一种直线电机驱动的样品台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直线电机驱动的样品台，包括底座，底座上从下往上依次安装有Y轴组件、X轴组件和Z轴组件，且X轴组件、Y轴组件和Z轴组件沿XYZ三个轴向相互垂直布设，在Z轴组件上安装有水平方向的承物台；在Y轴组件、X轴组件和Z轴组件上均安装有直线电机，Y轴组件上的直线电机驱动X轴组件沿Y轴方向移动，X轴组件上的直线电机驱动Z轴组件沿X轴方向移动，Z轴组件上的直线电机驱动承物台沿Z轴方向移动。本实用新型专利技术各轴组件的动力来源均为直线电机，当直线电机启动时，各轴组件可随该轴电机同向等速运动，结构简单，定位精度高，反应速度快、灵敏度高，各轴组件的末端限位均采用电气限位和机械限位，工作安全可靠、寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种直线电机驱动的样品台
本技术属于扫描成像
，具体涉及一种直线电机驱动的样品台。
技术介绍
近年来，全球电气与电子工业的发展十分迅速，技术更新越来越快，电子产品更新换代的周期也在不断地缩短，同时，各种电子产品的组成结构也越来越复杂。在电子产品给人类生活和工作带来各种便利和好处的同时，也给社会环境带来了各种各样的电子垃圾，给全球环境带来了极大的负担。针对这一问题，欧盟会议和欧盟理事会在2003年2月发布了两个针对电子产品的相关指令，分别是《废旧电子电子电器》设备指令(简称WEEE指令)和《RoHS指令》。其中，RoHS指令指出，在各种电子产品的生产制造过程中，需对该产品所使用的材料进行有害物质的含量测定。目前，电子产品材料中有害物质的检测方法多是利用X荧光分析仪来开展检测工作。因此，就需要一个承载样品的样品台来实现样品的自动移动与高精度定位功能。目前，市场上绝大部分的样品承载试验台自动化程度或样品的定位精度不高。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷和不足，本技术提供了一种直线电机驱动的样品台，克服现有样品台自动化程度或样品的定位精度不高的缺陷。为达到上述目的，本技术采取如下的技术方案：一种直线电机驱动的样品台，包括底座，底座上从下往上依次安装有Y轴组件、X轴组件和Z轴组件，且X轴组件、Y轴组件和Z轴组件沿XYZ三个轴向相互垂直布设，在Z轴组件上安装有水平方向的承物台；在Y轴组件、X轴组件和Z轴组件上均安装有直线电机，Y轴组件上的直线电机驱动X轴组件沿Y轴方向移动，X轴组件上的直线电机驱动Z轴组件沿X轴方向移动，Z轴组件上的直线电机驱动承物台沿Z轴方向移动；所述的Y轴组件有两套，且两套Y轴组件平行设置，Y轴组件包括Y轴底座，Y轴底座下端固定在底座上，Y轴底座上端固定有Y轴滑轨，Y轴滑轨上可滑动安装有Y轴滑块，Y轴滑块上端固定有Y轴连接支架，Y轴连接支架上端固定有水平方向的Y轴连接板，在Y轴连接支架的一侧固定连接有Y轴电机连接块，Y轴电机连接块下端连接有直线电机，Y轴组件上的直线电机平行于Y轴底座并固定在Y轴底座的外部侧壁上；所述的X轴组件包括X轴底座，X轴底座垂直于Y轴底座，X轴底座下部的两端分别固定在两套Y轴组件的两个Y轴连接板上，X轴底座的一侧安装有两条平行的X轴滑轨，X轴滑轨上可滑动安装有X轴滑块，X轴滑块上固定有X轴连接板，在X轴底座的下壁外固定有直线电机，X轴组件上的直线电机固定连接所述的X轴连接板的一端；所述的Z轴组件包括竖向的Z轴底座，Z轴底座垂直于X轴底座和Y轴底座，Z轴底座的一侧下方固定在X轴连接板上，Z轴底座的另一侧上安装有两条平行的Z轴滑轨，Z轴滑轨上可滑动安装有Z轴滑块，Z轴滑块上固定有Z轴连接板，在Z轴底座的侧壁外固定有直线电机，Z轴组件上的直线电机固定连接所述的Z轴连接板的一端，在Z轴连接板上安装所述承物台。本技术还具有如下区别技术特征：所述的Y轴滑块的外侧壁的两端固定有感应板，Y轴底座的外侧壁上安装有两个光电开关，两个Y轴光电开关分别设于Y轴滑轨的两个端部下方，感应板的感应端能插入光电开关的感应槽内。在所述X轴滑轨两端固定有光电开关，在X轴连接板的两侧固定有感应板，感应板的感应端能插入光电开关的感应槽内。在所述Z轴滑轨两端固定有光电开关，在Z轴连接板与Z轴底座之间的Z轴连接板的侧壁上安装有感应板，感应板的感应端能插入光电开关的感应槽内。所述的直线电机包括定子和动子，动子可滑动安装在定子上；所述的Y轴电机连接块与Y轴组件的直线电机的动子固定连接，Y轴底座的外部侧壁上固定安装Y轴组件的直线电机的定子；所述的X轴连接板的一端与X轴组件的直线电机的动子固定连接，X轴底座的下壁外固定X轴组件的直线电机的定子；所述的Z轴连接板的一端与Z轴组件的直线电机的动子固定连接，Z轴底座的侧壁外固定Z轴组件的直线电机的定子。所述的Y轴底座上端安装有两个Y轴限位支架，两个Y轴限位支架设于Y轴滑轨的两端，在Y轴限位支架与Y轴滑块的端部之间设有Y轴橡胶限位块，Y轴橡胶限位块固定在Y轴限位支架的侧壁上。所述的X轴底座侧壁上安装有两个X轴限位支架，X轴限位支架设于X轴滑轨的两端，在X轴连接板与X轴底座之间的X轴连接板的侧壁上加工有X轴碰撞块，在X轴限位支架与X轴碰撞块之间设有X轴橡胶限位块，X轴橡胶限位块固定在X轴限位支架的侧壁上。所述的Z轴底座侧壁上安装有Z轴限位支架，Z轴限位支架设于Z轴滑轨的两端，在Z轴限位支架与Z轴连接板的侧壁之间设有Z轴橡胶限位块，Z轴橡胶限位块固定在Z轴限位支架的侧壁上。所述的Y轴底座的内侧壁加工有多个平行分布的直角三角形加劲板；所述的X轴底座和Z轴底座为U形槽结构，在X轴底座和Z轴底座内均加工有多个平行分布的长方形的加劲板。所述的承物台的水平面上开设有多个螺纹孔，承物台的竖直面固定在Z轴连接板上，在承物台的竖直面和水平面之间加工有加劲肋。本技术与现有技术相比，有益的技术效果是：本技术的直线电机驱动的样品台的X轴组件、Y轴组件、Z轴组件的动力来源均为直线电机，各轴组件均与直线电机的动子固联，当直线电机启动时，各轴组件可随该轴电机的动子同向等速运动。本技术采用直线电机作为驱动装置，与传统采用步进电机的二维、三维工作台相比，主要有如下几个特点：一是结构简单，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，因而使得系统本身的结构大为简化，重量和体积大大地下降；二是定位精度高，在需要直线运动的地方，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；三是反应速度快、灵敏度高，随动性好，直线电机容易做到其动子用磁悬浮支撑，因而使得动子和定子之间始终保持一定的气隙而不接触，这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力，因而大大地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性；四是工作安全可靠、寿命长，直线电机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。本技术各轴组件的末端限位均采用电气限位和机械限位两种，其中，电气限位为采用光电开关进行感应，当光电开关感应到物体时，向电气系统发送停止命令；当电气系统出现问题时，为了保证各轴组件不会运行至运行范围之外，保证作业安全，在各轴组件的两段设置了橡胶限位块，当电气系统出现故障导致各轴运动至极限位置时未停止，则各轴组件将会碰撞橡胶限位块，从而强迫各轴停止运动。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的主视图；图3为本技术的侧视图；图4为本技术的俯视图；图5为本技术的Y轴组件结构示意图；图6为本技术的X轴组件结构示意图；图7为本技术的Z轴组件结构示意图；图中各标号表示为:1-底座，2-Y轴组件，3-X轴组件，4-Z轴组件，5-承物台，6-直线电机，7-光电开关，8-感应板；21-Y轴底座，211-加劲板，22-Y轴滑轨，23-Y轴滑块，24-Y轴连接支架，25-Y轴连接板，26-Y轴电机连接块，29-Y轴限位支架，291-Y轴橡胶限位块；31-X轴底座，311-加劲板，32-X轴滑轨，33-X轴滑块，34-X轴连接板，37-X轴限位支架，371-X轴橡胶限位块，38-X轴碰撞块；41-Z轴底座，42-Z轴滑轨，43本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直线电机驱动的样品台，其特征在于，包括底座(1)，底座(1)上从下往上依次安装有Y轴组件(2)、X轴组件(3)和Z轴组件(4)，且X轴组件(3)、Y轴组件(2)和Z轴组件(3)沿XYZ三个轴向相互垂直布设，在Z轴组件(3)上安装有水平方向的承物台(5)；在Y轴组件(2)、X轴组件(3)和Z轴组件(4)上均安装有直线电机(6)，Y轴组件(2)上的直线电机(6)驱动X轴组件(3)沿Y轴方向移动，X轴组件(3)上的直线电机(6)驱动Z轴组件(4)沿X轴方向移动，Z轴组件(4)上的直线电机(6)驱动承物台(5)沿Z轴方向移动；所述的Y轴组件(2)有两套，且两套Y轴组件(2)平行设置，Y轴组件(2)包括Y轴底座(21)，Y轴底座(21)下端固定在底座(1)上，Y轴底座(21)上端固定有Y轴滑轨(22)，Y轴滑轨(22)上可滑动安装有Y轴滑块(23)，Y轴滑块(23)上端固定有Y轴连接支架(24)，Y轴连接支架(24)上端固定有水平方向的Y轴连接板(25)，在Y轴连接支架(24)的一侧固定连接有Y轴电机连接块(26)，Y轴电机连接块(26)下端连接有直线电机(6)，Y轴组件(2)上的直线电机(6)平行于Y轴底座(21)并固定在Y轴底座(21)的外部侧壁上；所述的X轴组件(3)包括X轴底座(31)，X轴底座(31)垂直于Y轴底座(21)，X轴底座(31)下部的两端分别固定在两套Y轴组件(3)的两个Y轴连接板(25)上，X轴底座(31)的一侧安装有两条平行的X轴滑轨(32)，X轴滑轨(32)上可滑动安装有X轴滑块(33)，X轴滑块(33)上固定有X轴连接板(34)，在X轴底座(31)的下壁外固定有直线电机(6)，X轴组件(3)上的直线电机(6)固定连接所述的X轴连接板(34)的一端；所述的Z轴组件(4)包括竖向的Z轴底座(41)，Z轴底座(41)垂直于X轴底座(31)和Y轴底座(21)，Z轴底座(41)的一侧下方固定在X轴连接板(34)上，Z轴底座(41)的另一侧上安装有两条平行的Z轴滑轨(42)，Z轴滑轨(42)上可滑动安装有Z轴滑块(43)，Z轴滑块(43)上固定有Z轴连接板(44)，在Z轴底座(41)的侧壁外固定有直线电机(6)，Z轴组件(4)上的直线电机(6)固定连接所述的Z轴连接板(44)的一端，在Z轴连接板(44)上安装所述承物台(5)。...

【技术特征摘要】
1.一种直线电机驱动的样品台，其特征在于，包括底座(1)，底座(1)上从下往上依次安装有Y轴组件(2)、X轴组件(3)和Z轴组件(4)，且X轴组件(3)、Y轴组件(2)和Z轴组件(3)沿XYZ三个轴向相互垂直布设，在Z轴组件(3)上安装有水平方向的承物台(5)；在Y轴组件(2)、X轴组件(3)和Z轴组件(4)上均安装有直线电机(6)，Y轴组件(2)上的直线电机(6)驱动X轴组件(3)沿Y轴方向移动，X轴组件(3)上的直线电机(6)驱动Z轴组件(4)沿X轴方向移动，Z轴组件(4)上的直线电机(6)驱动承物台(5)沿Z轴方向移动；所述的Y轴组件(2)有两套，且两套Y轴组件(2)平行设置，Y轴组件(2)包括Y轴底座(21)，Y轴底座(21)下端固定在底座(1)上，Y轴底座(21)上端固定有Y轴滑轨(22)，Y轴滑轨(22)上可滑动安装有Y轴滑块(23)，Y轴滑块(23)上端固定有Y轴连接支架(24)，Y轴连接支架(24)上端固定有水平方向的Y轴连接板(25)，在Y轴连接支架(24)的一侧固定连接有Y轴电机连接块(26)，Y轴电机连接块(26)下端连接有直线电机(6)，Y轴组件(2)上的直线电机(6)平行于Y轴底座(21)并固定在Y轴底座(21)的外部侧壁上；所述的X轴组件(3)包括X轴底座(31)，X轴底座(31)垂直于Y轴底座(21)，X轴底座(31)下部的两端分别固定在两套Y轴组件(3)的两个Y轴连接板(25)上，X轴底座(31)的一侧安装有两条平行的X轴滑轨(32)，X轴滑轨(32)上可滑动安装有X轴滑块(33)，X轴滑块(33)上固定有X轴连接板(34)，在X轴底座(31)的下壁外固定有直线电机(6)，X轴组件(3)上的直线电机(6)固定连接所述的X轴连接板(34)的一端；所述的Z轴组件(4)包括竖向的Z轴底座(41)，Z轴底座(41)垂直于X轴底座(31)和Y轴底座(21)，Z轴底座(41)的一侧下方固定在X轴连接板(34)上，Z轴底座(41)的另一侧上安装有两条平行的Z轴滑轨(42)，Z轴滑轨(42)上可滑动安装有Z轴滑块(43)，Z轴滑块(43)上固定有Z轴连接板(44)，在Z轴底座(41)的侧壁外固定有直线电机(6)，Z轴组件(4)上的直线电机(6)固定连接所述的Z轴连接板(44)的一端，在Z轴连接板(44)上安装所述承物台(5)。2.如权利要求1所述的直线电机驱动的样品台，其特征在于，所述的Y轴滑块(23)的外侧壁的两端固定有感应板(8)，Y轴底座(21)的外侧壁上安装有两个光电开关(7)，两个Y轴光电开关(7)分别设于Y轴滑轨(22)的两个端部下方，感应板(8)的感应端能插入光电开关(7)的感应槽内。3.如权利要求1所述的直线电机驱动的样品台，其特征在于，在所述X轴滑轨(32)两端固定有光电开关(7)，在X轴连接板(34)的两侧固定有感应板(8)，感应板(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁智勇，吴优，王博，王雲龙，卢飞洋，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61