DE202015106385U1

DE202015106385U1 - Feineinstellungsplattform mit zwei Freiheitsgraden

Info

Publication number: DE202015106385U1
Application number: DE202015106385.7U
Authority: DE
Original assignee: Changzheng Machinery Factory China Aerospace Science and Technology Corp
Current assignee: Sichuan Aerospace Changzheng Equipment Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-11-24
Filing date: 2015-11-24
Publication date: 2015-11-30
Anticipated expiration: 2025-11-25

Abstract

Feineinstellungsplattform mit zwei Freiheitsgraden, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine obere Schicht und eine untere Schicht aufweist, wobei die obere Schicht eine bewegliche Platte ist, und wobei die untere Schicht eine feste Platte ist, und wobei sie weiter ein festes Kugelgelenk und zwei bewegliche Kugelgelenke aufweist, und wobei die Verbindungslinien der Kugelmittelpunkte der drei Kugelgelenke orthogonal verteilt sind, und wobei ein Ende der drei Kugelgelenke jeweils mit der beweglichen Platte verbunden ist, und wobei das andere Ende des festen Kugelgelenks über ein Übergangsflansch mit der festen Platte verbunden ist, und wobei sie weiter einen Differentialschraubeneinspeisemechanismus aufweist, und wobei das andere Ende der zwei beweglichen Kugelgelenke mit einem Ende vom Differentialschraubenvorschubmechanismus verbunden ist, und wobei das andere Ende vom Differentialschraubenvorschubmechanismus mit der beweglichen Platte verbunden ist.

Description

Technisches Gebiet
Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft das Gebiet der 3D-Druckvorrichtung, insbesondere eine Feineinstellungsplattform mit zwei Freiheitsgraden.
Stand der Technik
Die Feineinstellungsplattform mit zwei Freiheitsgraden dient hauptsächlich zur Einstellung der Genauigkeit in den beiden horizontalen Richtungen des Tisches der 3D-Druckvorrichtung und umfasst Rotationsfreiheitsgrade um die beiden horizontalen Achsen. Die Plattform wird durch drei Kugelgelenke unterstützt, wobei ein Kugelgelenk in der vertikalen Richtung am Boden befestigt ist, und wobei die anderen zwei Kugelgelenke die Bewegungsfreiheitsgrade in der vertikalen Richtung beibehalten und durch einen entsprechenden Servo-Mechanismus angetrieben werden. In Übereinstimmung mit den verschiedenen Typen von deren Servo-Mechanismus ist die Feineinstellungsplattform in die folgenden Kategorien aufgeteilt:
Einachsiger Schraubenspindelantrieb: die Plattform hat eine niedrigere Genauigkeit;
Schraubenspindelkeilantrieb und Nockenantrieb: die beiden Antriebsverfahren haben eine höhere Genauigkeit, jedoch besteht eine lange Antriebskette, so dass die Stabilität des Systems verschlechtert wird.
Inhalt der Erfindung
Es ist das Ziel des vorliegenden Gebrauchsmusters, eine Feineinstellungsplattform mit zwei Freiheitsgraden zur Verfügung zu stellen, um die vorstehenden Probleme zu lösen.
Um das vorstehende Ziel zu erreichen, verwendet das vorliegende Gebrauchsmuster die folgende technische Lösung: aufweisend eine obere Schicht und eine untere Schicht, wobei die obere Schicht eine bewegliche Platte ist, und wobei die untere Schicht eine feste Platte ist, und wobei das Gebrauchsmuster weiter ein festes Kugelgelenk und zwei bewegliche Kugelgelenke aufweist, und wobei die Verbindungslinien der Kugelmittelpunkte der drei Kugelgelenke orthogonal verteilt sind, und wobei ein Ende der drei Kugelgelenke jeweils mit der beweglichen Platte verbunden ist, und wobei das andere Ende des festen Kugelgelenks über ein Übergangsflansch mit der festen Platte verbunden ist, und wobei das Gebrauchsmuster weiter einen Differentialschraubeneinspeisemechanismus aufweist, und wobei das andere Ende der zwei beweglichen Kugelgelenke mit einem Ende vom Differentialschraubenvorschubmechanismus verbunden ist, und wobei das andere Ende vom Differentialschraubenvorschubmechanismus mit der beweglichen Platte verbunden ist.
Bevorzugt weist der Differentialschraubenvorschubmechanismus eine feste Mutter, eine Führungshülse, einen Servomotor, eine bewegliche Mutter und eine Schnecke auf, wobei die feste Mutter und die Führungshülse über eine Schraube miteinander verbunden und befestigt sind, und wobei der Servomotor mit der festen Mutter fest verbunden ist, und wobei die bewegliche Mutter sich in der Führungshülse befindet, und wobei die Gewinde der beiden Enden der Schnecke jeweils mit den Innengewinden der festen Mutter und der beweglichen Mutter aufgeschraubt sind, und wobei die bewegliche Mutter und die Führungshülse unmittelbar mit einer Spielausgleichmutter versehen sind, und wobei zwischen der festen Mutter und der Führungshülse eine Unterlegscheibe angeordnet ist, und wobei das Innenloch der Schnecke mit einer Keilnut versehen ist, und wobei das andere Ende der beweglichen Mutter über einen Bolzen mit beiden Kopfabschnitten mit einem kugelförmigen Scharnier verbunden ist.
Das vorliegende Gebrauchsmuster hat folgende Vorteile:
a) Hohe Genauigkeit
Da der Vorschub vom Differentialschraubenvorschubmechanismus pro Umdrehung nur von dem Pitchunterschied abhängt und nicht vom Pitch abhängt, kann der Pitchunterschied ausreichend klein gestaltet werden, um eine hohe Auflösung zu gewährleisten. Unter den Bedingungen aus dem Stand der Technik kann der Vorschub pro Umdrehung unterhalb von 0,1 mm gehalten werden;
b) Gutes Verfahren
Da jede Komponente im Differentialschraubenmechanismus ein Drehkörper ist, ist der Schleifprozess sehr ausgereift, so dass die Genauigkeit der Teile und der Bauteile wirksam gewährleistet wird, dabei hat das Herstellungsverfahren einen einfachen Prozess und niedrige Herstellungskosten.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt eine schematische Strukturansicht einer Ausführungsform des vorliegenden Gebrauchsmusters.
2 zeigt eine schematische Strukturansicht vom Differentialschraubenvorschubmechanismus in der ersten Ausführungsform.
Ausführliche Ausführungsformen
Siehe 1 und 2, eine Feineinstellungsplattform mit zwei Freiheitsgraden, aufweisend eine obere Schicht und eine untere Schicht, wobei die obere Schicht eine bewegliche Platte 1 ist, und wobei die untere Schicht eine feste Platte 2 ist, und wobei sie weiter ein festes Kugelgelenk 3 und zwei bewegliche Kugelgelenke 4 aufweist, und wobei die Verbindungslinien der Kugelmittelpunkte der drei Kugelgelenke orthogonal verteilt sind, und wobei das andere Ende des festen Kugelgelenks 3 über ein Übergangsflansch mit der festen Platte 2 verschraubt ist;
und wobei sie weiter einen Differentialschraubeneinspeisemechanismus aufweist, und wobei der Differentialschraubenvorschubmechanismus eine feste Mutter 5, eine Führungshülse 6, einen Servomotor 7, eine bewegliche Mutter 8 und eine Schnecke 9 aufweist, und wobei die feste Mutter 5 und die Führungshülse 6 über eine Schraube miteinander verbunden und befestigt sind, und wobei der Verbindungsflansch des Servomotors 7 mit der festen Mutter 5 verbunden und befestigt ist, und wobei die bewegliche Mutter 8 sich in der Führungshülse 6 befindet und die relative Drehung der beweglichen Mutter nur über einen Flachschlüssel begrenzt wird, so dass die bewegliche Mutter sich im Loch der Führungshülse 6 entlang der Achsenrichtung bewegen kann, und wobei die Gewinde der beiden Enden der Schnecke 9 jeweils mit den Innengewinden der festen Mutter 5 und der beweglichen Mutter 8 aufgeschraubt sind, und wobei das inverse Spiel bei der Aufschraubung über eine Spielausgleichmutter 10 und eine Unterlegscheibe 11 ausgeglichen wird, und wobei das Innenloch der Schnecke 9 mit einer Keilnut versehen ist und der Welle und dem Schlüssel des Servomotors 7 (Getriebes) gleitend passt. Das andere Ende der beweglichen Mutter 8 ist über einen Bolzen mit beiden Kopfabschnitten mit dem beweglichen Kugelgelenk 4 verbunden, um die Verbindung mit anderen Lasten zu erleichtern. Die Führungshülse 6 vom Differentialschraubenvorschubmechanismus ist über eine Schraube mit der beweglichen Platte 1 der Plattform verbunden;
Wenn der Servomotor 7 die Schnecke 9 vom Vorschubmechanismus in eine Drehung antreibt, kann die bewegliche Mutter 8 vom Differentialschraubenmechanismus das bewegliche Kugelgelenk 4 in eine Bewegung nach oben und unten antreiben, so dass die horizontale Neigung der beweglichen Platte der Plattform geändert wird, um das Ziel der Nivellierung zu erreichen;
Ein Rechtsgewinde wird als Beispiel genommen, nach der Verbindung mit dem Servomotor 7 (Getriebe) wird die feste Mutter 5 am Boden befestigt. Wenn der Servomotor 7 die Schnecke 9 in eine Drehung im Uhrzeigersinn antreibt, ist die Schnecke 9 mit der festen Mutter 5 aufgeschraubt und bewegt sich gegenüber der festen Mutter nach oben, während die bewegliche Mutter 8 mit der Schnecke 9 aufgeschraubt ist und sich gegenüber der Schnecke nach unten bewegt. Somit ist die tatsächliche Bodenverschiebung der beweglichen Mutter 8 durch die Überlappung von den beiden Relativbewegungen ausgebildet, nämlich wie oben erwähnt, pro eine Umdrehung der Schnecke 9 ist die tatsächliche axiale Verschiebung der beweglichen Mutter 8 der Pitchunterschied zwischen der festen Mutter 5 und der beweglichen Mutter 8, wenn der Unterschiedwert positiv ist, ist es eine Aufwärtsbewegung, wenn der Unterschiedwert negativ ist, ist es eine Abwärtsbewegung.
In der vorliegenden Ausführungsform hat die feste Mutter 5 einen Pitch von 1,5 mm, wobei die bewegliche Mutter 8 einen Pitch von 1,25 mm hat. Deshalb hat die bewegliche Mutter 8 eine axiale Verschiebung von 0,25 mm, wenn die Schnecke 9 eine Umdrehung hat.

Claims

Feineinstellungsplattform mit zwei Freiheitsgraden, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine obere Schicht und eine untere Schicht aufweist, wobei die obere Schicht eine bewegliche Platte ist, und wobei die untere Schicht eine feste Platte ist, und wobei sie weiter ein festes Kugelgelenk und zwei bewegliche Kugelgelenke aufweist, und wobei die Verbindungslinien der Kugelmittelpunkte der drei Kugelgelenke orthogonal verteilt sind, und wobei ein Ende der drei Kugelgelenke jeweils mit der beweglichen Platte verbunden ist, und wobei das andere Ende des festen Kugelgelenks über ein Übergangsflansch mit der festen Platte verbunden ist, und wobei sie weiter einen Differentialschraubeneinspeisemechanismus aufweist, und wobei das andere Ende der zwei beweglichen Kugelgelenke mit einem Ende vom Differentialschraubenvorschubmechanismus verbunden ist, und wobei das andere Ende vom Differentialschraubenvorschubmechanismus mit der beweglichen Platte verbunden ist.
Feineinstellungsplattform mit zwei Freiheitsgraden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Differentialschraubenvorschubmechanismus eine feste Mutter, eine Führungshülse, einen Servomotor, eine bewegliche Mutter und eine Schnecke aufweist, wobei die feste Mutter und die Führungshülse über eine Schraube miteinander verbunden und befestigt sind, und wobei der Servomotor mit der festen Mutter fest verbunden ist, und wobei die bewegliche Mutter sich in der Führungshülse befindet, und wobei die Gewinde der beiden Enden der Schnecke jeweils mit den Innengewinden der festen Mutter und der beweglichen Mutter aufgeschraubt sind, und wobei die bewegliche Mutter und die Führungshülse unmittelbar mit einer Spielausgleichmutter versehen sind, und wobei zwischen der festen Mutter und der Führungshülse eine Unterlegscheibe angeordnet ist, und wobei das Innenloch der Schnecke mit einer Keilnut versehen ist, und wobei das andere Ende der beweglichen Mutter über einen Bolzen mit beiden Kopfabschnitten mit einem kugelförmigen Scharnier verbunden ist.