位置的光电传感器(13)，光电传感器(13)电连接有集束的快接插头(14)；所述中间运动板(5)上设有用于测量自身相对于斜面位置的光栅尺(15)。