一种精密三轴位移装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种精密三轴位移装置，包括三个结构相同的轴机构和设置在轴机构上的传动系统，传动系统的输入端通过平键连接有伺服电机的输出轴，传动系统的输出端通过联轴器连接有滚珠丝杠，滚珠丝杠的外部设有外壳，滚珠丝杠的滑动块上端和下端通过螺栓分别连接有滑块和导轨滑块。解决了现有三轴位移平台，定位精度低，且步进电机开环控制带来的一系列问题；通过闭环控制的伺服电机以及高精度的滚珠丝杠机构，实现了精密三轴位移装置的高精度控制及定位，并可适配多种自动化设备进行精准的实施动作；提高了三轴位移平台的使用范围及使用精度，给高精度自动化设备设施的设计和实施提供极大便利。

【技术实现步骤摘要】
一种精密三轴位移装置
本技术涉及精密位移平台
，具体来说，涉及一种精密三轴位移装置。
技术介绍
市场上存在着有很多种平移式位移装置，包括单轴、双轴和三轴的装置，按照传动方式，可以分为两大类，一类是同步带传动，同步带传动结构紧凑，质量轻，但是传动带具有弹性，齿轮啮合有间隙，导致其运动精度不高；另一类是滚珠丝杠传动，这类传动方式的传动精度高，但是目前的移动平台在驱动方式上，都采用的是步进电机驱动，这类驱动方式属于开环控制，导致位移装置各轴运动精度不高。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本技术提出一种精密三轴位移装置，能够克服现有技术的上述不足。为实现上述技术目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种精密三轴位移装置，包括三个结构相同的轴机构和设置在轴机构上的传动系统，所述传动系统的输入端通过平键连接有伺服电机的输出轴，所述传动系统的输出端通过联轴器连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的外部设有外壳，所述滚珠丝杠的滑动块上端和下端通过螺栓分别连接有滑块和导轨滑块；所述外壳的上部设有水平滑动的密封钢带，所述滑块在所述密封钢带上部，所述滑块靠近外壳外侧通过螺栓连接有定位块，所述外壳在所述定位块下方设有若干个水平放置的位置传感器；所述三个轴机构分别为X轴机构、Y轴机构和Z轴机构，所述Z轴机构的底部通过螺栓与Y轴机构的滑块连接，所述Y轴机构的底部通过螺栓与X轴机构的滑块连接。进一步地，所述滚珠丝杠的通过滚动轴承固定在所述外壳内部。进一步地，所述密封钢带的两端均设有限位挡块。进一步地，所述外壳内部设有与所述导轨滑块相匹配的导轨。进一步地，所述位置传感器设有三个，所述外壳两侧的位置传感器为滑块的电子限位装置，所述外壳中部的位置传感器为原点传感器。本技术的有益效果：解决了现有三轴位移平台，定位精度低，且步进电机开环控制带来的一系列问题；通过闭环控制的伺服电机以及高精度的滚珠丝杠机构，实现了精密三轴位移装置的高精度控制及定位，并可适配多种自动化设备进行精准的实施动作；提高了三轴位移平台的使用范围及使用精度，给高精度自动化设备设施的设计和实施提供极大便利。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本技术实施例所述的一种精密三轴位移装置的结构示意图；图2是根据本技术实施例所述的轴机构的结构示意图。图中：10、X轴机构；20、Y轴机构；30、Z轴机构；1、传动系统；2、伺服电机；3、外壳；3-1、滑块；3-2、密封钢带；3-3、定位块；3-4、位置传感器；3-5、限位挡块。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1-2所示，根据本技术实施例所述的一种精密三轴位移装置，包括三个结构相同的轴机构和设置在轴机构上的传动系统1，所述传动系统1的输入端通过平键连接有伺服电机2的输出轴，所述传动系统1的输出端通过联轴器连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的外部设有外壳3，所述滚珠丝杠的滑动块上端和下端通过螺栓分别连接有滑块3-1和导轨滑块；所述外壳3的上部设有水平滑动的密封钢带3-2，所述滑块3-1在所述密封钢带3-2上部，所述滑块3-1靠近外壳3外侧通过螺栓连接有定位块3-3，所述外壳3在所述定位块3-3下方设有若干个水平放置的位置传感器3-4；所述三个轴机构分别为X轴机构10、Y轴机构20和Z轴机构30，所述Z轴机构30的底部通过螺栓与Y轴机构20的滑块3-1连接，所述Y轴机构20的底部通过螺栓与X轴机构10的滑块3-1连接。在本技术的一个具体实施例中，所述滚珠丝杠的通过滚动轴承固定在所述外壳3内部。在本技术的一个具体实施例中，所述密封钢带3-2的两端均设有限位挡块3-5。在本技术的一个具体实施例中，所述外壳3内部设有与所述导轨滑块相匹配的导轨。在本技术的一个具体实施例中，所述位置传感器3-4设有三个，所述外壳3两侧的位置传感器3-4为滑块3-1的电子限位装置，所述外壳3中部的位置传感器3-4为原点传感器。为了方便理解本技术的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本技术的上述技术方案进行详细说明。本技术所述的一种精密三轴位移装置，包括X轴机构10、Y轴机构20和Z轴机构30，Z轴机构30的底部通过螺栓与Y轴机构20的滑块连接，并跟随一起运动，同样，Y轴机构20的底部通过螺栓与X轴机构10的滑块连接，通过X轴机构10的运动，带动Y轴机构20和Z轴机构30一同运动。X轴机构10，Y轴机构20，Z轴机构30的内部机构采用相同的形式，轴机构包括伺服电机2、外壳3、滑块3-1、位置传感器3-4以及传动系统1构成。伺服电机2的输出轴与传动系统1的输入端通过平键连接，动力通过传动系统1的输入端传输到传动系统1的输出端，实现动力传输方向的平行移动。传动系统1的输出端通过联轴器与外壳3内部的高精度滚珠丝杠的一端连接，滚珠丝杠的另一端通过滚动轴承固定在外壳3内部。滚珠丝杠的滑动块上端与滑块3-1通过螺栓连接，下端通过螺栓与导轨滑块固定连接。当伺服电机2转动时，动力即可通过传动系统1传输到滚珠丝杠的一端，带动滚珠丝杠的转动，使得滚珠丝杠的滑块进行移动，从而带动滑块3-1进行移动。在滑块3-1的下部装有密封钢带3-2，在滑块3-1滑动时可为外壳7实现密封，防止灰尘和液体的进入。滑块移动方向的两端放置有限位挡块3-5，通过机械的方式防止伺服电机2因错误出现飞车的状态。滑块3-1的一侧通过螺栓连接一定位块3-3，在定位块3-3的移动轨迹正下方放置有三个位置传感器3-3，两侧的位置传感器3-3用来作为滑块3-1的电子限位装置，中间的位置传感器3-3作为系统的原点传感器。驱动系统为伺服电机2，其相比于步进电机，具有扭矩大，控制精度高等特点，且作为闭环反馈系统，伺服电机具有编码器反馈功能，当电机的输出值与预设值有偏差时，作为开环控制系统的步进电机无法察觉这一偏差，而伺服电机具有编码器反馈功能，作为闭环反馈系统，伺服电机可精准的实现上位机的预设值。综上所述，借助于本技术的上述技术方案，解决了目前已有的三轴位移平台存在的运动精度低，控制方式开环的问题；采用伺服电机配合高精度滚珠丝杠的运动方式，实现三轴的精准运动及定位，提高了三轴位移平台的使用范围及使用精度，为高精度自动化设备设施的设计和实施提供极大便利。以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精密三轴位移装置，包括三个结构相同的轴机构和设置在轴机构上的传动系统（1），其特征在于，所述传动系统（1）的输入端通过平键连接有伺服电机（2）的输出轴，所述传动系统（1）的输出端通过联轴器连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的外部设有外壳（3），所述滚珠丝杠的滑动块上端和下端通过螺栓分别连接有滑块（3-1）和导轨滑块；/n所述外壳（3）的上部设有水平滑动的密封钢带（3-2），所述滑块（3-1）在所述密封钢带（3-2）上部，所述滑块（3-1）靠近外壳（3）外侧通过螺栓连接有定位块（3-3），所述外壳（3）在所述定位块（3-3）下方设有若干个水平放置的位置传感器（3-4）；/n所述三个轴机构分别为X轴机构（10）、Y轴机构（20）和Z轴机构（30），所述Z轴机构（30）的底部通过螺栓与Y轴机构（20）的滑块（3-1）连接，所述Y轴机构（20）的底部通过螺栓与X轴机构（10）的滑块（3-1）连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种精密三轴位移装置，包括三个结构相同的轴机构和设置在轴机构上的传动系统（1），其特征在于，所述传动系统（1）的输入端通过平键连接有伺服电机（2）的输出轴，所述传动系统（1）的输出端通过联轴器连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的外部设有外壳（3），所述滚珠丝杠的滑动块上端和下端通过螺栓分别连接有滑块（3-1）和导轨滑块；
所述外壳（3）的上部设有水平滑动的密封钢带（3-2），所述滑块（3-1）在所述密封钢带（3-2）上部，所述滑块（3-1）靠近外壳（3）外侧通过螺栓连接有定位块（3-3），所述外壳（3）在所述定位块（3-3）下方设有若干个水平放置的位置传感器（3-4）；
所述三个轴机构分别为X轴机构（10）、Y轴机构（20）和Z轴机构（30），所述Z轴机构（30）的底部通过螺栓与Y轴机构（20）的滑块（3-1）...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯冰，徐俊，李健，徐光平，
申请(专利权)人：北京中安吉泰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11