一种具有直线滑台模组的龙门式机台结构的制作方法

本发明涉及自动化设备，尤其公开了一种具有直线滑台模组的龙门式机台结构。

背景技术：

1、随着工业自动化和智能制造的发展，直线滑台模组作为实现精密直线运动的核心部件，其性能直接决定了整机的加工精度、效率及稳定性。

2、目前，市面上的直线滑台模组多采用“旋转电机+滚珠丝杠”或“直线电机”两种驱动方式。对于丝杠传动的模组，虽然能够提供较大的推力，但受限于丝杠本身的长度和转速，难以实现超高速运动，且长期使用后丝杠与螺母的磨损会导致精度下降，存在反向间隙。对于传统的直线电机模组，其通常采用平板式或u型槽式结构，虽然速度和加速度性能优异，但往往存在以下不足：

3、推力密度受限：传统直线电机的定子与动子之间的磁路设计不够紧凑，导致在相同体积下，产生的推力有限，难以满足重载工况的需求。

4、结构笨重：为了保证足够的刚性和散热，定子通常需要较大的底座和厚重的磁路结构，使得模组整体体积庞大，不便于集成到空间受限的设备中。

5、防护性能差：在加工环境恶劣（如存在切削液、粉尘）的场合，驱动组件和滑动组件容易受到污染，影响使用寿命和精度。

6、安装与调试复杂：传统模组的滑座与驱动器的连接结构复杂，导致安装精度难以保证，且后期维护不便。

7、因此，本领域亟需一种结构紧凑、推力大、精度保持性好且便于维护的新型直线滑台模组及机台结构。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种具有直线滑台模组的龙门式机台结构。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种直线滑台模组，包括第一滑台模组，第一滑台模组具有第一承载板、第一滑座、第一滑动组件与第一驱动组件；第一滑座经由第一滑动组件活动设于第一承载板，第一驱动组件用于驱动第一滑座往复运动；

3、第一驱动组件包括第一动子与第一定子组；

4、第一定子组具有两个连接板、以及间隔设置的第一定子板与第二定子板，第一定子板装设于第一承载板，第二定子板的一端经由一个连接板与第一定子板的一端相连，第二定子板的另一端经由另一个连接板与第一定子板的另一端相连；

5、第一动子具有第一本体、以及设于第一本体两端的凸台，第一本体位于第一定子板与第二定子板之间，第一本体两端的凸台突伸出第一定子组并与第一滑座相连；第一动子还具有设于第一本体的第一槽体与第二槽体，第一槽体与第二槽体位于第一本体彼此远离的两端；且第一定子板与第二定子板分别穿过第一槽体与第二槽体；

6、第一定子板、第二定子板分别与第一槽体、第二槽体之间具有间隙。

7、进一步，第一滑台模组还具有导向组件，导向组件具有导向杆以及活动设于导向杆的导向套；第一滑动组件具有第一滑轨、活动设于第一滑轨的第一滑块，第一滑座装设于第一滑块；导向杆与第一承载板相连，导向套与第一滑座相连。

8、优选地，导向杆沿第一滑座的长度方向延伸。

9、进一步，第一承载板具有第二本体以及设于第二本体的安装台；安装台具有第三本体以及设于第三本体的第三槽体与凸肋，第三槽体靠近凸肋；安装台的数量为两个，两个安装台位于第二本体的两端；第一滑轨的数量为两个，两个第一滑轨分别装设于两个安装台，两个第一滑轨分别遮盖两个安装台的第三槽体，两个安装台的凸肋分别与两个第一滑轨相抵。

10、优选地，凸肋与第一滑轨的外侧相抵。

11、使用时，只需将第一滑轨的侧面紧贴凸肋，即可迅速确定第一滑轨在整个行程内的直线度，降低了装配难度，保证了滑轨安装的一致性。且在滑台模组高速往复运动或承受侧向负载时，滑轨会受到垂直于运动方向的侧向冲击力。凸肋能够直接抵住第一滑轨的侧面，有效抵抗这种侧向位移趋势，分担并保护了锁紧螺栓不受剪切力的破坏，显著提升了导轨安装座的刚性和抗冲击能力。

12、第三槽体作为一个去重槽和应力释放槽，能够有效吸收并释放安装台因温差变化或机械加工产生的残余内应力，防止安装台因应力集中而发生翘曲变形，确保安装面保持极高的平面度，并维持滑轨的几何精度。

13、进一步，第一承载板还具有设于第二本体的安装槽，安装槽位于两个安装台之间，第一驱动组件设于安装槽；第一滑台模组还具有第一侧板与第一防护板，第一侧板具有第四本体、自第四本体突设的卡接部、以及自第四本体远离第一承载板的一侧凹设的第四槽体；第一侧板的数量为两个，两个第一侧板分别设于第一承载板的两端，每个第一侧板的两端分别装设于两个安装台，每个第一侧板的卡接部伸入安装槽；第一防护板的两端分别装设于两个第一侧板的第四槽体中。

14、优选地，第一定子板装设于安装槽的槽底壁。

15、进一步，第一侧板朝向第一滑轨一侧还具有自第四本体表面凹设的第五槽体，第一滑轨的两端分别容设于两个第一侧板的第五槽体中。

16、优选地，第一滑座具有第六本体以及设于第六本体的第一承载部，第一防护板遮盖第六本体，第一承载部突伸出第一防护板，第一承载部的数量为两个，两个第一承载部分别位于第六本体的两端。

17、进一步，第一承载板具有透孔，透孔为贯穿孔，透孔一端的宽度大于透孔另一端的宽度；透孔的数量为多个，每个透孔宽度较小的一端互相靠近。

18、优选地，透孔的数量为四个，透孔贯穿第一承载板，但透孔不贯穿安装台。透孔呈三角状，且经由倒角处理。

19、优选地，第一滑台模组还具有第一防撞组件，第一防撞组件的数量为四个，四个第一防撞组件两两设置在两个第一侧板上。第一防撞组件为防撞胶。

20、优选地，第一滑台模组还具有第一感应组件，第一感应组件具有第一读数头与第一光栅尺，第一读数头装设于第一滑座的一端，第一光栅尺装设于第一承载板，且第一光栅尺沿第一承载板的长度方向延伸。

21、本发明的另一目的在于提供一种龙门式机台结构，包括前述的第一滑台模组，还包括：

22、基座；

23、龙门架，具有两个支脚与基台，基台经由两个支脚装设于基座，基台沿基座的长度方向延伸；

24、第二滑台模组，具有第二滑座、第二滑动组件与第二驱动组件，第二滑座经由第二滑动组件可动的设于基座，第二驱动组件用于驱动第二滑座沿基座的宽度方向在基座上往复运动；第二滑台模组位于两个支脚之间；

25、第一滑台模组设于基台，第一滑座的工作面与第二滑座的工作面垂直，且第一驱动组件用于驱动第一滑座沿基座的高度方向往复运动。

26、优选地，支脚靠近基座的一端的宽度大于支脚远离基座的一端的宽度；支脚朝向基座的一面设有第一凹槽与第二凹槽，第一凹槽沿支脚的长度方向延伸，第二凹槽沿支脚的宽度方向延伸，且第一凹槽与第二凹槽相交；第一凹槽的数量为多个，多个第一凹槽间隔设置，第二凹槽的数量为多个，多个第二凹槽间隔设置。

27、优选地，第二滑动组件具有两个第二滑轨、分别活动设于两个第二滑轨的多个第二滑块，第二滑座的一端与多个第二滑座相连，第二滑座的另一端用于安装第四滑台模组。

28、优选地，第二驱动组件具有第二定子组与第二动子，第二动子与第二滑座相连。

29、优选地，第二滑台模组还具有第二侧板与第二防护板，第二侧板的数量为两个，第二滑动组件于两个第二侧板之间，第二防护板的两端分别与两个第二侧板相连，且第二防护板遮盖第二滑座。第二滑座具有第二承载部，第二承载部突伸出第二防护板用于安装第四滑台模组。

30、优选地，第二侧板具有凸起部，第二防护板的两端弯折形成弯折部，第二防护板装设于凸起部，且弯折部遮盖凸起部。

31、优选地，第二滑台模组具有第二感应组件，第二感应组件包括第二光栅尺、与第二光栅尺配合的第二读数头、第一感应器以及与第一感应器配合使用的第一感应片。第二读数头与第一感应片分别设于第二滑座的两端，第二光栅尺与第一感应器设于基座，且第二光栅尺与第一感应器分别位于第二滑座的两侧。

32、优选地，第二滑台模组还具有第二防撞组件，第二防撞组件的数量为多个，多个第二防撞组件两两设置在两个第二侧板上。第二防撞组件为伸缩件或/和防撞胶。

33、优选地，第二防撞组件为伸缩件与防撞胶，且伸缩件的长度大于防撞胶的长度。

34、进一步，还包括设于基台的第三滑台模组，第三滑台模组具有第三滑座、第三滑动组件与第三驱动组件；第三滑座经由第三滑动组件可动的设于基台，第三驱动组件用于驱动第三滑座沿基座的长度方向在基台上进行往复运动；第一滑台模组装设于第三滑座。

35、进一步，第一滑台模组与第三滑座的数量分别为两个，两个第一滑台模组分别设于两个第三滑座上；第三驱动组件具有两个第三动子以及与两个第三动子子配合的第三定子组，两个第三动子分别与两个第三滑座相连；第三滑动组件具有第三滑轨以及滑动设于第三滑轨的多个第三滑块，两个第三滑座分别经由对应的第三滑块滑动装设于第三滑轨。

36、优选地，第三滑动组件具有两个第三滑轨、多个第三滑块分别活动设于两个第三滑轨。

37、优选地，第三滑台模组还具有第三侧板与第三防护板，第三侧板的数量为两个，第三滑动组件于两个第三侧板之间，第三防护板的两端分别与两个第三侧板相连，且第三防护板遮盖第三滑座。第三滑座具有第三承载部，第三承载部突伸出第三防护板用于安装第一滑台模组。

38、优选地，第三侧板的结构与第二侧板的结构相同，第三防护板的结构与第二防护板的结构相同。

39、优选地，第三滑台模组具有第三感应组件，第三感应组件包括第三光栅尺、与第三光栅尺配合的第三读数头、第二感应器以及与第二感应器配合使用的第二感应片。第三读数头的数量为两个，两个第三读数头分别设于两个第三滑座，第三光栅尺设于基台。第二感应片与第二感应器分别位于两个第三滑座。

40、优选地，第三滑台模组还具有第三防撞组件，第三防撞组件的数量为多个，多个第三防撞组件分别设置在两个第三侧板上。第三防撞组件为伸缩件。

41、进一步，还包括设于第二滑座上的第四滑台模组，第四滑台模组具有第四滑座、第四滑动组件与第四驱动组件，第四滑座经由第四滑动组件可动的设于第二滑座，第四驱动组件用于驱动第四滑座沿基座的长度方向往复运动。

42、优选地，第四滑台模组具有第二承载板，第四滑台模组经由第二承载板装设于第二滑台模组。

43、优选地，第四驱动组件具有第四定子组与第四动子，第四动子与第四滑座相连。

44、优选地，第四滑动组件具有两个第四滑轨、多个第四滑块分别活动设于两个第四滑轨。

45、优选地，第四滑台模组还具有第四侧板与第四防护板，第四侧板的数量为两个，第四滑动组件于两个第四侧板之间，第四防护板的两端分别与两个第四侧板相连，且第四防护板遮盖第四滑座。第四滑座具有第四承载部，第四承载部突伸出第四防护板。

46、优选地，第四侧板的结构与第二侧板的结构相同，第四防护板的结构与第二防护板的结构相同。

47、优选地，第四滑台模组具有第四感应组件，第四感应组件包括第四光栅尺、与第四光栅尺配合的第四读数头、第三感应器以及与第三感应器配合使用的第三感应片。第三感应片与第三感应器的数量分别为两个，第四读数头与两个第三感应片设于第四滑座，第四光栅尺与两个第三感应器设于第二承载板，且第四读数头位于两个第三感应片之间，第四光栅尺位于两个第三感应器之间。

48、优选地，第四滑台模组还具有第四防撞组件，第四防撞组件的数量为多个，多个第四防撞组件分别设置在两个第四侧板上。第四防撞组件为伸缩件。

49、本发明的有益效果：

50、（1）结构紧凑，推力密度高：本发明的第一驱动组件通过设置间隔的第一定子板、第二定子板与动子上的第一槽体、第二槽体进行嵌套配合，使得动子像夹子一样同时与两个定子板相互作用，有效增大了电磁有效面积，在相同的体积下，能够产生比传统单边或双边平板电机更大的推力，显著提升了推力密度，满足了小型化设备对重载驱动的需求。

51、（2）高刚性与高响应速度：动子通过两端的凸台直接与第一滑座刚性连接，省去了中间传动转换部件，实现了零背隙传动，不仅提高了系统的传动刚性，还使得滑座对驱动信号的响应更加迅速，实现微米级甚至纳米级的精密定位。

52、（3）运行平稳且精度高：通过设置导向组件与第一滑动组件并行，为滑座的运动提供了双重导向，极大地提高了模组抵抗侧向负载和倾覆力矩的能力，保证了滑座在高速往复运动中的平稳性和直线度。

53、（3）正交布局，空间利用率高：通过将第一滑台模组安装于龙门架的基台上，将第二滑台模组设于基座上，且使得第一滑座的工作面与第二滑座的工作面垂直，实现了标准的笛卡尔坐标系正交运动，该布局使得机台在水平面上的投影面积较小，结构紧凑，便于生产线排布。

54、（4）负载分布均匀，动态性能好：第二滑动组件位于两个支脚之间，使得运动部件的重心位于龙门架跨距之内，避免了运动过程中因重心偏移产生的附加力矩，提高了y轴运动的稳定性和加速度。

55、（5）多轴协同，应用灵活：通过在基台上增设第三滑台模组，并与第一滑台模组相连，可实现x、y、z三轴联动；通过设置两个第一滑台模组和两个第三滑台模组，可构成双z轴系统，能够同时独立地驱动两个工具，极大地提高了加工效率。