专利名称：高速高精度伺服直线电机滑台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种伺服电机滑台。
技术背景 数控机床正在向精密、高速、复合、智能、环保的方向发展。精密和高速加工对传动 及其控制提出了更高的要求，更高的动态特性和控制精度，更高的进给速度和加速度，更低 的振动噪声和更小的磨损。问题的症结在于传统的传动链从作为动力源的电动机到工作部 件要通过齿轮、蜗轮副，皮带、丝杠副、联轴器、离合器等中间传动环节，在这些环节中产生 了较大的转动惯量、弹性变形、反向间隙、运动滞后、摩擦、振动、噪声及磨损。虽然在这些方 面通过不断的改进使传动性能有所提高，但问题很难从根本上解决。
发明内容
本发明的目的在于提供高速高精度伺服直线电机滑台，可以有效地解决传统的传 动链存在的反向间隙、运动滞后、摩擦、振动、噪声及磨损的问题。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案高速高精度伺服直线电机滑 台，其特征在于包括滑台底座，滑台底座上滑动连接有下滑台，下滑台上滑动连接有上滑 台，上滑台和下滑台分别在成90°的X轴和Z轴方向上进行滑动。优选的，滑台底座顶部两侧设有Z轴直线导轨，下滑台连接在Z轴直线导轨上，下 滑台与Z轴直线导轨之间设有Z轴伺服直线电机，Z轴伺服直线电机的定子固定在滑台底 座上，Z轴伺服直线电机的动子固定连接下滑台，下滑台通过Z轴伺服直线电机的驱动在Z 轴直线导轨上直线滑动。进一步，Z轴伺服直线电机设置在两条Z轴直线导轨中间，使下滑台在滑动时受力 均勻，避免下滑台受力不均而与Z轴直线导轨产生的摩擦，减小噪声和磨损。进一步，下滑台顶部两侧设有X轴直线导轨，上滑台连接在X轴直线导轨上，上滑 台与X轴直线导轨之间设有X轴伺服直线电机，X轴伺服直线电机的定子固定在下滑台上， X轴伺服直线电机的动子固定连接在上滑台上，上滑台通过X轴伺服直线电机的驱动在X轴 直线导轨上直线滑动。进一步，X轴伺服直线电机设置在两条X轴直线导轨中间，使上滑台在滑动时受力 均勻，避免上滑台受力不均而与X轴直线导轨产生的摩擦，减小噪声和磨损。进一步，滑台底座、上滑台和下滑台采用铸铁铸造成型，使其具有较强的吸振性和 结构刚性，保证了运动部件的平稳性。本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果一、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、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；如采用微机控制，则还可以大大地提高整个系统的定位精度；三、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空气隙而不接触，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、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。综上，本发明高速高精度伺服直线电机滑台，结构简单，速度范围宽、速度特性好、 加速度大、定位精度高、噪声和磨损小，完全能够满足数控机床发展的需要，和传统的滑台 相比，更经济实用；可用于数控车床高精密进给的机构，也可用于数控铣床、加工中心的精 密滑台。
下面结合附图对本发明作进一步说明图1为本发明高速高精度伺服直线电机滑台的结构示意图。
具体实施例方式如图1所示，为本发明高速高精度伺服直线电机滑台，包括滑台底座7，滑台底座7 上滑动连接有下滑台5，下滑台5上滑动连接有上滑台1，滑台底座7、上滑台1和下滑台5 采用高性能铸铁铸造成型，具有较强的吸振性和结构刚性，保证了运动部件的平稳性。滑台 底座7顶部两侧设有Z轴直线导轨4，下滑台5连接在Z轴直线导轨4上，下滑台5与Z轴 直线导轨4之间设有Z轴伺服直线电机6，Z轴伺服直线电机6设置在两条Z轴直线导轨4 中间，Z轴伺服直线电机6的定子固定在滑台底座7上，Z轴伺服直线电机6的动子固定连 接在下滑台5上，通电后，在电磁力的推动下，下滑台5通过Z轴伺服直线电机6的驱动在 Z轴直线导轨4上直线滑动。下滑台5顶部两侧设有X轴直线导轨2，上滑台1连接在X轴 直线导轨2上，上滑台1与X轴直线导轨2之间设有X轴伺服直线电机3，X轴伺服直线电 机3的定子固定在下滑台5上，X轴伺服直线电机3设置在两条X轴直线导轨2中间，X轴 伺服直线电机3的动子固定连接在上滑台1上，通电后，在电磁力的推动下，上滑台1通过 X轴伺服直线电机3的驱动在X轴直线导轨2上直线滑动。即上滑台1和下滑台5分别在 成90°的X轴和Z轴方向上进行滑动。滑台由伺服直线电机驱动，精密直线导轨导向，可单 轴单动和双轴联动，完成直线、斜线、圆弧、曲线的进给和插补。由于伺服直线电机的特性， 可使滑台实现纳米级的进给，使加工零件的精度和表面质量更高。
权利要求
高速高精度伺服直线电机滑台，其特征在于包括滑台底座(7)，所述滑台底座(7)上滑动连接有下滑台(5)，所述下滑台(5)上滑动连接有上滑台(1)，所述上滑台(1)和下滑台(5)分别在成90°的X轴和Z轴方向上进行滑动。
2.根据权利要求1所述的高速高精度伺服直线电机滑台，其特征在于所述滑台底座 (7)顶部两侧设有Z轴直线导轨(4)，所述下滑台(5)连接在Z轴直线导轨(4)上，所述下 滑台(5)与所述Z轴直线导轨(4)之间设有Z轴伺服直线电机(6)，所述Z轴伺服直线电 机(6)的定子固定在滑台底座(7)上，所述Z轴伺服直线电机(6)的动子固定连接在下滑 台(5)上，所述下滑台(5)通过Z轴伺服直线电机(6)的驱动在Z轴直线导轨(4)上直线 滑动。
3.根据权利要求2所述的高速高精度伺服直线电机滑台，其特征在于所述Z轴伺服 直线电机(6)设置在两条Z轴直线导轨(4)中间。
4.根据权利要求1所述的高速高精度伺服直线电机滑台，其特征在于所述下滑台(5) 顶部两侧设有X轴直线导轨(2)，所述上滑台(1)连接在X轴直线导轨(2)上，所述上滑台 (1)与所述X轴直线导轨⑵之间设有X轴伺服直线电机(3)，所述X轴伺服直线电机(3) 的定子固定在下滑台(5)上，所述X轴伺服直线电机(3)的动子固定连接在上滑台(1)上， 所述上滑台(1)通过X轴伺服直线电机(3)的驱动在X轴直线导轨(2)上直线滑动。
5.根据权利要求4所述的高速高精度伺服直线电机滑台，其特征在于所述X轴伺服 直线电机(3)设置在两条X轴直线导轨(2)中间。
6.根据权利要求1所述的高速高精度伺服直线电机滑台，其特征在于所述滑台底座 (7)、上滑台(1)和下滑台(5)采用铸铁铸造成型。
全文摘要
本发明公开了高速高精度伺服直线电机滑台，包括滑台底座，滑台底座上滑动连接有下滑台，下滑台上滑动连接有上滑台，上滑台和下滑台分别在成90°的X轴和Z轴方向上进行滑动，滑台底座、上滑台和下滑台采用铸铁铸造成型。本发明结构简单，速度范围宽、速度特性好、加速度大、定位精度高、噪声和磨损小，完全能够满足数控机床发展的需要，和传统的滑台相比，更经济实用；可用于数控车床高精密进给的机构，也可用于数控铣床、加工中心的精密滑台。
文档编号B23Q5/36GK101844314SQ201010171069
公开日2010年9月29日 申请日期2010年5月12日 优先权日2010年5月12日
发明者任钱豹, 郑武 申请人:九川(浙江)科技股份有限公司