层叠式二维负载定位工作台制造技术

本实用新型专利技术涉及工作台领域，尤其涉及一种层叠式二维负载定位工作台，包括工作台、设有第一X向导轨的底座和设有第一Y向导轨的X向动子，所述X向动子滑动配合所述第一X向导轨，所述工作台滑动配合所述第一Y向导轨，所述底座还包括第二Y向导轨，所述层叠式二维负载定位工作台还包括Y向动子，所述Y向动子滑动配合所述第二Y向导轨，所述层叠式二维负载定位工作台还包括可沿X方向运动的滑动解耦机构，所述滑动解耦机构分别连接所述Y向动子和所述工作台。所述XY向动子和所述工作台分层叠放在所述底座上，所述工作台能够在高加速度下运行，提高了工作效率，减小了并联结构导致的设备占用空间过大的问题，即该设备缩小了体积。

【技术实现步骤摘要】
层叠式二维负载定位工作台
本专利技术涉及工作台领域，尤其涉及一种层叠式二维负载定位工作台。
技术介绍
目前，串联二维工作台采用的层叠结构空间紧凑、动力传动充分，但因单轴负载过大无法满足高速运动的需求。因此，为了满足高加速度、速度以及刚度需求，一方面是增加电机的功率，另一方面是减小动平台及各连接件的质量和惯量，而这样做导致平台的刚度下降以及成本的增加；而现有的并联二维工作台采用的结构方式为X电机与Y电机在工作台侧面垂直摆放，这种结构虽然满足高速需求，但电机的动力传递不够充分，且电机占用空间大，工作空间与设备总体积之比较小，难以满足紧凑型设备的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种层叠式二维负载定位工作台，旨在解决传统工作台不能够在高加速下运行的问题。 本专利技术是这样实现的:一种层叠式二维负载定位工作台，包括工作台、设有第一 X向导轨的底座和设有第一 Y向导轨的X向动子，所述X向动子滑动配合所述第一 X向导轨，所述工作台滑动配合所述第一 Y向导轨，所述底座还包括第二 Y向导轨，所述层叠式二维负载定位工作台还包括Y向动子，所述Y向动子滑动配合所述第二 Y向导轨，所述层叠式二维负载定位工作台还包括可沿X方向运动的滑动解耦机构，所述滑动解耦机构分别连接所述Y向动子和所述工作台。将Y轴方向的动力源外移，减轻第一X向导轨处的受力，满足高速需求；同时相对X电机与Y电机在工作台侧面垂直摆放方式占用的空间小。 本专利技术的进一步技术方案是:所述滑动解耦机构包括第二 X向导轨和配合所述第二 X向导轨的第二 X向滑块，所述第二 X向导轨连接所述Y向动子，所述第二 X向滑块连接所述工作台，所述XY向动子(20，40)和所述工作台(30)分层叠放在所述底座(10)上。采用导轨和滑块连接所述Y向动子和所述工作台，保证定位准确。 本专利技术的进一步技术方案是:所述工作台含有多个凹槽。在满足所述工作台刚度和强度的前提下，降低所述工作台的自身重量，减小惯性，进一步满足该工作台在高加速度的情况下的运转。 本专利技术的进一步技术方案是:所述层叠式二维负载定位工作台采用U型直线电机驱动，所述X、Y向动子分别连接所述U型直线电机动子，所述底座连接所述U型直线电机定子。采用U型直线电机一方面能够在短时间、短距离内提供巨大的直线运动能；另一方面采用该电机能够极大地降低电机部分在所述工作台中的空间。本专利技术的进一步技术方案是:所述层叠式二维负载定位工作台还包括固定在所述底座和所述X向动子之间测量所述X向动子位移的光栅尺位移传感器。在所述X向动子和所述底座之间固定所述光栅尺位移传感器的光栅读数头和标尺光栅充分利用了所述X向动子和所述底座之间的空间，减小了所述工作台的整体体积，而且能够准确的测量所述X向动子的相对位移。 本专利技术的进一步技术方案是:所述层叠式二维负载定位工作台还包括固定在所述X向动子上测量所述工作台位移的光栅尺位移传感器。精确测量所述工作台相对所述X向动子的相对位移。 本专利技术的进一步技术方案是:所述X、Y向动子还包括所述凹槽和通孔。降低所述X、Y向动子的质量，减小惯性，进一步满足该工作台在高加速度运转下的准确性。 本专利技术的有益效果是:能够在高加速度下运行，增加了运行速度，提高了工作效率，减小了双并联结构导致的设备占用空间过大的问题，即该设备缩小了体积。 【附图说明】 图1是本专利技术实施例一提供的立体图。 图2是本专利技术实施例一提供的爆炸图。 图3是本专利技术实施例一和二提供的立体图。 图4是本专利技术实施例二提供的爆炸图。 附图标记:10.底座，11.X向滑槽，12.Y向滑槽，13.第二 Y向导轨，14.第一X向导轨，20.X向动子，21.凹槽，22.导轨条，30.工作台，31.第一 Y向导轨，40.Y向动子，41.滑块，50.滑动解耦机构，51.第二 X向滑块，52.第二 X向导轨，60.光栅尺位移传感器，70.U型直线电机，71.U型直线电机定子，72.U型直线电机动子。 【具体实施方式】 实施例一如图1和图2所示。一种层叠式二维负载定位工作台，包括工作台30、设有第一 X向导轨14的底座10和设有第一 Y向导轨31的X向动子20，所述X向动子20滑动配合所述第一 X向导轨14，所述工作台30滑动配合所述第一 Y向导轨31，所述底座还包括第二 Y向导轨13，所述层叠式二维负载定位工作台还包括Y向动子40，所述Y向动子40滑动配合所述第二 Y向导轨13，所述层叠式二维负载定位工作台还包括可沿X方向运动的滑动解耦机构50，所述滑动解耦机构50分别连接所述Y向动子40和所述工作台30。所述XY向动子(20，40)和所述工作台(30)分层叠放在所述底座(10)上。所述工作台30既能够在所述X向动子20带动下沿X方向运动，又可以在所述Y向动子40带动下沿Y轴运动。所述层叠式二维负载定位工作台通过改变传统Y向运动的驱动机构位置，降低了所述第一X向导轨14以上结构的重力，同时减轻所述第一 X向导轨14的受力，使得所述层叠式二维负载定位工作台能够在较高的加速度下运作。 所述X向动子20还包括导轨条22，所述导轨条22配合所述第一 X向导轨14使得所述X向动子20沿X轴方向运动。 所述Y向动子40还包括滑块41，所述滑块41配合所述第二 Y向导轨13使得所述Y向动子40沿Y轴方向运动。 所述滑动解耦机构50包括第二 X向导轨52和第二 X向滑块51，所述第二 X向导轨52连接所述Y向动子40，所述第二 X向滑块51连接所述工作台30。所述滑动解耦机构50采用导轨和滑块的机构，既可以保证所述工作台30能够在相对所述Y向动子40沿X轴运动，又能够保证所述工作台30在沿X向运动时不发生偏移，保证所述工作台30的精度。 所述工作台30含有多个凹槽21。通过增加凹槽21和镂空等方法降低所述工作台30的质量和惯量，保证所述工作台30在高加速度运转下的平稳度。这包括在高加速度下加速和在高速度下急停。 所述层叠式二维负载定位工作台采用U型直线电机70驱动，所述X、Y向动子20、40分别连接所述U型直线电机动子72，所述底座10连接所述U型直线电机定子71。本专利技术所述U型直线电机70为U型槽式直线电机，有两个介于金属板之间且都对着线圈动子的平行磁轨。动子由导轨系统支撑在两磁轨中间。动子是非钢的，意味着无吸力且在磁轨和推力线圈之间无干扰力产生。非钢线圈装配具有惯量小，允许非常高的加速度。线圈一般是三相的，无刷换相。可以用空气冷却法冷却电机来获得性能的增强。也有采用水冷方式的。这种设计可以较好地减少磁通泄露因为磁体面对面安装在U形导槽里。这种设计也最小化了强大的磁力吸引带来的伤害。 所述层叠式二维负载定位工作台还包括固定在所述底座10和所述X向动子20之间测量所述X向动子20位移的光栅尺位移传感器60。在所述X向动子20和所述底座10之间固定所述光栅尺位移传感器60的光栅读数头和标尺光栅充分利用了所述X向动子20和所述底座10之间的空间，减小了所述层叠式二维负载定位工作台的整体体积，而且能够准确的测量所述X向动子20的相对位移。 如图3所示所述层叠式二维负载定位工作台还包括固定在所述X向动子20上测量所述工作台本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层叠式二维负载定位工作台，包括工作台(30)、设有第一X向导轨(14)的底座（10）和设有第一Y向导轨(31)的X向动子(20)，所述X向动子(20)滑动配合所述第一X向导轨(14)，所述工作台(30)滑动配合所述第一Y向导轨(31)，其特征在于：所述底座(10)还包括第二Y向导轨(13)，所述层叠式二维负载定位工作台还包括Y向动子(40)，所述Y向动子(40)滑动配合所述第二Y向导轨(13)，所述层叠式二维负载定位工作台还包括可沿X方向运动的滑动解耦机构(50)，所述滑动解耦机构(50)分别连接所述Y向动子(40)和所述工作台(30)。2.根据权利要求1所述的层叠式二维负载定位工作台，其特征在于：所述滑动解耦机构(50)包括第二X向导轨(52)和配合所述第二X向导轨(52)的第二X向滑块(51)，所述第二X向导轨(52)连接所述Y向动子(40)，所述第二X向滑块(51)连接所述工作台(30)，所述XY向动子(20，40)和所述工作台(30)分层叠放在所述底座（10）上。3.根据权利要求1或2所述的层叠式二维负载定位工作台，其特征在于：所述工作台(30)含有多个凹槽(21)。4.根据权利要求1或2所述的层叠式二维负载定位工作台，其特征在于：所述层叠式二维负载定位工作台采用U型直线电机(70)驱动，所述U型直线电机(70)还包括U型直线电机动子(72)和U型直线电机定子(71)，所述X、Y向动子(20、40)分别连接所述U型直线电机动子(72)，所述底座(10)连接所述U型直线电机定子(71)。5.根据权利要求1或2所述的层叠式二维负载定位工作台，其特征在于：所述层叠式二维负载定位工作台还包括固定在所述底座(10)和所述X向动子(20)之间测量所述X向动子(20)位移的光栅尺位移传感器(60)。6.根据权利要求1或2所述的层叠式二维负载定位工作台，其特征在于：所述层叠式二维负载定位工作台还包括固定在所述X向动子(20)上测量所述工作台(30)位移的光栅尺位移传感器(60)。7.根据权利要求3所述的层叠式二维负载定位工作台，其特征在于：所述X、Y向动子(20、40)还包括所述凹槽(21)和通孔。...

【技术特征摘要】
1.一种层叠式二维负载定位工作台，包括工作台(30)、设有第一 X向导轨(14)的底座(10)和设有第一 Y向导轨(31)的X向动子(20)，所述X向动子(20)滑动配合所述第一X向导轨(14)，所述工作台(30)滑动配合所述第一 Y向导轨(31)，其特征在于:所述底座(10)还包括第二 Y向导轨(13)，所述层叠式二维负载定位工作台还包括Y向动子(40)，所述Y向动子(40)滑动配合所述第二 Y向导轨(13)，所述层叠式二维负载定位工作台还包括可沿X方向运动的滑动解耦机构(50)，所述滑动解耦机构(50)分别连接所述Y向动子(40)和所述工作台(30)。2.根据权利要求1所述的层叠式二维负载定位工作台，其特征在于:所述滑动解耦机构(50)包括第二 X向导轨(52)和配合所述第二 X向导轨(52)的第二 X向滑块(51)，所述第二X向导轨(52)连接所述Y向动子(40)，所述第二X向滑块(51)连接所述工作台(30)，所述XY向动子(20，40)和所述工作台(30)分层叠放在所述底座(10)上。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振夺，
申请(专利权)人：深圳市德沃先进自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44