专利名称：计算机控制精密x－y移动台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计算机控制精密X-Y移动台。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案一种计算机控制精密X-Y移动台，它是由计算机控制电路、X-Y两步进电机及移动台台体组成，所述的移动台台体由上、中层移动金属台及下层定位金属台构成，各金属台面间有供上、下两台面相互移动的导轨，上与中层台面间的导轨和中与下层台面间的导轨设置方向相互垂直，各台面之间设置供回位的弹簧，各台面侧面的适当位置处设限位开关，计算机通过PCI插槽上的I/O卡发出脉冲信号，经过驱动模块的功率放大后驱动X-Y两步进电机，两步进电机各通过丝杆机构推动对应的移动金属台移动。
本实用新型的优点是行进平稳，走位准确，应用范围广。
所述的移动台1由上、中层移动金属台101、102及下层定位金属台103构成，各金属台面由相互接触滑动一端面形成有供上、下两台面相互移动的V形导轨2，该V形导轨可使上、下两台面相互滑动接触面最小，保证滑动所受摩擦力较小，利于平稳滑动；上与中层台面间的导轨和中与下层台面间的导轨设置方向相互垂直。由示意图可见，金属台101与金属台102可沿着导轨在Y方向相对移动，金属台102与金属台103在X方向相对移动。各上下台面之间设置供回位的二弹簧4、5，以保证样品台在移动范围内受一定拉力，减小进回程误差，保持运行平稳，其设置位置可根据需要设在上下两台面间的适当位置处(图2中所示位置只是示意，不受此限定)。样品台的推动是由步进电机和丝杆完成的(现有技术，图中未画出)，本设计方案中采用丝杆的螺距为0.5毫米，步进电机每步转动角度0.45度，即800个脉冲使步进电机输出轴转动一周，丝杆移动0.5毫米，也可以说样品台的步距0.625m。各台面侧面的适当位置处设限位开关6，当移动位移超出样品台的行程时，限位开关切断步进电机驱动模块主电源，可有效保护步进电机不过载。
如图3所示，各金属台面间V型导轨间置有滚珠滑板3，它是在一适于安置V型导轨内的滑板上开设一排孔301，孔中安置滚珠302，这样，滚珠依靠滑板定位，可克服现有技术(单一的一排滚珠，滚动时相互间易发生卡塞)中的缺陷，上、下两台面依靠滚珠滑动，降低各滑动面的摩擦力，保证了样品台移动平稳。
图4所示的是本实用新型控制电路原理方框图，其工作过程及原理是计算机控制通过计算机I/O板输入、输出通道发出脉冲信号，经过驱动模块的功率放大后驱动X-Y两步进电机，两步进电机各通过丝杆机构推动对应的移动金属台移动。
计算机I/O板选用4202标准型号24路输入和24路输出I/O板，每路通道光隔离。
计算机可通过程序来锁定步进电机，使移动台不能移动，这样可以有效地保护移动台不会误操作。
本实施例中，脉冲步进电机工作脉冲频率为750-1750HZ，通过软件调整，使I/O板输出信号不小于1600HZ。电机输出扭矩500N·cm，可以1mm/s的速率平稳推动自动样品台。
在推动移动台行进过程中需较大推力，计算机通过接口板发出脉冲信号经过驱动模块的功率放大后，驱动步进电机，采用12V直流电源，额定输出功率为30W，计算机发送指令可控制步进电机正反向运行。步进电机驱动模块可选市场标准商品，为普通功率放大器，计算机通过I/O板的输出口可向外部发送开出信号；其中一路开出信号控制步进电机驱动模块上的电源控制继电器。在样品自动台停止时，随时通过固态继电器断开驱动模块上的主电源。同时，计算机通过I/O板的输出口向外部发送的另两路开出信号可给X-Y两步进电机驱动模块，以实现对步进电机的正反向控制。
具体电路设计为现有技术可实现，此处不再详述，本实用新型不仅可以用于冶金行业的显微硬度计的测试过程中，也可以应用在广泛的测试、控制和加工机械方面，移动精度可达到±0.005mm。
权利要求1.一种计算机控制精密X-Y移动台，它是由计算机控制电路、X-Y两步进电机及移动台台体组成，其特征在于所述的移动台台体由上、中层移动金属台及下层定位金属台构成，各金属台面间有供两台面相互移动的导轨，上与中层台面间的导轨和中与下层台面间的导轨设置方向相互垂直，各台面之间设置供回位的弹簧，各台面侧面的适当位置处设限位开关，计算机通过I/O接口板发出″0″，″1″信号，经过驱动模块的功率放大后驱动X-Y两步进电机，两步进电机各通过丝杆机构推动对应的移动金属台移动。
2.根据权利要求1所述的计算机控制精密X-Y移动台，其特征在于所述的各金属台面间的导轨为V型导轨。
3.根据权利要求1所述的计算机控制精密X-Y移动台，其特征在于在V型导轨中置有滚珠滑板。
专利摘要本实用新型公开了一种计算机控制精密X－Y移动台，它是由计算机控制电路、X－Y两步进电机及移动台台体组成，所述的移动台台体由上、中层移动金属台及下层定位金属台构成，各金属台面间有供上、下两台面相互移动的导轨，上与中层台面间的导轨和中与下层台面间的导轨设置方向相互垂直，各台面之间设置供回位的弹簧，各台面侧面的适当位置处设限位开关，计算机通过接口板发出脉冲信号，经过驱动模块的功率放大后驱动X－Y两步进电机，两步进电机各通过丝杆机构推动对应的移动金属台移动。本计算机控制精密X－Y移动台行进平稳，走位准确，应用范围广。
文档编号G12B5/00GK2596512SQ0229159
公开日2003年12月31日 申请日期2002年12月20日 优先权日2002年12月20日
发明者孙泽明, 张金波, 王福生 申请人:北京有色金属研究总院