一种工作台的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种工作台，该工作台为独立产品，可单独出售，其结构包括工作台主体、伺服驱动(107)、系统控制器(109)和连接线，工作台主体分别通过连接线连接伺服驱动(107)和系统控制器(109)。所述的工作台可单独使用或与精密数控机床联用。与现有技术相比，本发明具有成本低、质量高、结构简单、使用方便等优点。
【专利说明】一种工作台
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工作台，尤其是涉及一种作为独立产品的工作台，可单独出售，单独使用或与精密数控机床联用。
【背景技术】
[0002]目前，数控机床的驱动方式多为马达带动丝杠然后完成运动动作，导致数控机床在使用过程中难免产生抖动，速度越快，抖动越加剧，设备在进行往复运动时的反向间隙，长时间使用时丝杠的温升，以及重复定位时因为丝杠精度变化而带来的累积误差，加速度慢，速度由于受丝杠和马达的局限无法达到高速等。
[0003]另，先设备市场也已经有利用直线电机驱动各轴运动的设备，但是设备造价异常昂贵，一般可达到传统丝杠传动设备的5倍以上，通用性差，行业内暂无能力大范围利用。
[0004]介于现在加工制造业的大环境，传统设备市场占有量大，但不利于达到现有较高的加工精度和要求，而直线电机设备虽然精度可以保证，但是又存在价格高昂，通用性差等缺点。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本低、质量高、结构简单、使用方便的工作台。
[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种工作台，所述的精密数控机床包括床身、工作台面、主轴，所述的工作台安装在精密数控机床的工作台面上，其特征在于，所述的工作台包括工作台主体、伺服驱动、系统控制器和连接线，工作台主体分别通过连接线连接伺服驱动和系统控制器；
[0007]所述的工作台可单独使用或与精密数控机床联用。
[0008]所述的工作台主体包括底板固定安装板、导轨、直线电机、光栅尺、导轨滑块、
[0009]工作台垫板和T型槽工作台，所述的底板固定安装板上依次设置工作台垫板和T型槽工作台，所述的工作台垫板和T型槽工作台设置在使其呈十字形运动的导轨和导轨滑块上，导轨之间设有直线电机和光栅尺；
[0010]所述的伺服驱动通过直线电机分别驱动工作台垫板和T型槽工作台分别在X轴向和Y轴向运动，所述的系统控制器通过光栅尺接收并反馈工作台垫板和T型槽工作台的运动信息，并对其进行控制调整。
[0011]所述的底板固定安装板通过螺栓或磁力固定在工作台面上。
[0012]所述的工作台垫板下表面呈凹槽状，该凹槽内设有导轨a、直线电机a和光栅尺a，工作台垫板通过导轨滑块a架设在导轨a上，并通过直线电机a驱动工作台垫板在X轴向运动，通过光栅尺a感应工作台垫板的运动位置和速度，对其进行定位。
[0013]所述的导轨a、直线电机a和光栅尺a均固定在底板固定安装板上表面,并位于工作台垫板的凹槽内。[0014]所述的T型槽工作台下表面呈凹槽状，该凹槽内设有导轨b、直线电机b和光栅尺b，T型槽工作台通过导轨滑块b架设在导轨b上，并通过直线电机b驱动T型槽工作台在Y轴向运动，通过光栅尺b感应T型槽工作台的运动位置和速度，对其进行定位。
[0015]所述的T型槽工作台上表面设有多个T型槽，导轨b、直线电机b和光栅尺b固定在工作台垫板上表面，并位于T型槽工作台下表面的凹槽内。
[0016]所述的伺服驱动包含X、Y两轴直线电机的驱动器，及光栅尺信号的接收反馈装置。
[0017]所述的连接线包括直线电机动力线、直线电机信号线、光栅尺检测反馈线和电源线。
[0018]本发明所述的工作台为独立部件，可以单独出售，可单独作为执行机构，也可以与其他机械设备联用。所述工作台应用范围广，现行业内的传统设备均可相应配备。
[0019]本发明采用直线电机驱动，由光栅尺反馈，高运算速度数控控制器控制的精密工作台。是传统数控机床的高精密附件(类似数控机床的第四轴，可配搭在原有设备上使用)。所述工作台各部件组合而成一个可十字形运动的工作台(和传统数控设备的工作台一样运动)，其工作台由直线电机驱动，并且安装在原有设备的工作台上，另配备数控控制系统的，可以独立操作运动，配搭原有设备共同使用，或在特殊情况下与其他数控机床的控制系统相互兼容并配搭使用。让此直线电机工作台以外接的数控设备形式，以直线电机驱动和光栅尺取代原有设备的丝杠传动工作台。此时，只要利用原有设备的Z轴和主轴动作，就可实现在普通的传统丝杠设备上达到价格高昂的直线电机设备上的高速和高精度。
[0020]所述工作台底板安装固定板，工作台垫板，T型槽工作台的材质依照不同需求可采用并不限于采用铝合金，铸铁，花岗岩或者大理石。
[0021]所述工作台有独立的驱动器和数控控制器，可配搭在原有设备的工作台上独立驱动使用，也可兼容原有设备的控制系统进行复杂的联合运动。
[0022]本发明各部件按要求装配完成后，通过工作台底板安装固定板上预留的螺丝孔以螺丝固定，或以强磁固定在原有设备的工作台上。接入伺服驱动器和数控控制器，以直线电机驱动的工作台取代原有设备的丝杠传动工作台，配合原有设备的Z轴和主轴进行协同工作。
[0023]本发明充分利用了直线电机高加速度，结构简单，适合高速直线运动，易于调节和控制，适应性和协调性强的优势，并且排除了淘汰传统丝杠设备，购置昂贵直线电机设备的成本高的缺点，解决了加工制造业日益增长的精度要求及效率问题。
[0024]与现有传统丝杠传动设备相比，本发明有以下优点:
[0025](I)、效率提升。直线电机所具有的高响应性，高加速度，高速直线运动，可以充分发挥出传统丝杠传动设备无法企及的高效率。
[0026](2)、品质提升。直线电机所具有的高适应性，很强的协调性，易于调节和控制等优势，以及光栅尺的高精度保证，可以避免传统丝杠传动设备在运动过程中的丝杠抖动，温升，反向间隙误差等影响加工品质的因素。
[0027](3)、结构简单，使用方便。本发明设计为整体式，使用时只要将本发明安装在原有设备的工作台上，并且接入控制器即可(类似数控加工中心的四轴)。而在不需要使用时直接拆除存放即可，并不影响原本设备的使用性能。[0028]与现有直线电机设备相比，本发明有以下优点:
[0029](I)、使用成本低。不用投入过高成本购买整体直线电机设备，淘汰原有的传统丝杠设备,且维修成本相对较低。
[0030](2)、检修方便。本发明为一个独立结构，可拆下后检修，并不会影响原有设备的使用。
[0031](3)、使用灵活。传统设备可达到加工要求时，可拆除本发明，利用原本设备。当传统设备达不到加工要求时再配备本发明。
[0032](4)、利于存放。相比整体直线电机设备本发明体积小，储藏时占用空间小。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为本发明工作台的俯视图；
[0034]图2为图1的C-C剖视图；
[0035]图3为图1的D-D剖视图；
[0036]图4为本发明工作台安装在数控机床的结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0038]实施例1
[0039]如图4所示，一种工作台，该工作台可以安装在精密数控机床上与其进行联用，也可单独作为执行机构，在本实施例中工作台安装在精密数控机床上，所述的精密数控机床包括床身101、工作台面102、主轴103，所述的工作台安装在精密数控机床的工作台面102上，所述的工作台包括工作台主体、伺服驱动107、系统控制器109和连接线，工作台主体分别通过连接线连接伺服驱动107和系统控制器109 ；
[0040]如图1?3所示，所述的工作台主体包括底板固定安装板1、导轨、直线电机、光栅尺、导轨滑块、工作台垫板6和T型槽工作台7，所述的底板固定安装板I上依次设置工作台垫板6和T型槽工作台7，所述的工作台垫板6和T型槽工作台7设置在使其呈十字形运动的导轨和导轨滑块上，导轨之间设有直线电机和光栅尺；
[0041]所述的底板固定安装板I通过螺栓或磁力固定在工作台面102上。
[0042]所述的工作台垫板6下表面呈凹槽状，该凹槽内设有导轨a61、直线电机a63和光栅尺a64，工作台垫板6通过导轨滑块a62架设在导轨a61上，并通过直线电机a63驱动工作台垫板6在X轴向运动，通过光栅尺a64感应工作台垫板6的运动位置和速度，对其进行定位。所述的导轨a61、直线电机a63和光栅尺a64均固定在底板固定安装板I上表面,并位于工作台垫板6的凹槽内。工作台垫板6与导轨a61、导轨滑块a62、直线电机a63和光栅尺a64构成X轴向运动机构104。
[0043]所述的T型槽工作台7下表面呈凹槽状，该凹槽内设有导轨b2、直线电机b3和光栅尺b4，T型槽工作台7通过导轨滑块b5架设在导轨b2上，并通过直线电机b3驱动T型槽工作台7在Y轴向运动，通过光栅尺b4感应T型槽工作台7的运动位置和速度，对其进行定位。所述的T型槽工作台7上表面设有多个T型槽，导轨b2、直线电机b3和光栅尺b4固定在工作台垫板6上表面，并位于T型槽工作台7下表面的凹槽内。T型槽工作台7与导轨b2、直线电机b3、光栅尺b4、导轨滑块b5构成Y轴向运动机构105。
[0044]所述的伺服驱动107通过连接线106连接X、Y轴向运动机构，系统控制器109通过连接线108连接X、Y轴向运动机构，通过直线电机分别驱动工作台垫板6和T型槽工作台7分别在X轴向和Y轴向运动，所述的系统控制器109通过光栅尺接收并反馈工作台垫板6和T型槽工作台7的运动信息，并对其进行控制调整。所述的伺服驱动107包含X、Y两轴直线电机的驱动器，及光栅尺信号的接收反馈装置。所述的连接线106和连接线108均包括直线电机动力线、直线电机信号线、光栅尺检测反馈线和电源线。
【权利要求】
1.一种工作台，其特征在于，该工作台包括工作台主体、伺服驱动(107)、系统控制器(109)和连接线，工作台主体分别通过连接线连接伺服驱动(107)和系统控制器(109)。
2.根据权利要求1所述的工作台，其特征在于，所述的工作台有独立的驱动器和数控控制器，可配搭在原有设备的工作台上独立驱动使用，也可兼容原有设备的控制系统进行复杂的联合运动。
3.根据权利要求1或2所述的工作台，其特征在于，所述的工作台主体包括底板固定安装板(I)、导轨、直线电机、光栅尺、导轨滑块、工作台垫板(6)和T型槽工作台(7)，所述的底板固定安装板(I)上依次设置工作台垫板(6)和T型槽工作台(7)，所述的工作台垫板(6)和T型槽工作台(7)设置在使其呈十字形运动的导轨和导轨滑块上，导轨之间设有直线电机和光栅尺； 所述的伺服驱动(107)通过直线电机分别驱动工作台垫板(6)和T型槽工作台(7)分别在X轴向和Y轴向运动，所述的系统控制器(109)通过光栅尺接收并反馈工作台垫板(6)和T型槽工作台(7)的运动信息，并对其进行控制调整。
4.根据权利要求3所述的工作台，其特征在于，所述的底板固定安装板(I)通过螺栓或磁力固定在工作台面(102)上。
5.根据权利要求3所 述的工作台，其特征在于，所述的工作台垫板(6)下表面呈凹槽状，该凹槽内设有导轨a(61)、直线电机a(63)和光栅尺a (64)，工作台垫板(6)通过导轨滑块a(62)架设在导轨a(61)上，并通过直线电机a(63)驱动工作台垫板(6)在X轴向运动，通过光栅尺W64)感应工作台垫板(6)的运动位置和速度，对其进行定位。
6.根据权利要求5所述的工作台，其特征在于，所述的导轨a(61)、直线电机a(63)和光栅尺a(64)均固定在底板固定安装板(I)上表面，并位于工作台垫板(6)的凹槽内。
7.根据权利要求3所述的工作台，其特征在于，所述的T型槽工作台(7) 下表面呈凹槽状，该凹槽内设有导轨b(2)、直线电机b(3)和光栅尺b (4)，T型槽工作台(7)通过导轨滑块b (5)架设在导轨b (2)上，并通过直线电机b (3)驱动T型槽工作台(7)在Y轴向运动，通过光栅尺b (4)感应T型槽工作台(7)的运动位置和速度，对其进行定位。
8.根据权利要求7所述的工作台，其特征在于，所述的T型槽工作台(7)上表面设有多个T型槽，导轨b (2)、直线电机b (3)和光栅尺b(4)固定在工作台垫板(6)上表面，并位于T型槽工作台(7)下表面的凹槽内。
9.根据权利要求1~8中任一所述的工作台，其特征在于，所述的伺服驱动(107)包含X、Y两轴直线电机的驱动器，及光栅尺信号的接收反馈装置。
10.根据权利要求7所述的工作台，其特征在于，所述的连接线包括直线电机动力线、直线电机信号线、光栅尺检测反馈线和电源线。
【文档编号】B23Q1/26GK103990976SQ201410258140
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】刘俊达 申请人:翎创机电（上海）有限公司