本实用新型专利技术涉及机械制造技术领域内的一种龙门双驱装置，包括柔性铰链、直线滑轨模组、直线电机模组以及基座；基座的两侧分别安装有一组相互平行的直线滑轨模组和直线电机模组，柔性铰链包括横向止动平面柔性铰链和全自由度平面柔性铰链，横向止动平面柔性铰链和全自由度平面柔性铰链分别和位于基座两侧的直线滑轨模组连接，待装配的横梁的两端分别与横向止动平面柔性铰链和全自由度平面柔性铰链连接；位于基座两侧的直线电机模组驱动横梁进行直线移动时，通过横向止动平面柔性铰链和全自由度平面柔性被动补偿横梁跨度方向的形变，直线电机模组的动子与横梁保持相对静止。本实用新型专利技术能够提升低速和启停阶段的动态性能。新型能够提升低速和启停阶段的动态性能。新型能够提升低速和启停阶段的动态性能。
【技术实现步骤摘要】
龙门双驱装置
[0001]本技术涉及机械设计、运动控制、机床制造等
，具体地，涉及一种龙门滑台浮动支撑柔性铰链组件及其龙门双驱装置。
技术介绍
[0002]龙门双驱系统是大型机床、测量设备的通用型解决方案，其运动精度受到龙门滑台两侧导轨直线度、平行度、以及两侧运动同步性等一系列因素的影响。传统的龙门横梁刚性联结方式，对系统的安装精度要求极高，直线模组或导轨系统的运动直线度、平行度误差直接反应到系统的定位精度上，甚至出现左右两侧无法同时到达指定同步位置的情况。同时，双侧直线模组运动不同步，将会导致龙门横梁、导轨系统受到拉压、弯扭等变形，甚至损坏机械系统，无疑增加了控制难度、限制了系统的高速运行安全性。
[0003]经检索，中国技术专利申请号为CN 201921169045.6，提出了一种龙门双驱偏差补偿技术，采用压电陶瓷、柔性铰链系统对机床运动误差进行补偿，需要指出的是，该装置仅能用来补偿龙门系统运动方向的位移偏差，并不能消除龙门横梁方向，双侧轨道的直线度、平行度导致的运行卡涩问题，单纯依靠柔性铰链的内部变形测量机床运动误差存在精度和可靠性问题。另外，中国专利技术专利申请号为CN 201610144577.9，提出了通过旋转机构和导向机构装配叠加的方式消除龙门系统和横梁内应力的方法，结构装配叠加会削弱龙门系统的刚性，机构运动间隙会进一步削弱龙门系统的精度，不利于龙门系统在高精度应用场景的使用。中国专利技术专利申请号为CN202110808005.7，提出了一种龙门滑台柔性铰链支撑组件，通过回转柔性铰链和偏扭柔性铰链组合支撑方式实现龙门横梁内力的消除，其缺点在于，龙门横梁与导轨滑块在龙门滑台纵向(滑动方向)依然保持相对固定，不利于消除低速和启停阶段的导轨阻尼、爬行等带来的影响。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种龙门双驱装置。
[0005]根据本技术提供的一种龙门双驱装置，包括柔性铰链、直线滑轨模组、直线电机模组以及基座；
[0006]所述基座的两侧分别安装有一组相互平行的所述直线滑轨模组和所述直线电机模组，所述柔性铰链包括横向止动平面柔性铰链和全自由度平面柔性铰链，所述横向止动平面柔性铰链和所述全自由度平面柔性铰链分别和位于所述基座两侧的所述直线滑轨模组连接，待装配的横梁的两端分别与所述横向止动平面柔性铰链和所述全自由度平面柔性铰链连接；
[0007]位于所述基座两侧的所述直线电机模组驱动所述横梁进行直线移动时，通过所述横向止动平面柔性铰链和所述全自由度平面柔性被动补偿所述横梁跨度方向的形变，所述直线电机模组的动子与所述横梁保持相对静止。
[0008]一些实施方式中，所述横向止动平面柔性铰链包括第一基板、第一微动盘以及第
一薄壁梁，所述第一基板通过多个所述第一薄壁梁与所述第一微动盘挠性连接，且所述第一基板与所述第一微动盘沿跨度方向的移动被限制。
[0009]一些实施方式中，多个所述第一薄壁梁中包括一对一字形结构并对称连接于所述微动盘的两侧，一对一字形的所述第一薄壁梁用于限制所述第一微动盘相对所述第一基板沿跨度方向的相对移动；
[0010]多个所述第一薄壁梁中还包括成对设置并对称设置于所述第一微动盘两侧的折线型、弧线形、S形、椭圆形或波浪形中的任一种形状。
[0011]一些实施方式中，所述全自由度平面柔性铰链包括第二基板、第二微动盘以及第二薄壁梁，所述第二基板通过多个所述第二薄壁梁与所述第二微动盘挠性连接，所述第二微动盘相对于所述第二基板能够进行平面内任意方向的移动。
[0012]一些实施方式中，多个所述第二薄壁梁为折线形、弧线形、S形、椭圆形或波浪形中的任一种或多种组合。
[0013]一些实施方式中，所述直线电机模组包括电机定子和电机动子；
[0014]所述横梁的两端分别连接在位于所述基座两侧的所述电机动子上，或所述横梁的两端分别与所述横向止动平面柔性铰链和所述全自由度平面柔性铰链连接后，位于所述基座两侧的所述电机动子分别与所述横向止动平面柔性铰链和所述全自由度平面柔性铰链连接。
[0015]一些实施方式中，所述直线滑轨模组包括直线滑轨和滑块，所述滑块滑动连接于所述直线滑轨上，所述直线滑轨安装于所述基座上。
[0016]一些实施方式中，所述横梁的两端分别连接在位于所述基座两侧的所述电机动子上时，所述第一基板和所述第二基板分别与所述滑块，所述第一微动盘和所述第二微动盘分别与所述横梁连接，或所述第一基板和所述第二基板分别与所述横梁连接，所述第一微动盘和所述第二微动盘分别与所述滑块连接。
[0017]一些实施方式中，所述横梁的两端分别与所述横向止动平面柔性铰链和所述全自由度平面柔性铰链连接后，位于所述基座两侧的所述电机动子分别与所述横向止动平面柔性铰链和所述全自由度平面柔性铰链连接时，
[0018]两组所述滑块分别与所述第一基板和所述第二基板连接，所述横梁的两端分别连接于所述第一微动盘和所述第二微动盘上，两组所述电机动子分别与所述第一微动盘和所述第二微动盘连接，或，两组所述滑块分别与所述第一微动盘和所述第二微动盘连接，所述横梁的两端分别连接于所述第一基板和所述第二基板上，两组所述直线电机模组分别与所述第一基板和所述第二基板连接。
[0019]一些实施方式中，还包括位置测量组件，所述位置测量组件包括位置栅尺和位置测量读头，所述位置栅尺平行于所述直线滑轨模组，所述位置测量读头与所述横梁保持相对静止。
[0020]与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：
[0021]1、本技术龙门双驱装置能够使龙门横梁与导轨滑块在龙门滑台滑行时实现了类似气浮导轨的自由浮动的效果，消除低速和启停阶段导轨阻尼、爬行等对动态特性的影响，提升低速和启停阶段的动态性能。
[0022]2、本技术通过横向止动平面柔性铰链和全自由度平面柔性铰链的挠性变形
补偿和平衡横梁在纵向移动过程中因两侧导轨直线度、平行度以及两侧运动不同步导致的龙门横梁跨度方向的拉压、弯扭等形变，解决龙门双驱装置系统安装精度要求极高，装调、控制困难，运行卡涩，重复定位精度差等问题。
[0023]3、本技术通过集成位置测量组件，使得直线电机动子、横梁以及位置测量读头相对静止的状态，形成一体化设计，进一步提高龙门双驱装置的运动精度与定位精度
附图说明
[0024]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0025]图1为本技术爆炸结构示意图；
[0026]图2为本技术横向止动平面柔性铰链中弧形与一字形薄壁梁结构涉设计示意图；
[0027]图3为本技术横向止动平面柔性铰链中S形与一字形薄壁梁结构涉设计示意图；
[0028]图4为本技术横向止动平面柔性铰链中折线形与一字形薄壁梁结构涉设计示意图；
[0029]图5为本技术全自由度平面柔性本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种龙门双驱装置，其特征在于，包括柔性铰链(1)、直线滑轨模组(2)、直线电机模组(3)以及基座(4)；所述基座(4)的两侧分别安装有一组相互平行的所述直线滑轨模组(2)和所述直线电机模组(3)，所述柔性铰链(1)包括横向止动平面柔性铰链(11)和全自由度平面柔性铰链(12)，所述横向止动平面柔性铰链(11)和所述全自由度平面柔性铰链(12)分别和位于所述基座(4)两侧的所述直线滑轨模组(2)连接，待装配的横梁(5)的两端分别与所述横向止动平面柔性铰链(11)和所述全自由度平面柔性铰链(12)连接；位于所述基座(4)两侧的所述直线电机模组(3)驱动所述横梁(5)进行直线移动时，通过所述横向止动平面柔性铰链(11)和所述全自由度平面柔性铰链(12)被动补偿所述横梁(5)跨度方向的形变，所述直线电机模组(3)的动子与所述横梁(5)保持相对静止。2.根据权利要求1所述的龙门双驱装置，其特征在于，所述横向止动平面柔性铰链(11)包括第一基板(111)、第一微动盘(112)以及第一薄壁梁(113)，所述第一基板(111)通过多个所述第一薄壁梁(113)与所述第一微动盘(112)挠性连接，且所述第一基板(111)与所述第一微动盘(112)沿跨度方向的移动被限制。3.根据权利要求2所述的龙门双驱装置，其特征在于，多个所述第一薄壁梁(113)中包括一对一字形结构并对称连接于所述微动盘(112)的两侧，一对一字形的所述第一薄壁梁(113)用于限制所述第一微动盘(112)相对所述第一基板(111)沿跨度方向的相对移动；多个所述第一薄壁梁(113)中还包括成对设置并对称设置于所述第一微动盘(112)两侧的折线型、弧线形、S形、椭圆形或波浪形中的任一种形状。4.根据权利要求2所述的龙门双驱装置，其特征在于，所述全自由度平面柔性铰链(12)包括第二基板(121)、第二微动盘(122)以及第二薄壁梁(123)，所述第二基板(121)通过多个所述第二薄壁梁(123)与所述第二微动盘(122)挠性连接，所述第二微动盘(122)相对于所述第二基板(121)能够进行平面内任意方向的移动。5.根据权利要求4所述的龙门双驱装置，其特征在于，多个所述第二薄壁梁(123)为折线形、弧线形、S形、椭圆形或波浪形中的任一种或多种组合。6.根据权利要求5所述的龙门双驱装置，其特征在于，所述直线电机模组(3)包括电机定子(31)和电机动子(32)；所述横梁(5)...
【专利技术属性】
技术研发人员：谷朝臣，刘庆鹏，位广宇，杨舒盛，
申请(专利权)人：苏州华甪工控科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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