一种紧凑型高精度重载电控平移台的制作方法

1.本实用新型涉及精密电控位移台领域，具体涉及一种紧凑型高精度重载电控平移台。


背景技术：

2.高精度电控平移台在光电仪器，工业自动化，高能物理实验等众多领域应用广泛，目前的高精度电控平移台均不能同时兼顾高承载能力与结构紧凑这两个特点。对于承载能力强的电控平移台，需要使用大尺寸的重载导轨与滚柱丝杆来进行传动，导致结构无法小型化。但是在很多领域，例如高能物理领域的同步辐射光束线站、高功率激光打靶实验装置、激光核聚变实验装置等，受限于整体装置的空间尺寸，往往需要在有限的狭小空间内安装使用高精度重载电控平移台。为了将重载电控平移台的结构尺度缩小，面临的技术难题是：为了实现重载的技术要求，需选用重载导轨，并且对传动丝杆、轴承座、底座、台面的刚度和强度均有要求，而为了缩小重载电控位移台的结构尺度，需要减小传动丝杆的直径，减薄底座和台面的厚度，降低轴承座的高度，因此重载和结构紧凑在一定程度上是相互矛盾的。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种紧凑型高精度重载电控平移台，解决了现有技术中重载位移台的空间尺度过大，结构不紧凑，无法在狭小空间应用的问题。具体解决方案如下：
4.一种紧凑型高精度重载电控平移台，包括电机、底座和移动台面，所述底座上安装有重载交叉滚柱导轨，移动台面通过交叉滚柱导轨与底座相连，底座上还安装有电机座和轴承座，所述紧凑型电控平移台通过电机带动滚珠丝杆进行传动。
5.所述紧凑型高精度重载电控平移台的滚珠丝杆靠近电机的一端采用两个串联排列的角接触球轴承支撑，远离电机的一端也采用两个串联排列的角接触球轴承支撑，且靠近电机一端的两个串联角接触球轴承背对着电机，而远离电机一端的两个串联角接触球轴承面对电机。
6.所述的紧凑型高精度重载电控平移台靠近电机一端的两个串联角接触球轴承安装在电机座的轴承孔内，远离电机一端的两个角接触球轴承安装在轴承座的轴承孔内。
7.进一步地，采用t型轴承顶丝通过轴承座上的螺纹孔向远离电机端的角接触球轴承的外圈施加预紧力，消除丝杆传动系统的轴向间隙。
8.进一步地，在轴承座的外部通过一个锁紧螺母与t型轴承顶丝的螺纹部分紧固，锁紧t型轴承顶丝。
9.所述的底座和移动台面，其材料优选7075-t6铝合金。
10.所述的电机可以是开环步进电机，带编码器的步进电机，也可是伺服电机。
11.所述的紧凑型高精度重载电控平移台，在底座的内侧安装霍尔元件的限位电路板，在螺母座上安装磁铁，实现电控平移台的正负限位。
12.综上所述，与现有技术相比，本实用新型在选用重载交叉滚柱导轨的前提下，通过以下技术方案缩小了电控平移台的空间尺度：
13.(1)选择直径较细的滚珠丝杆进行传动，并为滚珠丝杆设计了径向刚度更高的双角接触球轴承的支撑方案，使得电控平移台厚度减薄的同时，提升了电控平移台在垂直于台面方向上的刚度；
14.(2)采用t型轴承顶丝实现角接触球轴承的预压，在减小轴承座高度的同时，消除了传动丝杆的轴向间隙，提高了电控平移台的轴向刚度；
15.(3)利用锁紧螺母锁紧t型轴承顶丝，提升了电控平移台抵抗冲击载荷的能力。
附图说明
16.图1为本实用新型公开的紧凑型高精度重载电控平移台的结构示意图。
17.图2为滚柱丝杆的支撑与预紧方案示意图。
18.图3为t型轴承顶丝的剖面图。
19.图4为去掉移动台面后的电控平移台的结构示意图。
20.附图标记：
21.1为底座，2为交叉滚柱导轨，3为移动台面，4为电机，5为电机安装座，6为角接触球轴承，6-1为靠近电机一端的第一个角接触球轴承，6-2为靠近电机一端的第二个角接触球轴承，6-3为远离电机一端的第一个角接触球轴承，6-4为远离电机一端的第二个角接触球轴承，7为滚柱丝杆，8为轴承座，9为t型轴承顶丝，10为锁紧螺母，11为螺母座，12为限位电路板。
具体实施方式
22.不是一般性，我们以一种厚度仅为36mm，承载能力大于50kg的电控位移台为例，说明本实用新型的具体实施方式。
23.如图1所示，一种紧凑型高精度重载电控平移台，包括电机4、底座1和移动台面3，所述底座上安装有重载交叉滚柱导轨2，移动台面3通过交叉滚柱导轨2与底座1相连。上述重载交叉滚柱导轨的型号为thk vr4-160-15z。
24.如图2所示，底座1上还安装有电机座5和轴承座8，所述紧凑型电控平移台通过电机4带动滚珠丝杆7进行传动。上述滚柱丝杆的直径为10mm，丝杆导程为1mm。
25.所述紧凑型高精度重载电控平移台的滚珠丝杆7靠近电机4的一端采用两个串联排列的角接触球轴承(6-1,6-2)支撑，远离电机4的一端也采用两个串联排列的角接触球轴承(6-3,6-4)支撑，且靠近电机4一端的两个串联角接触球轴承背对着电机，而远离电机一端的两个串联角接触球轴承面对电机。
26.所述的紧凑型高精度重载电控平移台靠近电机一端的两个串联角接触球轴承安装在电机座5的轴承孔内，远离电机一端的两个角接触球轴承安装在轴承座8的轴承孔内。
27.进一步地，采用t型轴承顶丝9通过轴承座8上的螺纹孔向远离电机端的角接触球轴承6-4的外圈施加预紧力，消除丝杆传动系统的轴向间隙。
28.进一步地，在轴承座8的外部通过一个锁紧螺母10与t型轴承顶丝9的螺纹部分紧固，锁紧t型轴承顶丝。
29.所述的底座1和移动台面3，其材料优为7075-t6铝合金。
30.所述的电机为35开环步进电机。
31.在底座1的内侧安装霍尔元件的限位电路板12，在螺母座11上安装磁铁，实现电控平移台的正负限位。
32.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种紧凑型高精度重载电控平移台，包括电机、底座和移动台面，其特征在于所述底座上安装有交叉滚柱导轨，移动台面通过交叉滚柱导轨与底座相连，底座上还安装有电机座和轴承座，所述紧凑型高精度重载电控平移台通过电机带动滚珠丝杆进行传动；滚珠丝杆靠近电机的一端采用两个串联的微型角接触球轴承支撑，远离电机的一端也采用两个串联排列的微型角接触球轴承支撑，且靠近电机一端的两个串联角接触球轴承背对着电机，而远离电机一端的两个串联角接触球轴承面对电机。2.根据权利要求1所述的紧凑型高精度重载电控平移台，其特征还在于：靠近电机一端的两个串联角接触球轴承安装在电机座的轴承孔内，远离电机一端的两个角接触球轴承安装在轴承座的轴承孔内。3.根据权利要求1所述的紧凑型高精度重载电控平移台，其特征还在于：t型轴承顶丝通过轴承座上的螺纹孔向远离电机端的角接触球轴承的外圈施加预紧力，消除丝杆传动系统的轴向间隙，在轴承座的外部通过一个锁紧螺母与t型轴承顶丝的螺纹部分紧固，锁紧t型轴承顶丝。4.根据权利要求1所述的紧凑型高精度重载电控平移台，其特征还在于：底座和移动台面，其材料选用7075-t6铝合金。5.根据权利要求1所述的紧凑型高精度重载电控平移台，其特征还在于：电机是开环步进电机或伺服电机。

技术总结
本实用新型公开了一种紧凑型高精度重载电控平移台，包括电机、底座和移动台面，所述底座上安装有交叉滚柱导轨，所述移动台面通过交叉滚柱导轨与底座相连，所述底座上还安装有电机座和轴承座，所述紧凑型电控平移台通过电机带动滚珠丝杆进行传动。本实用新型公开的紧凑型重载电控平移台具有结构紧凑、承载能力强、刚度高、精度高等特点。精度高等特点。精度高等特点。


技术研发人员：廖可梁
受保护的技术使用者：济南汉江光电科技有限公司
技术研发日：2022.07.25
技术公布日：2022/12/9