基于负压电机混动的高精度运动平台

本发明涉及机械设备，具体地，涉及一种基于负压电机混动的高精度运动平台。

背景技术：

1、随着科技的进步，自动化生产设备越来越受到青睐，在众多自动化生产设备中，经常会借助运动平台来实现各种功能，例如直线运动平台，通过电机或者气缸驱动实现直线运动，采用电机驱动时，通常是用电机带动丝杠将旋转运动转换为直线运动。例如在激光切割装置、激光打标装置中，通过直线运动平台将待加工工件运送至预定位置，然后对工件进行加工。

2、然而传统运动平台通过电机带动丝杠的驱动方式要实现高精度的驱动往往比较困难，要不精度不够，工件加工精度往往无法得到保证，要不结构复杂，具有精度低、易受振动干扰、使用不方便的缺陷。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于负压电机混动的高精度运动平台。

2、根据本发明提供的一种基于负压电机混动的高精度运动平台，包括：

3、支座，具有第一滑轨；

4、电机丝杠机构，布置在所述支座上并具有第一电机、与所述第一电机驱动连接的丝杠以及与所述丝杠螺纹配合的丝杠滑块；

5、大主动气缸，布置在所述支座上并具有大套筒以及配置在所述大套筒内部的大活塞体，所述大活塞体与所述大套筒之间形成第一密闭空间，所述大活塞体与丝杠滑块驱动连接进而使得当所述丝杠滑块运动时能够带动所述大活塞体运动从而调整所述第一密闭空间中的空间大小；

6、小主动气缸，布置在所述支座上并具有小套筒、配置在所述小套筒内部的小活塞体以及能够驱使所述小活塞体运动的动力组件，所述小套筒与小活塞体之间形成第二密闭空间；

7、被动缸，具有与所述第一滑轨滑动配合的被动缸筒、布置在所述被动缸筒中的被动缸活塞以及被动活塞杆，所述被动缸筒与被动缸活塞之间形成第三密闭空间，被动活塞杆的一端固定在所述支座上，所述被动活塞杆的另一端延伸到被动缸筒的内部与所述被动缸活塞连接，所述第三密闭空间分别通过第一阀门、第二阀门与所述第一密闭空间、第二密闭空间连接；

8、功能平台，布置在所述被动缸筒上；

9、控制器，分别与所述第一电机、第二电机、第一阀门、第二阀门信号连接。

10、优选地，所述被动缸的内径为r1，所述小主动气缸的内径为r2，

11、优选地，所述被动缸的内径小于或等于所述大主动气缸的内径。

12、优选地，还包括位移传感器，所述位移传感器配置在所述被动缸筒上使得当所述被动缸筒带动所述功能平台运动时通过所述位移传感器能够获得所述功能平台运动的位移。

13、优选地，所述动力组件包括第二电机，所述第二电机采用直线电机。

14、优选地，所述支座上还配置有第二滑轨，所述丝杠滑块与所述第二滑轨相匹配。

15、优选地，所述第三密闭空间均通过流体导管与所述第一密闭空间、第二密闭空间连接，所述流体导管为柔性结构。

16、优选地，所述大活塞体与大套筒之间、小活塞体与小套筒之间、所述被动缸活塞与被动缸筒之间均设置有密封结构。

17、优选地，所述第一密闭空间、第二密闭空间、第三密闭空间内部均填充有流体，所述流体为液体或气体。

18、优选地，所述大活塞体与丝杠滑块之间磁力驱动连接。

19、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

20、1、本发明中被动缸筒的内径小于或等于大套筒的内径且大于小套筒的内径，通过调整大套筒和小套筒内的流体分别进入到被动缸筒内部或将被动缸筒内部的流体抽出致使内部形成负压进而实现被动缸筒带动功能平台的双向运动实现功能平台位置的快速、精确调整，解决丝杆驱动调整不精确的缺陷，且具有低噪音、驱动精度高、不受振动干扰的优势。

21、2、本发明采用柔性的流体导管传递流体，使得被动缸筒可以在空间中不同位置布置和运动，通用性好。

技术特征：

1.一种基于负压电机混动的高精度运动平台，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于负压电机混动的高精度运动平台，其特征在于，所述被动缸(4)的内径为r1，所述小主动气缸(3)的内径为r2，

3.根据权利要求1所述的基于负压电机混动的高精度运动平台，其特征在于，所述被动缸(4)的内径小于或等于所述大主动气缸(2)的内径。

4.根据权利要求3所述的基于负压电机混动的高精度运动平台，其特征在于，还包括位移传感器，所述位移传感器配置在所述被动缸筒(41)上使得当所述被动缸筒(41)带动所述功能平台(5)运动时通过所述位移传感器能够获得所述功能平台(5)运动的位移。

5.根据权利要求1所述的基于负压电机混动的高精度运动平台，其特征在于，所述动力组件包括第二电机(33)，所述第二电机(33)采用直线电机。

6.根据权利要求1所述的基于负压电机混动的高精度运动平台，其特征在于，所述支座(6)上还配置有第二滑轨，所述丝杠滑块(13)与所述第二滑轨相匹配。

7.根据权利要求1所述的基于负压电机混动的高精度运动平台，其特征在于，所述第三密闭空间(44)均通过流体导管与所述第一密闭空间、第二密闭空间(34)连接，所述流体导管为柔性结构。

8.根据权利要求1所述的基于负压电机混动的高精度运动平台，其特征在于，所述大活塞体与大套筒之间、小活塞体(32)与小套筒(31)之间、所述被动缸活塞(42)与被动缸筒(41)之间均设置有密封结构。

9.根据权利要求1所述的基于负压电机混动的高精度运动平台，其特征在于，所述第一密闭空间、第二密闭空间(34)、第三密闭空间(44)内部均填充有流体，所述流体为液体或气体。

10.根据权利要求1所述的基于负压电机混动的高精度运动平台，其特征在于，所述大活塞体与丝杠滑块(13)之间磁力驱动连接。

技术总结
本发明提供了一种基于负压电机混动的高精度运动平台，包括电机丝杠机构、大主动气缸、小主动气缸、被动缸、功能平台以及支座，电机丝杠机构布置在支座上并具有第一电机以及丝杠滑块，大主动气缸布置在支座上并具有大套筒以及配置在所述大套筒内部的大活塞体，大活塞体与丝杠滑块驱动连接，小主动气缸布置在所述支座上并具有小套筒以及小活塞体；被动缸具有被动缸筒以及被动缸活塞，功能平台布置在被动缸筒上；控制器分别与所述第一电机、第二电机信号连接，本发明通过调整大套筒和小套筒内的流体分别进入到被动缸筒内部实现被动缸筒带动功能平台运动实现功能平台位置的快速、精确调整且具有低噪音、精度高、不受振动干扰的优势。

技术研发人员：杨斌堂,曹树,张亚辉
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13