專利名稱：一種全封閉型三維直驅(qū)電機平臺裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電機操作平臺技術領域，涉及一種直驅(qū)電機平臺裝置，主要應用于半導體、激光切割、貼片機等需要多工位、高精度且頻率非常高的加工行業(yè)，也可用此平臺進行演示教學。
背景技術：
隨著微電子、數(shù)控等制造技術的發(fā)展，高速、精確已成為當前制造技術發(fā)展的趨勢；直驅(qū)電機平臺技術采用高精度、高速度的直線電機，不僅能夠消除中間傳動機構的彈性變形、間隙、摩擦等因素對精度的影響，而且具有速度快、加速度大、快速響應、定位精度高、無行程限制、效率高、運動噪音低等優(yōu)點；現(xiàn)有的直驅(qū)電機平臺技術中多為X-Y 二軸聯(lián)動，雖然克服了傳統(tǒng)絲杠傳動平臺的諸多缺陷，但是不能夠在二維平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)對平臺有效行程內(nèi)的任何位置進行捕捉定位；本發(fā)明在X-Y 二軸聯(lián)動直驅(qū)電機平臺技術基礎上進行改進，增加能夠在平面內(nèi)360度旋轉(zhuǎn)的0軸，形成X-Y-0三軸聯(lián)動的三維直驅(qū)電機平臺，實現(xiàn)對平臺有效行程內(nèi)任何位置的捕捉定位，而且對平臺采用全封閉結構，能夠有效保護電機及光柵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術中X-Y 二軸聯(lián)動直驅(qū)電機平臺不能夠在二維平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)對平臺有效行程內(nèi)的任何位置進行捕捉定位的缺陷，提供一種X-Y- 0三軸聯(lián)動并且能夠?qū)ζ脚_有效行程內(nèi)任何位置進行捕捉定位的全封閉型三維直驅(qū)電機平臺裝置。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的主體結構包括X軸底座、X軸光柵尺、X軸讀數(shù)頭、緩沖座、拖鏈、兩條X軸直線導軌、緩沖膠塞、X軸直線電機動子、X軸滑動座、兩塊X軸防塵板、X軸直線電機定子、兩條Y軸直線導軌、Y軸光柵尺、Y軸讀數(shù)頭、兩塊X軸擋板、兩塊X軸直線導軌滑塊、Y軸直線電機動子、兩塊Y軸防塵板、0軸直驅(qū)電機、Y軸滑動座、0軸DDR轉(zhuǎn)接板和兩塊Y軸直線導軌滑塊；X軸光柵尺和X軸讀數(shù)頭固定安裝在X軸底座上，兩條X軸直線導軌平行固定安裝在X軸底座上，沿X軸直線導軌方向的X軸底座的兩端分別固定安裝兩個緩沖座，每個緩沖座上固定安裝緩沖膠塞，拖鏈的一端固定安裝在X軸底座上，拖鏈的另一端固定安裝在X軸滑動座上，X軸底座、X軸光柵尺、X軸讀數(shù)頭、緩沖座、拖鏈、兩條X軸直線導軌和緩沖膠塞構成X軸直驅(qū)電機平臺的主體結構；兩塊X軸直線導軌滑塊、X軸直線電機動子和兩塊X軸擋板分別固定安裝在X軸滑動座的一面，兩塊X軸擋板相互平行且與X軸滑動座垂直，兩塊X軸直線導軌滑塊與兩條X軸直線導軌嵌合，兩塊X軸直線導軌滑塊和X軸直線電機動子夾在兩塊X軸擋板之間，X軸直線電機定子、Y軸光柵尺、Y軸讀數(shù)頭分別固定安裝在X軸滑動座的另一面，沿Y軸直線導軌方向的X軸滑動座的兩側分別固定安裝X軸防塵板，X軸防塵板與X軸滑動座垂直，兩塊X軸防塵板朝向Y軸直線導軌的一側分別固定安裝兩個緩沖膠塞，緩沖膠塞、X軸直線電機動子、X軸滑動座、兩塊X軸、防塵板、X軸直線電機定子、兩條Y軸直線導軌、Y軸光柵尺、Y軸讀數(shù)頭、兩塊X軸擋板和兩塊X軸直線導軌滑塊構成Y軸直驅(qū)電機平臺的主體結構；Y軸直線電機動子、兩塊Y軸直線導軌滑塊和兩塊Y軸防塵板分別固定安裝在Y軸滑動座的一面，兩塊Y軸防塵板與Y軸滑動座垂直，兩塊Y軸直線導軌滑塊與兩條Y軸直線導軌嵌合，Y軸直線電機動子和兩塊Y軸直線導軌滑塊夾在兩塊Y軸防塵板之間，0軸DDR轉(zhuǎn)接板安裝在Y軸滑動座的另一面，0軸直驅(qū)電機固定安裝在9軸DDR轉(zhuǎn)接板上，Y軸直線電機動子、兩塊Y軸防塵板、0軸直驅(qū)電機、Y軸滑動座、0軸DDR轉(zhuǎn)接板和兩塊Y軸直線導軌滑塊構成0軸直驅(qū)電機平臺的主體結構；X軸直驅(qū)電機平臺上的兩條X軸直線導軌與Y軸直驅(qū)電機平臺上的兩塊X軸直線導軌滑塊嵌合，使X軸直驅(qū)電機平臺和Y軸直驅(qū)電機平臺組裝在一起，Y軸直驅(qū)電機平臺上的兩條Y軸直線導軌與0軸直驅(qū)電機平臺上的兩塊Y軸直線導軌滑塊嵌合，使Y軸直驅(qū)電機平臺和9軸直驅(qū)電機平臺組裝在一起；X軸直驅(qū)電機平臺、Y軸直驅(qū)電機平臺和0軸直驅(qū)電機平臺構成全封閉型三維直驅(qū)電機平臺裝置。本發(fā)明的X軸光柵尺、X軸讀數(shù)頭、Y軸光柵尺和Y軸讀數(shù)頭能夠根據(jù)不同分辨率需要進行更換，X軸直線電機、Y軸直線電機和0軸直驅(qū)電機能夠根據(jù)不同負載需要進行更換；本發(fā)明的X軸直線電機定子為模塊拼裝形式，選自TCM-075-164、TCM-075-128和TCM-075-256，可根據(jù)不同需要選擇；Y軸直線電機定子為模塊拼裝形式，選自TUM-100-120，TUM-100-180, TUM-100-300可根據(jù)不同需要選擇；0軸直驅(qū)電機選自TDA-160-110。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，采用X-Y- 0三軸聯(lián)動直驅(qū)電機平臺，能夠?qū)ζ脚_有效行程內(nèi)任何位置進行捕捉定位，速度快、加速度大、快速響應、定位精度高、無行程限制、效率高、運動噪音低、壽命長、磨損小；全封閉型三維直驅(qū)電機平臺的滑動部分采用行程開關和機械限位雙重限位，安全性能高；采用全封閉結構，能夠有效保護電機和光柵。


圖I為本發(fā)明的主體結構原理示意圖。圖2為本發(fā)明X軸直驅(qū)電機平臺的主體結構原理示意圖。圖3為本發(fā)明Y軸直驅(qū)電機平臺的主體結構原理示意圖。圖4為本發(fā)明0軸直驅(qū)電機平臺的主體結構原理示意圖。
具體實施例方式下面通過具體實施例并結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。本實施例的主體結構包括X軸底座I、X軸光柵尺2、X軸讀數(shù)頭3、緩沖座4、拖鏈5、兩條X軸直線導軌6、緩沖膠塞7、X軸直線電機動子8、X軸滑動座9、兩塊X軸防塵板 10、X軸直線電機定子11、兩條Y軸直線導軌12、Y軸光柵尺13、Y軸讀數(shù)頭14、兩塊X軸擋板15、兩塊X軸直線導軌滑塊16、Y軸直線電機動子17、兩塊Y軸防塵板18、0軸直驅(qū)電機19、Y軸滑動座20、0軸DDR轉(zhuǎn)接板21和兩塊Y軸直線導軌滑塊22 ；X軸光柵尺2和X軸讀數(shù)頭3固定安裝在X軸底座I上，兩條X軸直線導軌6平行固定安裝在X軸底座I上，沿X軸直線導軌6方向的X軸底座I的兩端分別固定安裝兩個緩沖座4，每個緩沖座4上固定安裝緩沖膠塞7，拖鏈5的一端固定安裝在X軸底座I上，拖鏈5的另一端固定安裝在X軸滑動座9上，X軸底座1、X軸光柵尺2、X軸讀數(shù)頭3、緩沖座4、拖鏈5、兩條X軸直線導軌6和緩沖膠塞7構成X軸直驅(qū)電機平臺23的主體結構；兩塊X軸直線導軌滑塊16、X軸直線電機動子8和兩塊X軸擋板15分別固定安裝在X軸滑動座9的一面，兩塊X軸擋板15相互平行且與X軸滑動座9垂直，兩塊X軸直線導軌滑塊16與兩條X軸直線導軌6嵌合，兩塊X軸直線導軌滑塊16和X軸直線電機動子8夾在兩塊X軸擋板15之間，X軸直線電機定子11、Y軸光柵尺13、Y軸讀數(shù)頭14分別固定安裝在X軸滑動座9的另一面，沿Y軸直線導軌12方向的X軸滑動座9的兩側分別固定安裝X軸防塵板10，X軸防塵板10與X軸滑動座9垂直，兩塊X軸防塵板10朝向Y軸直線導軌12的一側分別固定安裝兩個緩沖膠塞7，緩沖膠塞7、X軸直線電機動子8、X軸滑動座9、兩塊X軸防塵板10、X軸直線電機定子11、兩條Y軸直線導軌12、Y軸光柵尺13、Y軸讀數(shù)頭14、兩塊X軸擋板15和兩塊X軸直線導軌滑塊16構成Y軸直驅(qū)電機平臺24的主體結構，軸直線電機動子17、兩塊Y軸直線導軌滑塊22和兩塊Y軸防塵板18分別固定安裝在Y軸滑動座20的一面，兩塊Y軸防塵板18與Y軸滑動座20垂直，兩塊Y軸直線導軌滑塊22與兩條Y軸直線導軌嵌合，Y軸直線電機動子17和兩塊Y軸直線導軌滑塊22夾在兩塊Y軸防塵板18之間，0軸DDR轉(zhuǎn)接板21安 裝在Y軸滑動座20的另一面，0軸直驅(qū)電機19固定安裝在0軸DDR轉(zhuǎn)接板21上，Y軸直線電機動子17、兩塊Y軸防塵板18、0軸直驅(qū)電機19、Y軸滑動座20、0軸DDR轉(zhuǎn)接板21和兩塊Y軸直線導軌滑塊22構成0軸直驅(qū)電機平臺25的主體結構；X軸直驅(qū)電機平臺23上的兩條X軸直線導軌6與Y軸直驅(qū)電機平臺24上的兩塊X軸直線導軌滑塊16嵌合，使X軸直驅(qū)電機平臺23和Y軸直驅(qū)電機平臺24組裝在一起，Y軸直驅(qū)電機平臺24上的兩條Y軸直線導軌12與0軸直驅(qū)電機平臺25上的兩塊Y軸直線導軌滑塊22嵌合，使Y軸直驅(qū)電機平臺24和0軸直驅(qū)電機平臺25組裝在一起；X軸直驅(qū)電機平臺23、Y軸直驅(qū)電機平臺24和0軸直驅(qū)電機平臺25構成全封閉型三維直驅(qū)電機平臺裝置。本實施例中X軸光柵尺2和Y軸光柵尺13的固定安裝形式為膠粘固定，本實施例涉及的其他固定安裝形式為螺釘固定；x軸底座I和X軸滑動座9為鋁材質(zhì)且結構整體為長方形，表面氧化處理成黑色；X軸防塵板10、X軸擋板15、Y軸防塵板18、Y軸滑動座20和0軸DDR轉(zhuǎn)接板21為鋁材質(zhì)，表面氧化處理成黑色；X軸直線電機、Y軸直線電機和0軸直驅(qū)電機的驅(qū)動器型號分別選自XTL-230-40、BAS-A5/230-4和BAS-A5/230-4 ；X軸直線電機型號為TCB-075-NC-TE，Y軸直線電機型號為TUB-100-4，0軸直驅(qū)電機型號為TDA-160-110。
權利要求
1.一種全封閉型三維直驅(qū)電機平臺裝置，包括X軸底座、X軸光柵尺、X軸讀數(shù)頭、緩沖座、拖鏈、兩條X軸直線導軌、緩沖膠塞、X軸直線電機動子、X軸滑動座、兩塊X軸防塵板、X軸直線電機定子、兩條Y軸直線導軌、Y軸光柵尺、Y軸讀數(shù)頭、兩塊X軸擋板、兩塊X軸直線導軌滑塊、Y軸直線電機動子、兩塊Y軸防塵板、0軸直驅(qū)電機、Y軸滑動座、0軸DDR轉(zhuǎn)接板和兩塊Y軸直線導軌滑塊，其特征在于X軸光柵尺和X軸讀數(shù)頭固定安裝在X軸底座上，兩條X軸直線導軌平行固定安裝在X軸底座上，沿X軸直線導軌方向的X軸底座的兩端分別固定安裝兩個緩沖座，每個緩沖座上固定安裝緩沖膠塞，拖鏈的一端固定安裝在X軸底座上，拖鏈的另一端固定安裝在X軸滑動座上，X軸底座、X軸光柵尺、X軸讀數(shù)頭、緩沖座、拖鏈、兩條X軸直線導軌和緩沖膠塞構成X軸直驅(qū)電機平臺的主體結構；兩塊X軸直線導軌滑塊、X軸直線電機動子和兩塊X軸擋板分別固定安裝在X軸滑動座的一面，兩塊X軸擋板相互平行且與X軸滑動座垂直，兩塊X軸直線導軌滑塊與兩條X軸直線導軌嵌合，兩塊X軸直線導軌滑塊和X軸直線電機動子夾在兩塊X軸擋板之間，X軸直線電機定子、Y軸光柵尺、Y軸讀數(shù)頭分別固定安裝在X軸滑動座的另一面，沿Y軸直線導軌方向的X軸滑動座的兩側分別固定安裝X軸防塵板，X軸防塵板與X軸滑動座垂直，兩塊X軸防塵板朝向Y軸直線導軌的一側分別固定安裝兩個緩沖膠塞，緩沖膠塞、X軸直線電機動子、X軸滑動座、兩塊X軸防塵板、X軸直線電機定子、兩條Y軸直線導軌、Y軸光柵尺、Y軸讀數(shù)頭、兩塊X軸擋板和兩塊X軸直線導軌滑塊構成Y軸直驅(qū)電機平臺的主體結構；Y軸直線電機動子、兩塊Y軸直線導軌滑塊和兩塊Y軸防塵板分別固定安裝在Y軸滑動座的一面，兩塊Y軸防塵板與Y軸滑動座垂直,兩塊Y軸直線導軌滑塊與兩條Y軸直線導軌嵌合，Y軸直線電機動子和兩塊Y軸直線導軌滑塊夾在兩塊Y軸防塵板之間，0軸DDR轉(zhuǎn)接板安裝在Y軸滑動座的另一面，9軸直驅(qū)電機固定安裝在9軸DDR轉(zhuǎn)接板上，Y軸直線電機動子、兩塊Y軸防塵板、0軸直驅(qū)電機、Y軸滑動座、0軸DDR轉(zhuǎn)接板和兩塊Y軸直線導軌滑塊構成0軸直驅(qū)電機平臺的主體結構；X軸直驅(qū)電機平臺上的兩條X軸直線導軌與Y軸直驅(qū)電機平臺上的兩塊X軸直線導軌滑塊嵌合，使X軸直驅(qū)電機平臺和Y軸直驅(qū)電機平臺組裝在一起，Y軸直驅(qū)電機平臺上的兩條Y軸直線導軌與0軸直驅(qū)電機平臺上的兩塊Y軸直線導軌滑塊嵌合，使Y軸直驅(qū)電機平臺和9軸直驅(qū)電機平臺組裝在一起；X軸直驅(qū)電機平臺、Y軸直驅(qū)電機平臺和0軸直驅(qū)電機平臺構成全封閉型三維直驅(qū)電機平臺裝置。
2.根據(jù)權利要求I所述的全封閉型三維直驅(qū)電機平臺裝置，其特征在于X軸直線電機定子型號選自TCM-075-164、TCM-075-128和TCM-075-256中的一種，Y軸直線電機定子型號選自TUM-100-120，TUM-100-180，TUM-100-300中的一種，0軸直驅(qū)電機型號選自TDA-160-110。
3.根據(jù)權利要求I所述的全封閉型三維直驅(qū)電機平臺裝置，其特征在于X軸光柵尺和Y軸光柵尺的固定安裝形式為膠粘固定，其他固定安裝形式為螺釘固定。
4.根據(jù)權利要求I所述的全封閉型三維直驅(qū)電機平臺裝置，其特征在于X軸底座和X軸滑動座為鋁材質(zhì)且結構整體為長方形，表面氧化處理成黑色；X軸防塵板、X軸擋板、Y軸防塵板、Y軸滑動座和0軸DDR轉(zhuǎn)接板為鋁材質(zhì)，表面氧化處理成黑色。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全封閉型三維直驅(qū)電機平臺裝置，屬于電機操作平臺技術領域；本發(fā)明由X軸直驅(qū)電機平臺、Y軸直驅(qū)電機平臺和θ軸直驅(qū)電機平臺組成，采用X-Y-θ三軸聯(lián)動直驅(qū)電機平臺，能夠?qū)ζ脚_有效行程內(nèi)任何位置進行捕捉定位，速度快、加速度大、快速響應、定位精度高、無行程限制、效率高、運動噪音低、壽命長、磨損??；平臺滑動部分采用行程開關和機械限位雙重限位，安全性能高；本發(fā)明采用全封閉結構，能夠有效保護電機和光柵。
文檔編號B25H1/00GK102632491SQ20121014679
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權日2012年5月14日
發(fā)明者于冬冬, 姚萬軍, 廖有用, 王雷, 陳俊峰, 韓旭奎 申請人:青島同日電機有限公司