專利名稱：三軸運動平臺的制作方法
技術領域：
三軸運動平臺技術領域：
本實用新型涉及一種運動平臺，尤其涉及一種直線電機驅動的三軸運動 平臺。技術背景傳統的運動平臺通常是通過旋轉電機驅動同步帶、螺桿或滾珠絲桿實現 的，然而，機械傳動由于慣量、剛度、磨損等原因，使得響應慢且滯后，存 在一定的跟蹤誤差，也影響系統運行速度和精度，同時，機械配置和運動行 程也受結構限制。因此，如何提供一種可以克服由于旋轉電機驅動同步帶、螺桿或滾珠絲 桿而帶來的上述問題的三軸運動平臺已經成當前急需要解決的問題。
實用新型內容本實用新型所欲解決的技術問題是提供一種由直線電機驅動的三軸運動 平臺以克服由傳統滾珠絲杠傳動所引起剛度差、效率低、響應慢等一系列問 題。本實用新型所采用的技術方案是 一種三軸運動平臺，包括底座，組裝 于所述底座兩端的Y軸運動系統，架設于所述底座中部的X軸運動系統，以 及固定于X軸運動系統上的Z軸運動系統，其中，所述X軸運動系統、Y軸 運動系統以及Z軸運動系統分別包括直線電機及滑動裝置，該滑動裝置包括 導軌和滑塊；所述X軸運動系統還包括一橫梁，所述用于驅動該X軸運動系 統的直線電機和所述導軌固定于該橫梁上；所述Z軸運動系統還包括一固定 架，所述用于驅動該Z軸運動系統的直線電機和所述導軌安裝于所述固定架 上。所述固定架包括一水平板和一豎直板，所述水平板垂直于所述豎直板向 后延伸。用于驅動Y軸運動系統的直線電子的定子安裝于所述底座上，其動子安 裝于所述橫梁的側端面。用于驅動z軸運動系統的直線電機的定子和動子安裝于所述豎直板的前 端面。所述X軸運動系統中的滑塊分別安裝于所述水平^L的下端面以及所述豎 直板的后端面；所述Y軸運動系統中的導軌安裝于所述底座上，其滑塊安裝 于所述橫梁的底部；所述Z軸運動系統中的導^L和滑塊安裝于所述豎直板上。所述豎直板上還安裝有一平衡彈簧。所述X軸運動系統、Y軸運動系統和Z軸運動系統分別包括位置反饋裝 置。 '所述位置反饋裝置為直線光柵編碼器，該直線光柵編碼器包括光柵尺和 讀頭。本實用新型所達到的技術效果是本實用新型三軸運動平臺通過在Y軸 運動系統中采用兩個或多個直線電機作獨立或同時控制，大大減小了負載移 動或者變化引起的動態誤差，XZ軸采用無鐵心直線電機，以提高系統運行平 穩性和準確性。同時，本實用新型之三軸運動平臺可以實現負載的高速、準 確定位。
下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的描述。圖l是本實用新型三軸運動平臺的立體圖。圖2是本實用新型三軸運動平臺的立體分解圖。圖3是本實用新型三軸運動平臺的另一角度部分機構示意圖。
具體實施方式
'請參閱圖1和圖2,本實用新型三軸運動平臺1包括底座10， X軸運動 系統.20, Y,軸運動系統30和Z軸運動系統40。底座IO概呈長方體，所述Y軸運動系統30分別組裝在底座10的兩端， 所述X軸運動系統20架"&于底座10的中部，X軸運動系統2 0上組裝Z軸運 動系統40。X軸運動系統2G包括一橫梁21、直線電機22和導軌23。所述直線電機 22包括定子221和動子222。所述定子221安裝于所述橫梁21上。定子221 內裝有磁鐵。導軌23分別裝在定子221的前后兩側。Y軸運動系統30包括一直線電機31和導軌32。直線電機31亦包括定子 311和動子312。定子311安裝于底座10上，定子311的內部組裝有磁鐵。 動子312安裝于所述橫梁21的側端面上。導軌32亦安裝于所述底座10上， 且位于所述定子311的內側。所述橫梁21的底部裝有與所述導軌32相匹配 的滑塊211，在動子312的帶動下，通過滑塊211在導庫九32上的前后滑動， 從而實現X軸運動系統20以及組裝在X軸運動系統20上的Z軸運動系統40 在沿Y軸方向的運動。請參閱圖3， Z軸運動系統40包括固定架41、直線電機42和導軌43。 所述直線電機42和導軌43均安裝于所述固定架41上。該固定架41包括一 水平板411和一豎直板412。所述水平板411垂直于所述豎直板412向后延 伸。所述直線電機42同樣包括定子421和動子422。所述定子421和動子422 安裝于所述豎直板412的前端面上。所述定子421的內部裝有磁鐵。所述導 軌43亦安裝于豎直板412的前端面上。導軌43上組裝有與該導軌43相匹配 的滑塊431,從而在動子422的帶動下在Z軸方向上下運動。水平板411的 下端面上固定有X軸運動系統中的直線電機22的動子222。所述水平板411 的下端面以及豎直板412的后端面上分別組裝有一與所述導軌23相匹配的滑 塊45,從而在所述動子222的帶動下在X軸方向左右運動。豎直板412的上 安裝有一平衡彈簧46，以防止突然斷電時，滑塊431由于重力作用下滑而壓 壞凈皮加工工件。本實用新型之三軸運動于臺1的X軸運動系統20、 Y軸運動系統30和Z 軸運動系統40均設置有位置反饋裝置50。在本實施例中，所述位置反饋裝 置50為直線光柵編碼器，該直線光柵編碼器包括光柵尺和讀頭。本實用新型之三軸運動平臺1的所有直線電機的電線均整裝于拖鏈60 內，再與外部電源相連4^。綜上所述，本實用新型三軸運動平臺1通過在Y軸運動系統中采用兩個 或多個直線電機作獨立或同時控制，大大減小了負載移動或者變化引起的動態誤差，X軸、z軸釆用無鐵心直線電機，以提高系統運fr平穩性和準確性。同時，本實用新型之三軸運動平臺1可以實現負載的高速、準確定位。
權利要求1.一種三軸運動平臺，包括底座，組裝于所述底座兩端的Y軸運動系統，架設于所述底座中部的X軸運動系統，以及固定于X軸運動系統上的Z軸運動系統，其特征在于所述X軸運動系統、Y軸運動系統以及Z軸運動系統分別包括直線電機及滑動裝置，該滑動裝置包括導軌和滑塊；所述X軸運動系統還包括一橫梁，所述用于驅動該X軸運動系統的直線電機和所述導軌固定于該橫梁上；所述Z軸運動系統還包括一固定架，所述用于驅動該Z軸運動系統的直線電機和所述導軌安裝于所述固定架上。
2. 如權利要求1所述的三軸運動平臺，其特征在于所述固定架包括一水 平板和一豎直板，所述水平板垂直于所述豎直;fel向后延伸。
3. 如權利要求2所述的三軸運動平臺，其特征在于用于驅動X軸運動系 統的直線電子的定子安裝于所述橫梁上，其動子安裝于所述水平板的下端面。
4. 如權利要求2所述的三軸運動平臺，其特征在于用于驅動Y軸運動 系統的直線電子的定子安裝于所述底座上，其動子安裝于所述橫梁的側端面。
5. 如權利要求2所述的三軸運動平臺，其特征在于用于驅動Z軸運動 系統的直線電機的定子和動子安裝于所述豎直板的前端面。
6. 如權利要求2所述的三軸運動平臺，其特征在于所述X軸運動系統中運動系統中的導軌安裝于所述底座上，其滑塊安裝于所述^f黃梁的底部；所述 Z軸運動系統中的導軌和滑塊安裝于所述豎直板上。
7. 如權利要求2所述的三軸運動平臺，其特征在于所述豎直板上還安 裝有一平衡彈簧。
8. 如權利要求1所述的三軸運動平臺，其特征在于所述X軸運動系統、 Y軸運動系統和Z軸運動系統分別包括位置反饋裝置。
9. 如權利要求8所述的三軸運動平臺，其特征在于所迷位置反饋裝置 為直線光柵編碼器，該直線光柵編碼器包括光柵尺和讀頭。
專利摘要本實用新型揭露一種三軸運動平臺，包括底座，組裝于所述底座兩端的Y軸運動系統，架設于所述底座中部的X軸運動系統，以及固定于X軸運動系統上的Z軸運動系統，其中，所述X軸運動系統、Y軸運動系統以及Z軸運動系統分別包括直線電機及滑動裝置，該滑動裝置包括導軌和滑塊；所述X軸運動系統還包括一橫梁，所述用于驅動該X軸運動系統的直線電機和所述導軌固定于該橫梁上；所述Z軸運動系統還包括一固定架，所述用于驅動該Z軸運動系統的直線電機和所述導軌安裝于所述固定架上。本實用新型三軸運動平臺不但可以提高系統運行平穩性和準確性，而且可以實現負載的高速、準確定位。
文檔編號G12B9/00GK201111957SQ200720189850
公開日2008年9月10日 申請日期2007年10月12日 優先權日2007年10月12日
發明者付曉輝, 周爾清, 廖有用, 王光能, 高云峰 申請人:深圳市大族精密機電有限公司