一种垂直方向高速高精度直驱机构制造技术

本发明专利技术垂直方向高速高精度直驱机构，包括竖直放置的基座、设于基座上的竖直放置的滑轨、直线电机初级和直线电机次级，直线电机初级安装在基座上，直线电机次级连接有移动载板，移动载板上设有滑块，滑块卡合在滑轨上并沿滑轨移动，直线电机初级和直线电机次级相对设置，移动载板设有读数头，基座上还设有竖直设置的用于感测读数头位置变化的光栅尺。本发明专利技术采用直线电机直接驱动的技术，实现极高的加、减速度和运动速度；避免机械磨损和反向间隙；采用非接触传动，寿命更长；基座采用较大阻尼的材料制成，抑制低阶模态的谐响应幅值，克服高阶模态的振动，具有良好的动态响应特性；采用高分辨率位置反馈装置，实现全闭环控制，重复精度更高。

Vertical direction high speed and high precision direct drive mechanism

The invention is perpendicular to the direction of high speed and high precision direct drive mechanism comprises a vertical base, the base is arranged vertically placed on the slide rail, linear motor primary and secondary of linear motor, linear motor mounted on the base of primary, secondary of linear motor is connected with a mobile carrier, the mobile carrier plate is provided with a slide block, the slide on the rail fastening and move along the sliding rail, linear motor primary and secondary of linear motor positioned relative to mobile carrier plate is provided with a reading head base is also provided with a vertically arranged to sense the grating measuring reading head position changes. The invention adopts linear motor direct drive technology, speed and movement speed of addition and subtraction to achieve high; avoid mechanical friction and backlash; using non-contact transmission, long service life; the base made of large damping material, the amplitude of response suppression of low order modes of harmonic vibration, overcome the high order modes, with dynamic response characteristics good; using high resolution position feedback device, closed-loop control, repeat precision.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动化设备领域，具体是一种垂直方向高速高精度直驱机构。
技术介绍
随着经济和科技的发展，在工业生产中自动化设备的运用越来越广泛，在垂直方向的驱动机构中，传统的方式为机械式传动，由传统伺服电机驱动旋转类的零件进行运动，其转速和惯量不匹配对运动过程有影响，由于转动类零件的存在，需要对其进行润滑，同时其运动速度慢，运动过程中会造成机械磨损和反向间隙，及产生整体机构的振动，缩短机构的使用寿命。因此，有必要提供一种垂直方向高速高精度直驱机构来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高速、高精度、寿命长的垂直方向高速高精度直驱机构。本专利技术通过如下技术方案实现上述目的：一种垂直方向高速高精度直驱机构，包括竖直放置的基座、设于所述基座上的竖直放置的滑轨、直线电机初级和直线电机次级，所述直线电机初级安装在所述基座上，所述直线电机次级连接有移动载板，所述移动载板上设有滑块，所述滑块卡合在所述滑轨上并沿滑轨移动，所述直线电机初级和直线电机次级相对设置，所述移动载板设有读数头，所述基座上还设有竖直设置的用于感测读数头位置变化的光栅尺。进一步的，所述移动载板具有用于安装所述读数头的读数头安装部，所述读数头安装部位于所述移动载板的侧面。进一步的，所述光栅尺通过背胶粘在所述基座上。进一步的，所述滑轨内侧设有用于辅助调节所述滑轨精度的调节块。进一步的，所述滑轨的数量为两根。进一步的，所述移动载板上还设有多个安装块和安装孔。进一步的，所述光栅尺表面具有镀金的保护膜。与现有技术相比，本专利技术垂直方向高速高精度直驱机构的有益效果是：采用直线电机直接驱动的技术，消除传统伺服电机转速和惯量不匹配对运动过程的影响，可以实现极高的加、减速度和运动速度；避免运动过程中的机械磨损和反向间隙；同时，由于采用非接触进行传动，寿命更长；基座采用较大阻尼的材料制成，可以抑制低阶模态的谐响应幅值，同时克服高阶模态的振动，使其具有良好的动态响应特性；采用高分辨率位置反馈装置进行实时反馈，实现全闭环控制，重复精度更高。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是图1中省略基座的示意图。图3是图2另一角度示意图。具体实施方式请参阅图1至图3，一种垂直方向高速高精度直驱机构，包括竖直放置的基座1、设于基座1上的两根竖直放置的滑轨4、直线电机初级2和直线电机次级3，直线电机初级2安装在基座1上，直线电机次级3连接有移动载板6，移动载板6上设有滑块5，滑块5卡合在滑轨4上并沿滑轨4移动，滑轨4内侧设有调节块41，用于辅助调节滑轨的精度，直线电机初级2和直线电机次级3相对设置，直线电机初级2由永磁铁构成，工作过程中产生永磁磁场；直线电机次级3通电，产生行波磁场；行波磁场与永磁磁场相互作用，直接产生电磁推力，带动移动载板6上下运动；当通入直线电机次级3电流较大时，产生较大的推力，使移动载板6产生高的加减速和运动速度。移动载板6具有读数头安装部61，读数头安装部61设有读数头7，读数头安装部61位于移动载板6的侧面，基座1上还设有竖直设置的光栅尺8，光栅尺8通过背胶粘在基座1上，安装方便，光栅尺表面具有镀金的保护膜，可以防污、抗油等优越的性能，不需要制作额外的零件，整体成本更低；后期维护只需轻轻擦拭光栅尺即可清洁油污，寿命更长；采用了高分辨率的光栅尺和高精度的滑轨，在运动过程中，光栅尺实时反馈移动载板的位置信息，机构的控制精度更高。移动载板6上还设有多个安装块62和安装孔63，用于安装外界的负载，如机械手、夹爪等。本专利技术具有以下优点：(1)结构相当紧凑，非常适合狭窄空间内工作；电机推力大，可内置冷却装置，速度极高；易于精度调整，降低了对员工的技能要求，安装成本更低。(2)基座采用大阻尼材料铸造而成，具有良好的吸震性、高的耐磨性和高刚度；量产时，成本较低、且基座加工的面积更小，费用更低；(3)采用直线电机直接驱动的技术，为无接触驱动、不存在机械磨损，寿命更长；直线电机产生直接的轴向的推力，不需要轴承、丝杠等旋转运动，惯量匹配更加合理，可以达到极高的速度，同时对整体机构的振动影响更小；安装和维护更加方便，极大的降低了员工的劳动强度，且在安装过程中，对于安装精度更容易管控；在整个驱动机构中，没有旋转类的零件，不需要润滑，对环境要求较高的场合，更加实用。(4)反馈装置采用具有背胶的，可以自粘的光栅尺，其表面具有镀金的保护膜，可以防污、抗油等优越的性能，不需要制作额外的零件，整体成本更低；后期维护只需轻轻擦拭光栅尺即可清洁油污，寿命更长；采用了高分辨率的光栅尺和高精度的滑轨，机构的控制精度更高。以上所述的仅是本专利技术的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直方向高速高精度直驱机构，其特征在于：包括竖直放置的基座、设于所述基座上的竖直放置的滑轨、直线电机初级和直线电机次级，所述直线电机初级安装在所述基座上，所述直线电机次级连接有移动载板，所述移动载板上设有滑块，所述滑块卡合在所述滑轨上并沿滑轨移动，所述直线电机初级和直线电机次级相对设置，所述移动载板设有读数头，所述基座上还设有竖直设置的用于感测读数头位置变化的光栅尺。

【技术特征摘要】
1.一种垂直方向高速高精度直驱机构，其特征在于：包括竖直放置的基座、设于所述基座上的竖直放置的滑轨、直线电机初级和直线电机次级，所述直线电机初级安装在所述基座上，所述直线电机次级连接有移动载板，所述移动载板上设有滑块，所述滑块卡合在所述滑轨上并沿滑轨移动，所述直线电机初级和直线电机次级相对设置，所述移动载板设有读数头，所述基座上还设有竖直设置的用于感测读数头位置变化的光栅尺。2.根据权利要求1所述的垂直方向高速高精度直驱机构，其特征在于：所述移动载板具有用于安装所述读数头的读数头安装部，所述读数头安装部位于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕绍林，孟健，王丰，高尧，刘树磊，汤丽丽，
申请(专利权)人：苏州博众精工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32