一种用于重载荷的直线运动平台的制作方法

本发明涉及一种直线运动平台，尤其涉及一种在检测装置中使用的重载荷大位移、可往复来回滑动的直线运动平台。

背景技术：

在机械加工和检测等领域，现有的检测装置的直线运动平台在重载高速的工况下，主要依靠丝杆和滑动导轨来传递运动。其中，丝杆用来传递动力，滚动导轨用来承载和导向，丝杆是利用滚珠的循环运动传递动力。受限于重载荷和大位移丝杆本身的制造精度问题，丝杆在运动过程中存在弹性形变而响应滞后现象，并且这种应用于重载荷和大位移的丝杠的加工周期较长，同时，采用滑动导轨作为主要传动导轨来导向运动，会不可避免地存在阻力过大问题，这样使得运动平台的驱动力相对增大，并且重载荷高速的滑动导轨润滑也非常复杂，维护也非常麻烦。

因此，需要开发一种适合应用于重载荷、大位移要求下的直线运动平台，还要求该直线运动平台维护、使用方便。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于重载荷的大位移直线运动平台，其采用滚动摩擦代替传统运动平台导轨的滑动摩擦方，并采用液压伺服作动器进行驱动，本发明的直线运动平台结构紧凑简单、刚度高、能耗低，易于实现自动化操作，其使用和维护均较为方便。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于重载荷的大位移直线运动平台，其包括第一滚筒组件、第二滚筒组件、液压伺服作动器及平台部件，

所述第一滚筒组件包括滚筒、第一支座及第二支座，滚筒设置于第一支座及第二支座之间，第一支座及第二支座安装与地基钢结构上，所述第二滚筒组件包括滚筒及第二支座，该滚筒设于两个相互平行设置的第二支座之间，第二支座安装与地基钢结构上，多个第一滚筒组件和多个第二滚筒组件共同组合成支撑运动平台的主体及导轨。

所述液压伺服作动器包括活塞杆耳环、作动器缸筒、作动器铰链座及位移传感器，活塞杆耳环设置在作动器的活塞杆前端，用于与平台铰座连接，作动器铰链座设置在伺服作动器缸筒前端，用于将伺服作动器固定在地基钢结构上，位移传感器设置在作动器尾部，用于检测作动器的活塞杆位移。

所述平台部件包括平台本体、导轨压板、平台铰链座和销轴。导轨压板设置在平台本体下表面两边基座上，用于压住第一支座的导向面，平台铰链座设置在平台本体下表面的正中间，通过销轴与液压伺服作动器的活塞杆耳环连接。平台本体和导轨压板与第一支座的导向面相接触的接触面上都安装有耐磨免维护的复合铜板。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本发明的直线运动平台的传动导轨为滚筒摩擦，相较于滑动导轨具有非常低的阻力。本发明装置的作动器直接与运动平台连接，运动平台的响应也不存在滞后现象，显著提高了运动平台的运动精度控制的鲁棒性。此外，本发明装置结构简单紧凑，设计巧妙，安全可靠，本发明装置的作动器还可以借助外界的液压驱动及计算机控制系统，实现自动控制和远程监控。

附图说明

图1为本发明的直线运动平台的立体结构示意图。

图2是本发明实施例中第一滚筒组件的立体结构示意图。

图3是本发明实施例中第二滚筒组件的的立体结构示意图。

图4是本发明实施例中液压伺服作动器立体结构示意图。

图5是本发明实施例中平台部件立体结构示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-第一滚筒组件 2-第二滚筒组件 3-液压伺服作动器

4-平台部件 5-第一支座 6-滚筒

7-第二支座 8-活塞杆耳环 9-作动器缸筒

10-作动器铰链座 11-位移传感器 12-平台本体

13-导轨压板 14-平台铰链座 15-销轴

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明的直线运动平台，其包括第一滚筒组件、第二滚筒组件、液压伺服作动器及运动平台。多组第一滚筒组件和第二滚筒组件安装在地面钢结构上，组成支撑运动平台往复运动的支撑载体和导向导轨，液压伺服作动器采用作动器铰链座安装在运动平台正中间的地面钢结构上，液压伺服作动器用于驱动平台部件在规定位置高速停止和高速启动。本发明中，重载荷的大位移直线运动平台中所述重载荷是指运动载荷的质量大于40000kg，所述大位移是指4m以上的移动距离。

图1为本发明的直线运动平台的立体结构示意图，由图可知，其包括第一滚筒组件1、第二滚筒组件2、液压伺服作动器3及平台部件4。

图2是本发明实施例中第一滚筒组件的立体结构示意图，图3是本发明实施例中第二滚筒组件的的立体结构示意图，结合以上两幅图以及图1可知，第一滚筒组件1和第二滚筒组件2均设置在地基钢结构上，多个第二滚筒组件2与多个第一滚筒组件1并排连接以形成导轨整体，该导轨整体用于支撑平台部件4并供平台部件4在该整体自身移动。

第一滚筒组件1分布于平台部件4下面的两个侧边处，第一滚筒组件1包括第一支座5、第二支座7以及滚筒6，多个滚筒6平行设置在第一支座5和第二支座7之间，第一支座5和第二支座7相互平行。所述第二滚筒组件2分布于平台组件4下面中央处，所述第二滚筒组件2包括两个平行设置的第二支座7以及滚筒6，多个滚筒6平行设置在两个第二支座7之间。

进一步结合图1、图2以及图3可知，所述液压伺服作动器3设置在所述导轨整体的正中间，并固定在地基钢结构上，所述平台部件4底面与液压伺服作动器3连接，所述液压伺服作动器3用于驱动平台部件4移动到设定的位置。所述液压伺服作动器3内部采用液压油驱动。

在本发明的一个实施例中，所述第一支座5和所述第二支座7均呈长条状，其长度相同，所述第一支座5的顶部具有导向面，该导向面与所述平台部件4底部相接触，该导向面光滑平整，其表面粗糙度Ra不大于3.2。

在本发明的又一实施例中，八个第二滚筒组件2与四个第一滚筒组件1并排连接以形成导轨整体，四个第一滚筒组件1形成两列，该两列沿液压伺服作动器3对称布置，八个第二滚筒组件2形成四列，该四列沿液压伺服作动器3对称布置，两列第一滚筒组件1分别分布在平台部件4两侧边，四列第二滚筒组件2分别两两分布在平台部件4中央处。

图4是本发明实施例中液压伺服作动器立体结构示意图，所述液压伺服作动器3包括活塞杆耳环8、活塞杆、作动器缸筒9、作动器铰链座10及位移传感器11，其中，所述活塞杆设置在所述作动器缸筒9内，所述活塞杆耳环8固定在活塞杆前端，用于与平台部件4连接，所述作动器铰链座10设置在作动器缸筒9前端，用于将作动器缸筒9固定在地基钢结构上，所述位移传感器11设置在作动器缸筒9尾部，用于检测活塞杆位移，从而实现对平台部件4的位移检测。液压伺服作动器3安装在平台部件4下方正中间且与第二滚筒组件2为邻。

图5是本发明实施例中平台部件立体结构示意图，其包括平台本体12、导轨压板13、平台铰链座14和销轴15。其中，所述导轨压板13设置在平台本体2底面两侧，用于压扣在第一支座5的导向面，所述平台铰链座14设置在平台本体12底面中间处，所述销轴15用于将活塞杆耳环8与所述平台铰链座14连接。所述平台本体12和导轨压板13均与所述第一支座5的相面接触，在接触面处安装有耐磨免维护的复合铜板。在本发明的又一实施例中，所述平台本体12材质为全钢结构。

结合图4及图5可知，平台部件4安装在第一滚筒组件1及第二滚筒组件2组成的传动导轨上，导轨压板13用于钩住与平台部件4相接触的第一支座5，这样的设计可以防止平台部件倾覆，平台部件4的平台铰链座14采用销轴15连接，平台部件4的运动性能通过控制液压伺服作动器3来实现。

本发明中直线运动平台的工作过程如下：

驱动液压伺服作动器运动的高压油进入到液压伺服作动器的活塞腔，液压伺服作动器的活塞杆伸出，并通过活塞杆耳环8带动平台部件4运动，平台部件4运动的距离由位移传感器11检测。当平台部件4运动的距离到达设定位置时，停止向液压伺服作动器的活塞腔供给高压油，平台部件4停止在设定位置。

本发明中，采用滚动摩擦代替传统运动平台导轨的滑动摩擦方式，可以大幅降低运动平台的摩擦阻力，采用液压伺服作动器的驱动方式，也可以满足运动平台的重载特性要求。本发明装置结构紧凑简单、能耗低、效率高。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。