CN210290493U - 一种气浮运动导轨装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气浮运动导轨装置，包括水平导轨以及气浮滑块；气浮滑块包括主滑台、侧滑台、底部左滑台、滑台支架、辅助滑台、底部右滑台；主滑台底端面的左右两侧、侧滑台的右端面上、底部左滑台的顶端面上、底部右滑台的顶端面上均设置有气流孔；设置有气流孔的各个滑台的前端面上均设置有与气流孔相连通的进气孔；侧滑台的右端面上设置有吸附槽，吸附槽上设置有出气孔，侧滑台的前端面上设置有与出气孔进行连通的排气孔。本申请中气浮滑块与水平导轨的各个配合面之间能够形成具有稳定厚度的气膜，从而实现气浮滑块与水平导轨之间的无摩擦接触。
Description
技术领域
本实用新型属于气浮导轨技术领域，具体涉及一种气浮运动导轨装置。
背景技术
在计量设备的工业检测或者实验室研究中，通常需要检测仪器从被检计量产品的一端移动到另一端以实现对计量产品的整体检测，特别是呈直线形的产品，例如线纹尺的检测。其中，要想实现检测仪器从被检计量产品的一端移动到另一端，就需要将检测仪器放置在能够控制其进行直线运动的导轨装置上，其中导轨装置上设置有滑块。但是，现有的这种导轨装置中滑块与导轨之间的摩擦阻力较大，需要的动力大。
因此，迫切需要摩擦阻力小的导轨装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种气浮运动导轨装置。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种气浮运动导轨装置，包括水平导轨以及设置在水平导轨上且能沿水平导轨前后移动的用来安装检测仪器的气浮滑块；
所述水平导轨的左、右端面上对称设置有导轨滑槽；
所述气浮滑块包括与水平导轨的顶端面进行配合的主滑台，所述主滑台的左端向下垂直固定设置有与水平导轨的左端面进行配合的侧滑台，所述侧滑台的底部向右垂直固定设置有与水平导轨左端面上导轨滑槽进行配合的底部左滑台；所述主滑台的右端向下垂直固定设置有滑台支架，所述滑台支架上设置有与水平导轨的右端面进行配合的辅助滑台，所述辅助滑台的底部向左垂直固定设置有与水平导轨右端面上导轨滑槽进行配合的底部右滑台；
所述主滑台底端面的左右两侧、侧滑台的右端面上、底部左滑台的顶端面上、辅助滑台的左端面上、底部右滑台的顶端面上均设置有若干气流孔；设置有气流孔的各个滑台上均设置有与所在滑台上气流孔相连通的进气孔；所述进气孔通过管道与供气设备连接；
所述侧滑台的右端面上设置有吸附槽，所述吸附槽上设置有出气孔，所述侧滑台的前端面上设置有与出气孔进行连通的排气孔，所述排气孔通过管道与抽真空装置连接。
优选的，所述气流孔端部的***设置有与气流孔进行垂直连通的呈十字形结构的气流均布槽。
优选的，所述气浮滑块与直线电机相连，所述气浮滑块在直线电机的驱动下沿水平导轨进行滑动和锁定。
优选的，所述水平导轨顶端面的沿前后方向延伸的中间槽的左侧壁上设置有标尺光栅，所述气浮滑块上固定设置有与标尺光栅配合使用的光栅读数头。
优选的，所述水平导轨的前、后两端均设置有用来减轻震动的防撞缓冲器。
优选的，所述防撞缓冲器为油压管缓冲器。
优选的，所述水平导轨的底部设置有若干均匀分布的用来调整水平导轨水平度的千斤顶。
优选的，所述水平导轨采用花岗石材料。
优选的，所述主滑台的顶部设置有用来安装检测仪器的连接板。
优选的，所述辅助滑台包括用来与水平导轨的右端面进行配合的辅助滑块，所述辅助滑块的右端设置有与滑台支架进行垂直连接的滑台杆，所述滑台杆能够控制辅助滑块进行左右方向的移动。
本实用新型的有益效果是：
本申请气浮运动导轨装置中气浮滑块与水平导轨的各个配合面之间能够形成具有稳定厚度的气膜，从而实现气浮滑块与水平导轨之间的无摩擦接触；同时采用直线电机驱动气浮滑块沿水平导轨运动，能够实现几乎无摩擦的高精度、高稳定的直线运动；同时在标尺光栅、光栅读数头组成的光栅尺位移传感器能够精确反应位移数据，从而实现闭环控制，定位精度高。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本实用新型气浮运动导轨装置的结构示意图一；
图2为图1中A的局部放大图；
图3为本实用新型气浮运动导轨装置的结构示意图二；
图4为图3中B的局部放大图；
图5为本实用新型中气浮滑块的结构示意图一；
图6为本实用新型中气浮滑块的结构示意图二；
图7为本实用新型中气浮滑块的结构示意图三；
图8为本实用新型中气浮滑块的结构示意图四；
图9为图6中C的局部放大图；
其中，
1-水平导轨，101-导轨滑槽，102-中间槽；
2-气浮滑块，21-主滑台，22-侧滑台，23-底部左滑台，24-滑台支架，25- 辅助滑台，251-辅助滑块，252-滑台杆，26-底部右滑台，27-气流孔，271-进气孔，272-气流均布槽，28-吸附槽，281-出气孔，29-排气孔，210-连接板；
3-直线电机；
4-标尺光栅；
5-光栅读数头；
6-防撞缓冲器；
7-千斤顶。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本实用新型中，术语如“前”、“后”、“左”、“右”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，只是为了便于叙述本实用新型各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本实用新型中任一部件或元件，不能理解为对本实用新型的限制。
本实用新型中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1-4所示，一种气浮运动导轨装置，包括水平导轨1以及设置在水平导轨1上且能沿水平导轨1前后移动的用来安装检测仪器的气浮滑块2；
所述水平导轨1的左、右端面上对称设置有导轨滑槽101；
如图5-8所示，所述气浮滑块2包括与水平导轨1的顶端面进行配合的主滑台21，所述主滑台21的左端向下垂直固定设置有与水平导轨1的左端面进行配合的侧滑台22，所述侧滑台22的底部向右垂直固定设置有与水平导轨1 左端面上导轨滑槽101进行配合的底部左滑台23；所述主滑台21的右端向下垂直固定设置有滑台支架24，所述滑台支架24上设置有与水平导轨1的右端面进行配合的辅助滑台25，所述辅助滑台25的底部向左垂直固定设置有与水平导轨1右端面上导轨滑槽101进行配合的底部右滑台26；
所述主滑台21底端面的左右两侧、侧滑台22的右端面上、底部左滑台23 的顶端面上、辅助滑台25的左端面上、底部右滑台26的顶端面上均设置有若干气流孔27；设置有气流孔276的各个滑台上均设置有与所在滑台上气流孔 27相连通的进气孔271，即所述主滑台21的前端面上、侧滑台22的前端面上、底部左滑台23的前端面上、辅助滑台25上、底部右滑台26的前端面上各自设置有与所在滑台上气流孔27相连通的进气孔271；所述进气孔271通过管道与供气设备连接，通常供气设备为空气压缩机；
所述侧滑台22的右端面上设置有吸附槽28，所述吸附槽28上设置有出气孔281，所述侧滑台22的前端面上设置有与出气孔281进行连通的排气孔29，所述排气孔29通过管道与抽真空装置连接。
使用时，通过外部的供气设备使气体通过进气孔271、气流孔27进入到气浮滑台2与水平导轨1的各个配合面之间，从而使主滑台21的底端面与水平导轨1的顶端面之间、侧滑台22的右端面与水平导轨1的左端面之间、底部左滑台23顶端面与左侧导轨滑槽101的顶端面之间、辅助滑台25的左端面与水平导轨1的右端面之间、底部右滑台26顶端面与右侧导轨滑槽101的顶端面之间均形成气膜，该气膜会将气浮滑块2浮起；同时，吸附槽28内的气体在外部抽真空装置的作用下沿出气孔281、排气孔29被吸走而形成真空，由于真空吸附作用使侧滑台22吸向水平导轨1，同时各个配合面处的气体也会从气浮滑块2的侧面以及有空刀槽的地方喷出，当各个配合面处进入和排出的空气达到所需平衡后，各个端面之间气膜的厚度不再变化，从而实现气浮滑块2与水平导轨1之间的无摩擦接触。
优选的，所述气流孔27端部的***设置有与气流孔27进行垂直连通的呈十字形结构的气流均布槽272，如图9所示；供气设备的气体沿进气孔271、气流孔27从各个滑台的气浮面喷出，从气流孔27喷出的气体通过气流均布槽 272实现分布气流的作用，从而迅速使气体均布在整个气浮面上。
优选的，所述气浮滑块2与直线电机3相连，所述气浮滑块2在直线电机 3的驱动下沿水平导轨1进行滑动和锁定；其中，直线电机的直线电机定子固定设置在水平导轨1顶端面的沿前后方向延伸的中间槽102内，直线电机的直线电机动子固定设置在气浮滑块2上。
优选的，所述水平导轨1顶端面的沿前后方向延伸的中间槽102的左侧壁上设置有标尺光栅4，所述气浮滑块2上固定设置有与标尺光栅4配合使用的光栅读数头5；标尺光栅4、光栅读数头5组成一个能够测量气浮滑块2前后方向移动位移的光栅尺位移传感器，该光栅尺位移传感器可实现装置的闭环反馈，测量精度高。
优选的，所述水平导轨1的前、后两端均设置有用来减轻震动的防撞缓冲器6。
优选的，所述防撞缓冲器6为油压管缓冲器。
优选的，所述水平导轨1的底部设置有若干均匀分布的用来调整水平导轨 1水平度的千斤顶7。
优选的，所述水平导轨采用花岗石材料；花岗石具有小的膨胀系数、硬度高、精度高、可加工性好等优点。
优选的，所述主滑台21的顶部设置有用来安装检测仪器的连接板210。
优选的，所述辅助滑台25包括用来与水平导轨1的右端面进行配合的辅助滑块251，所述辅助滑块251的右端设置有与滑台支架24进行垂直连接的滑台杆252，所述滑台杆252能够控制辅助滑块251进行左右方向的移动；辅助滑台25的设置一方面通气时用来实现与水平导轨1右端面的气浮配合，另一方面当不通气时用来限制气浮滑块2左右方向的自由度。当不通气时，通过滑台杆252控制辅助滑台251向左移动，使侧滑台22的右端面与水平导轨1的左端面接触、辅助滑块251的左端面与水平导轨1的右端面接触，从而限制气浮滑块在左右方向移动，增加不通气时气浮滑块2左右方向的刚性。通气时再回复原位。
一种气浮运动导轨装置，其具体实施方式如下：
首先通过底部的千斤顶7调节水平导轨1的水平度；
然后通过外部的供气设备使气体通过进气孔271、气流孔27进入到气浮滑台2与水平导轨1的各个配合面之间，同时，吸附槽28内的气体在外部抽真空装置的作用下沿出气孔281、排气孔29被吸走而形成真空，由于真空吸附作用使侧滑台22吸向水平导轨1，同时各个配合面处的气体也会从气浮滑块2 的侧面以及有空刀槽的地方喷出，当各个配合面处进入和排出的空气达到所需平衡后，各个端面之间气膜的厚度不再变化，从而在各个配合面之间形成具有稳定厚度的气膜，从而实现气浮滑块2与水平导轨1之间的无摩擦接触；
启动直线电机3，通过直线电机3驱动气浮滑块2沿水平导轨实现高精度、高稳定的直线运动；同时在标尺光栅4、光栅读数头5组成的光栅尺位移传感器能够精确反应位移数据，从而实现闭环控制，定位精度高。
具体使用时，将检测仪器固定的气浮滑块2的连接板210上，就能使检测仪器跟随气浮滑块2实现沿水平导轨1的高精度、该稳定的直线运动。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种气浮运动导轨装置，其特征是，包括水平导轨以及设置在水平导轨上且能沿水平导轨前后移动的用来安装检测仪器的气浮滑块；
所述水平导轨的左、右端面上对称设置有导轨滑槽；
所述气浮滑块包括与水平导轨的顶端面进行配合的主滑台，所述主滑台的左端向下垂直固定设置有与水平导轨的左端面进行配合的侧滑台，所述侧滑台的底部向右垂直固定设置有与水平导轨左端面上导轨滑槽进行配合的底部左滑台；所述主滑台的右端向下垂直固定设置有滑台支架，所述滑台支架上设置有与水平导轨的右端面进行配合的辅助滑台，所述辅助滑台的底部向左垂直固定设置有与水平导轨右端面上导轨滑槽进行配合的底部右滑台；
所述主滑台底端面的左右两侧、侧滑台的右端面上、底部左滑台的顶端面上、辅助滑台的左端面上、底部右滑台的顶端面上均设置有若干气流孔；设置有气流孔的各个滑台上均设置有与所在滑台上气流孔相连通的进气孔；所述进气孔通过管道与供气设备连接；
所述侧滑台的右端面上设置有吸附槽，所述吸附槽上设置有出气孔，所述侧滑台的前端面上设置有与出气孔进行连通的排气孔，所述排气孔通过管道与抽真空装置连接。
2.如权利要求1所述的一种气浮运动导轨装置，其特征是，所述气流孔端部的***设置有与气流孔进行垂直连通的呈十字形结构的气流均布槽。
3.如权利要求1所述的一种气浮运动导轨装置，其特征是，所述气浮滑块与直线电机相连，所述气浮滑块在直线电机的驱动下沿水平导轨进行滑动和锁定。
4.如权利要求1所述的一种气浮运动导轨装置，其特征是，所述水平导轨顶端面的沿前后方向延伸的中间槽的左侧壁上设置有标尺光栅，所述气浮滑块上固定设置有与标尺光栅配合使用的光栅读数头。
5.如权利要求1所述的一种气浮运动导轨装置，其特征是，所述水平导轨的前、后两端均设置有用来减轻震动的防撞缓冲器。
6.如权利要求5所述的一种气浮运动导轨装置，其特征是，所述防撞缓冲器为油压管缓冲器。
7.如权利要求1所述的一种气浮运动导轨装置，其特征是，所述水平导轨的底部设置有若干均匀分布的用来调整水平导轨水平度的千斤顶。
8.如权利要求1所述的一种气浮运动导轨装置，其特征是，所述水平导轨采用花岗石材料。
9.如权利要求1所述的一种气浮运动导轨装置，其特征是，所述主滑台的顶部设置有用来安装检测仪器的连接板。
10.如权利要求1所述的一种气浮运动导轨装置，其特征是，所述辅助滑台包括用来与水平导轨的右端面进行配合的辅助滑块，所述辅助滑块的右端设置有与滑台支架进行垂直连接的滑台杆，所述滑台杆能够控制辅助滑块进行左右方向的移动。
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