CN101804568B - 直线电机驱动的气悬浮运动平台 - Google Patents
直线电机驱动的气悬浮运动平台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101804568B CN101804568B CN 201010127505 CN201010127505A CN101804568B CN 101804568 B CN101804568 B CN 101804568B CN 201010127505 CN201010127505 CN 201010127505 CN 201010127505 A CN201010127505 A CN 201010127505A CN 101804568 B CN101804568 B CN 101804568B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- axis
- motion platform
- platform
- electric motors
- linear electric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims abstract description 99
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000010438 granite Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 241000397426 Centroberyx lineatus Species 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009351 contact transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
本发明公开了一种直线电机驱动的气悬浮运动平台，解决了现有运动平台存在的结构刚度低，动态响应慢的问题。包括纵截面为山字形的花岗岩基座(1)，在左、中、右三个承重台上方设置有Y轴运动平台(5)，在Y轴运动平台(5)的下表面的左、中、右位置均分别固定设置的Y轴承重气垫(8)，在中承重台(3)的左侧面固定设置有第一Y轴直线电机(9)，在第一Y轴直线电机(9)的动子与Y轴运动平台(5)固定连接，并设置有第一Y轴光栅读数头(15)，在中承重台(3)的右侧面固定设置有第二Y轴直线电机(10)，第二Y轴直线电机(10)的动子与Y轴运动平台(5)固定连接，本发明采用直线电机驱动，气悬浮平台结构，结构简单，性价比高。
Description
技术领域
本发明涉及一种直线电机驱动的气悬浮运动平台是安装在生瓷带打孔机上，实现X、Y两个方向的快速、高精度定位，同时也可以应用在精密、高速加工的场合。
背景技术
精密和高速加工对运动定位及其控制提出了更高的要求，更高的动态特性和控制精度，更高的速度和加速度，更低的振动噪声和更小的磨损。而传统的运动平台多采用旋转电机加滚珠丝杠进行驱动，旋转电机输出的转矩经过减速器、联轴器、滚珠丝杠等多个中间环节驱动平台运动，这种结构存在***惯量大，结构刚度低，滚珠丝杠的弹性变形大，同时传动链中的摩擦、间隙、回差等多个误差源使控制器的性能受到很大程度的抑制，容易产生机械谐振，使***的动态响应变慢。
发明内容
本发明提供了一种直线电机驱动的气悬浮运动平台，解决了现有运动平台存在的***惯量大，结构刚度低，滚珠丝杠的弹性变形大，***的动态响应慢的技术问题。
本发明是通过以下方案解决以上问题的：
直线电机驱动的气悬浮运动平台，包括纵截面为山字形的花岗岩基座，在山字形的花岗岩基座的三个顶面上分别固定设置有Y轴运动平台的左承重台、Y轴运动平台的中承重台和Y轴运动平台的右承重台，在左、中、右三个承重台上方设置有Y轴运动平台，在所述的Y轴运动平台的下表面的左、中、右位置均分别固定设置有Y轴承重气垫，Y轴承重气垫的表面设置有压缩气喷出口，Y轴承重气垫中的压缩气体从这些压缩气喷出口中喷出将Y轴运动平台悬浮在左、中、右三个承重台上方，在Y轴运动平台的下表面的四个角的位置分别固定设置有Y轴导向气垫固定块，在Y轴导向气垫固定块的侧面固定设置有Y轴导向气垫，Y轴运动平台的下表面的左侧的两个Y轴导向气垫与左承重台的右内侧面悬浮导向配合，Y轴运动平台的下表面的右侧的两个Y轴导向气垫与右承重台的左内侧面悬浮导向配合，在中承重台的左侧面固定设置有第一Y轴直线电机，第一Y轴直线电机的动子上面固定设置有第一Y轴连接块，第一Y轴连接块与Y轴运动平台的下表面固定连接在一起，在第一Y轴直线电机的动子上还设置有第一Y轴光栅读数头，在第一Y轴光栅读数头下方的花岗岩基座上设置有第一Y轴光栅读数头的光栅尺，第一Y轴光栅读数头与第一Y轴直线电机电连接在一起，在中承重台的右侧面固定设置有第二Y轴直线电机，第二Y轴直线电机的动子上面固定设置有第二Y轴连接块，第二Y轴连接块与Y轴运动平台的下表面固定连接在一起，在第二Y轴直线电机的动子上还设置有第二Y轴光栅读数头，在第二Y轴光栅读数头下方的花岗岩基座上设置有第二Y轴光栅读数头的光栅尺，第二Y轴光栅读数头与第二Y轴直线电机电连接在一起。
在所述的Y轴运动平台上平行固定设置有X轴运动平台的前承重台和X轴运动平台的后承重台，X轴运动平台的前承重台的内侧面与X轴运动平台的后承重台的内侧面均为内斜面并组成燕尾形，在X轴运动平台的前承重台和X轴运动平台的后承重台上方设置有X轴运动平台，在X轴运动平台的下表面分别固定设置有X轴承重气垫，X轴承重气垫的喷嘴喷出的压缩气体使X轴运动平台悬浮在X轴运动平台的前承重台和X轴运动平台的后承重台上方，在X轴运动平台的下表面的中部固定设置有燕尾形的X轴导向气垫固定块，在X轴导向气垫固定块的燕尾外侧面上分别固定设置有X轴导向气垫，两个X轴导向气垫的喷嘴喷出的压缩气体分别与X轴运动平台的前承重台的内斜面和X轴运动平台的后承重台的内斜面悬浮导向配合，在X轴运动平台的前承重台的外侧面上固定设置有第一X轴直线电机，第一X轴直线电机的动子的上面固定设置有第一X轴直线电机的动子连接块，第一X轴直线电机的动子连接块与X轴运动平台的下表面固定连接，在第一X轴直线电机的动子的侧面固定设置有第一X轴光栅读数头，在第一X轴光栅读数头的下方的Y轴运动平台上面固定设置有第一X轴光栅尺，第一X轴光栅读数头与第一X轴直线电机电连接在一起，在X轴运动平台的后承重台的外侧面上固定设置有第二X轴直线电机，第二X轴直线电机的动子的上面固定设置有第二X轴直线电机的动子连接块，第二X轴直线电机的动子连接块与X轴运动平台的下表面固定连接，在第二X轴直线电机的动子的侧面固定设置有第二X轴光栅读数头，在第二X轴光栅读数头的下方的Y轴运动平台上面固定设置有第二X轴光栅尺，第二X轴光栅读数头与第二X轴直线电机电连接在一起。
本发明采用直线电机驱动，气悬浮平台结构，结构简单，维护方便，性价比高。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图
图2是本发明的Y轴运动平台的结构示意图
图3是本发明的X轴运动平台的结构示意图
具体实施方式
直线电机驱动的气悬浮运动平台，包括纵截面为山字形的花岗岩基座1，在山字形的花岗岩基座1的三个顶面上分别固定设置有Y轴运动平台的左承重台2、Y轴运动平台的中承重台3和Y轴运动平台的右承重台4，在左、中、右三个承重台上方设置有Y轴运动平台5，在所述的Y轴运动平台5的下表面的左、中、右位置均分别固定设置有Y轴承重气垫8，Y轴承重气垫8的表面设置有压缩气喷出口，Y轴承重气垫8中的压缩气体从这些压缩气喷出口中喷出将Y轴运动平台5悬浮在左、中、右三个承重台上方，在Y轴运动平台5的下表面的四个角的位置分别固定设置有Y轴导向气垫固定块6，在Y轴导向气垫固定块6的侧面固定设置有Y轴导向气垫7，Y轴运动平台5的下表面的左侧的两个Y轴导向气垫7与左承重台2的右内侧面悬浮导向配合，Y轴运动平台5的下表面的右侧的两个Y轴导向气垫7与右承重台4的左内侧面悬浮导向配合，在中承重台3的左侧面固定设置有第一Y轴直线电机9，第一Y轴直线电机9的动子11上面固定设置有第一Y轴连接块13，第一Y轴连接块13与Y轴运动平台5的下表面固定连接在一起，在第一Y轴直线电机9的动子11上还设置有第一Y轴光栅读数头15，在第一Y轴光栅读数头15下方的花岗岩基座1上设置有第一Y轴光栅读数头15的光栅尺，第一Y轴光栅读数头15与第一Y轴直线电机9电连接在一起，在中承重台3的右侧面固定设置有第二Y轴直线电机10，第二Y轴直线电机10的动子12上面固定设置有第二Y轴连接块14，第二Y轴连接块14与Y轴运动平台5的下表面固定连接在一起，在第二Y轴直线电机10的动子12上还设置有第二Y轴光栅读数头16，在第二Y轴光栅读数头16下方的花岗岩基座1上设置有第二Y轴光栅读数头16的光栅尺，第二Y轴光栅读数头16与第二Y轴直线电机10电连接在一起。
在所述的Y轴运动平台5上平行固定设置有X轴运动平台的前承重台17和X轴运动平台的后承重台18，X轴运动平台的前承重台17的内侧面与X轴运动平台的后承重台18的内侧面均为内斜面并组成燕尾形，在X轴运动平台的前承重台17和X轴运动平台的后承重台18上方设置有X轴运动平台19，在X轴运动平台19的下表面分别固定设置有X轴承重气垫22，X轴承重气垫22的喷嘴喷出的压缩气体使X轴运动平台19悬浮在X轴运动平台的前承重台17和X轴运动平台的后承重台18上方，在X轴运动平台19的下表面的中部固定设置有燕尾形的X轴导向气垫固定块20，在X轴导向气垫固定块20的燕尾外侧面上分别固定设置有X轴导向气垫21，两个X轴导向气垫21的喷嘴喷出的压缩气体分别与X轴运动平台的前承重台17的内斜面和X轴运动平台的后承重台18的内斜面悬浮导向配合，在X轴运动平台的前承重台17的外侧面上固定设置有第一X轴直线电机23，第一X轴直线电机23的动子25的上面固定设置有第一X轴直线电机的动子连接块27，第一X轴直线电机的动子连接块27与X轴运动平台19的下表面固定连接，在第一X轴直线电机23的动子25的侧面固定设置有第一X轴光栅读数头29，在第一X轴光栅读数头的下方的Y轴运动平台5上面固定设置有第一X轴光栅尺，第一X轴光栅读数头29与第一X轴直线电机23电连接在一起，在X轴运动平台的后承重台18的外侧面上固定设置有第二X轴直线电机24，第二X轴直线电机24的动子26的上面固定设置有第二X轴直线电机的动子连接块28，第二X轴直线电机的动子连接块28与X轴运动平台19的下表面固定连接，在第二X轴直线电机24的动子26的侧面固定设置有第二X轴光栅读数头30，在第二X轴光栅读数头的下方的Y轴运动平台5上面固定设置有第二X轴光栅尺，第二X轴光栅读数头30与第二X轴直线电机24电连接在一起。
采用直线电机作为驱动***及气悬浮导轨支撑的方式主要优点如下：
(1)结构简单。由于直线电机不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置，重量和体积大大地下降，显著减少***的运动惯量；
(2)定位精度高。直线电机可以实现直接传动，因而可以消除中间环节所带来的各种定位误差，故定位精度高，采用高精度光栅尺反馈、微机控制，大大地提高了整个***的定位精度；
(3)反应速度快、灵敏度高，随动性好。采用气悬浮支撑，因而使得运动部件和导轨始终保持一定的空气间隙而不接触，这就消除了定、动部分的接触摩擦阻力，因而大大地提高了***的灵敏度、快速性和随动性；
(4)工作安全可靠、寿命长。直线电机-气悬浮结构可以实现无接触传递力，机械摩擦损耗几乎为零，所以故障少，免维修，因而工作安全可靠、寿命长。
Claims (1)
1.一种直线电机驱动的气悬浮运动平台，包括纵截面为山字形的花岗岩基座(1)，在山字形的花岗岩基座(1)的三个顶面上分别固定设置有Y轴运动平台的左承重台(2)、Y轴运动平台的中承重台(3)和Y轴运动平台的右承重台(4)，在左、中、右三个承重台上方设置有Y轴运动平台(5)，其特征在于，在所述的Y轴运动平台(5)的下表面的左、中、右位置均分别固定设置有Y轴承重气垫(8)，Y轴承重气垫(8)的表面设置有压缩气喷出口，Y轴承重气垫(8)中的压缩气体从这些压缩气喷出口中喷出将Y轴运动平台(5)悬浮在左、中、右三个承重台上方，在Y轴运动平台(5)的下表面的四个角的位置分别固定设置有Y轴导向气垫固定块(6)，在Y轴导向气垫固定块(6)的侧面固定设置有Y轴导向气垫(7)，Y轴运动平台(5)的下表面的左侧的两个Y轴导向气垫(7)与左承重台(2)的右内侧面悬浮导向配合，Y轴运动平台(5)的下表面的右侧的两个Y轴导向气垫(7)与右承重台(4)的左内侧面悬浮导向配合，在中承重台(3)的左侧面固定设置有第一Y轴直线电机(9)，第一Y轴直线电机(9)的动子(11)上面固定设置有第一Y轴连接块(13)，第一Y轴连接块(13)与Y轴运动平台(5)的下表面固定连接在一起，在第一Y轴直线电机(9)的动子(11)上还设置有第一Y轴光栅读数头(15)，在第一Y轴光栅读数头(15)下方的花岗岩基座(1)上设置有第一Y轴光栅读数头(15)的光栅尺，第一Y轴光栅读数头(15)与第一Y轴直线电机(9)电连接在一起，在中承重台(3)的右侧面固定设置有第二Y轴直线电机(10)，第二Y轴直线电机(10)的动子(12)上面固定设置有第二Y轴连接块(14)，第二Y轴连接块(14)与Y轴运动平台(5)的下表面固定连接在一起，在第二Y轴直线电机(10)的动子(12)上还设置有第二Y轴光栅读数头(16)，在第二Y轴光栅读数头(16)下方的花岗岩基座(1)上设置有第二Y轴光栅读数头(16)的光栅尺，第二Y轴光栅读数头(16)与第二Y轴直线电机(10)电连接在一起。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010127505 CN101804568B (zh) | 2010-03-19 | 2010-03-19 | 直线电机驱动的气悬浮运动平台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010127505 CN101804568B (zh) | 2010-03-19 | 2010-03-19 | 直线电机驱动的气悬浮运动平台 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101804568A CN101804568A (zh) | 2010-08-18 |
| CN101804568B true CN101804568B (zh) | 2011-06-15 |
Family
ID=42606606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010127505 Expired - Fee Related CN101804568B (zh) | 2010-03-19 | 2010-03-19 | 直线电机驱动的气悬浮运动平台 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101804568B (zh) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102490020B (zh) * | 2011-11-18 | 2013-10-23 | 江苏大学 | 一种简易精密位移台 |
| CN102522356B (zh) * | 2011-12-15 | 2015-03-25 | 东莞华中科技大学制造工程研究院 | 双轴浮动定子线性平台 |
| CN104019749B (zh) * | 2014-06-20 | 2016-08-24 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于高精度垂向伺服机构的游标式测量装置及测量方法 |
| CN104400534B (zh) * | 2014-10-29 | 2017-01-18 | 北京工研精机股份有限公司 | 机床进给机构及其大行程纳米级分辨率运动进给驱动装置 |
| CN104440344B (zh) * | 2014-11-26 | 2017-05-10 | 广东工业大学 | 直线电机共定子多驱动宏微一体化高速精密运动二维平台 |
| CN104898375A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-09-09 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种光刻胶吹涂装置 |
| CN105181601B (zh) * | 2015-09-02 | 2017-11-17 | 哈尔滨工业大学 | 大口径曲面光学元件微缺陷修复用可微调显微检测装置 |
| CN105127591B (zh) * | 2015-09-02 | 2017-03-29 | 哈尔滨工业大学 | 大口径曲面光学元件表面微缺陷修复用垂直放置二维大行程快速移动装置 |
| CN105181600B (zh) * | 2015-09-02 | 2017-11-17 | 哈尔滨工业大学 | 一种大口径曲面光学元件表面微缺陷的检测与激光修复装置 |
| CN105372532A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-03-02 | 中国电子科技集团公司第四十五研究所 | 一种飞针用测试与打点机构 |
| CN105563627A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-11 | 中国电子科技集团公司第二研究所 | 生瓷片通孔柱鼓凸整平叠压机 |
| CN105666162B (zh) * | 2016-03-15 | 2017-12-15 | 南京航空航天大学 | 宏微双重驱动精密楔形进给工作台及运动产生方法 |
| CN105867127B (zh) * | 2016-04-15 | 2018-11-23 | 广东省智能制造研究所 | 一种精密气悬浮***的同步最优控制方法 |
| CN106020246A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 广东工业大学 | 一种运动平台 |
| CN106984697B (zh) * | 2017-04-20 | 2019-02-05 | 宿迁学院 | 定位打孔装置及方法 |
| CN107214530B (zh) * | 2017-07-28 | 2024-04-19 | 广东工业大学 | 一种超精密气浮定位平台 |
| CN108772718A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-09 | 广东阿达智能装备有限公司 | 直线运动平台 |
| CN112881172B (zh) * | 2021-01-19 | 2021-11-23 | 西南交通大学 | 一种中应变率加载装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8902472A (nl) * | 1989-10-05 | 1991-05-01 | Philips Nv | Positioneerinrichting. |
| JPH08323567A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-10 | Ntn Corp | Ｘｙテーブル |
| CN1294638C (zh) * | 2004-03-18 | 2007-01-10 | 上海交通大学 | 气浮xy两坐标平面运动平台 |
| CN201054862Y (zh) * | 2007-01-22 | 2008-04-30 | 北京慧摩森电子***技术有限公司 | 直线电机驱动的贴片机定位平台 |
| CN201693368U (zh) * | 2010-03-19 | 2011-01-05 | 中国电子科技集团公司第二研究所 | 直线电机驱动的气悬浮运动平台 |
-
2010
- 2010-03-19 CN CN 201010127505 patent/CN101804568B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101804568A (zh) | 2010-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101804568B (zh) | 直线电机驱动的气悬浮运动平台 | |
| CN201693368U (zh) | 直线电机驱动的气悬浮运动平台 | |
| CN108844711B (zh) | 一种翼型两自由度动态风洞试验装置 | |
| CN105057944B (zh) | 一种焊接机械手立轴的升降结构 | |
| WO1989009921A1 (en) | Component control apparatus in measuring machines | |
| CN209903604U (zh) | 一种固定三轴叠加直线电机驱动机床 | |
| CN201134045Y (zh) | 双轴运动平台 | |
| CN101844314A (zh) | 高速高精度伺服直线电机滑台 | |
| CN106984980B (zh) | 自动化高精切削机床 | |
| CN201371256Y (zh) | 一种印刷电路板钻孔机 | |
| CN202151704U (zh) | 一种pcb钻孔机 | |
| CN102632491B (zh) | 一种全封闭型三维直驱电机平台装置 | |
| CN104439570B (zh) | 一种高速大行程双牛头背斜床身电火花机床 | |
| CN101409112A (zh) | 三轴运动平台 | |
| CN101273900A (zh) | 一种计算机断层扫描病床 | |
| CN202317694U (zh) | 一种加工中心的直线电机安装结构 | |
| CN101318296A (zh) | 直线电机并联驱动的两自由度主轴进给功能模块 | |
| CN211981652U (zh) | 一种螺母驱动型直线定位平台 | |
| CN201001067Y (zh) | 直线电机驱动式工作平台 | |
| CN201091961Y (zh) | 一种激光切割机 | |
| CN201073718Y (zh) | 激光切割机装置 | |
| CN201111957Y (zh) | 三轴运动平台 | |
| CN217883187U (zh) | 一种超大幅面架空龙门平台 | |
| CN102723303A (zh) | Xy两坐标气浮定位平台 | |
| CN102601667A (zh) | 落地镗铣床主轴箱驱动***及落地镗铣床 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110615 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |