一种高精度电驱动移动定位平台的制作方法

1.本实用新型涉及高精度移动定位平台技术领域，更具体的涉及一种采用电机驱动方式运行的高精度电驱动移动定位平台。


背景技术：

2.移动定位平台广泛应用于各生产制造行业中的零件加工、定位组装、精度检测等流程中，特别是在一些对工件的制造、装配精度要求较高的行业中，对移动定位平台的精度要求更高，为了提高移动定位平台整体的移动定位精度，目前使用比较广泛的高精度移动定位平台是利用千分头微调机构来驱使移动平台机构进行精确的位移或定位，移动定位的精度较高。
3.现有的高精度移动定位平台其千分头微调机构皆采用手动旋拧式的结构设计，与机械式千分尺类似，实际使用时需要操作人员手动旋拧千分尺的微分筒和测力装置进行精度调节。在手动旋拧微分筒或测力装置旋进或旋退的过程中，千分尺内部的螺旋副结构带动千分尺的测微螺杆伸缩，从而利用测微螺杆推动移动平台精确移动，移动或定位精度可达0.01mm。
4.但是，手动旋拧调节的高精度移动定位平台并不适于工作量较大的现代化生产线上使用，人工手动旋拧会因为人与人不同的主观判断或疲劳作业造成操作误差，存在人为因素误差风险。而且，人工手动操作方式效率较低，影响实际生产效率。
5.另外，随着工业现代化的升级改进，自动化生产已经成为一种不可逆的趋势，如何实现高精度移动定位平台的自动化、智能化操作已然成为移动定位平台行业发展的目标。
6.综上，需要对现有的移动定位平台结构进行改进以解决上述问题。


技术实现要素：

7.综上所述，本实用新型的目的在于解决现有高精度移动定位平台只能采用手动调节的方式进行操作的技术不足，而提供一种自动化程度高、采用电机驱动的高精度电驱动移动定位平台。
8.为解决本实用新型所提出的技术不足，采用的技术方案为：
9.一种高精度电驱动移动定位平台，包括有基座，其上设有固定平台，所述固定平台上滑动连接有滑动平台，所述滑动平台与固定平台之间设有用于驱动滑动平台自动移动至初始位置处的复位弹簧。所述基座上设有处于滑动平台初始位置一侧的锁紧架，其上设有朝向滑动平台的千分头，所述千分头的微分筒上通过一联轴器连接有一用于电驱动千分头的测微螺杆伸缩以推动滑动平台克服所述复位弹簧的弹力而移动的电机，所述的电机通过电机随进组件滑动连接在基座上。
10.所述的固定平台上固设有滑轨a，所述的滑动平台滑动连接在所述的滑轨a上。
11.所述的复位弹簧至少一根，连接于所述固定平台和滑动平台同一侧的侧壁上，每根复位弹簧的一端固定连接在固定平台靠近所述锁紧架的一端，复位弹簧的另一端固定连
接在滑动平台远离锁紧架的一端。
12.所述的电机随进组件包括有设于所述基座上的、与所述千分头同向设置的滑轨b，所述滑轨b上滑动连接有一电机滑动平台，所述的电机固定连接在所述的电机滑动平台上。
13.所述的锁紧架通过固定件可拆卸的连接在所述的基座上以使锁紧架可相对于基座移动。
14.所述的固定平台与滑动平台之间设有用于将滑动平台限位固定在初始位置处以使二者组合固定为一体的第一锁止组件，所述的锁紧架与电机之间设有用于在所述固定件拆卸状态下将二者组合固定为一体的第二锁止组件。
15.所述的移动定位平台还包括有控制模块和与所述控制模块电性连接的第一限位传感器和第二限位传感器，控制模块通过控制电路与所述的电机电性连接以控制其运行，所述的第一限位传感器和第二限位传感器检测移动平台或电机前进和后退的位移量并向控制模块发送位移量感测信号，控制模块根据接收到的位移量感测信号计算得出移动平台或电机移动至极限位置时控制电机停转以防止电机过载或所述千分头受损。
16.所述的电机为步进电机或伺服电机。
17.本实用新型的有益效果为：通过锁紧架上设置的千分头来推动滑动连接在固定平台上的滑动平台移动。常态下滑动平台在复位弹簧的弹力作用下回复至初始位置，此时千分头为调零状态，其测微螺杆的首端恰好抵接在复位的滑动平台上。本实用新型利用电机驱动千分头的微分筒旋进或旋退，并在微分筒旋转过程中通过千分头内部的螺旋副带动测微螺杆伸缩，以此通过固定在锁紧架上的千分头的测微螺杆推动滑动平台克服复位弹簧的弹力前进或在复位弹簧的弹力作用下后退，达到本实用新型移动定位平台的电机驱动控制目的，相较于现有手动调节控制的移动定位平台，本实用新型不需要人工手动旋拧调节千分头，操作简单方便，工作效率高，适用于工作量较大的现代化生产线中。
18.而且，采用电机驱动的方式也有利于本实用新型的进行自动化控制，通过编码器、plc模块即可实现移动定位平台的计算机自动控制操作，自动化、智能化程度高，可减少大量的人力资源投入并提高工作效率。
19.同时，由于本实用新型的千分头采用电机驱动调节，相较于现有人工手动调节的移动定位平台，本实用新型避免了人工手动操作带来的人为因素误差，精度更高，更可靠。
20.其次，本实用新型的电机与千分头的微分筒之间不是直接硬性连接，而是利用联轴器为中间媒介向微分筒传递电机功率，并自动补偿电机转动轴与微分筒间的轴向偏差，避免电机转动轴与千分头间因安装精度及对中精度的偏差而造成的千分头微调偏差，解决了电机传动控制千分头的测微螺杆伸缩时因装配问题导致的数值偏差，提高了本实用新型的移动定位精度，降低了千分头的调节偏差，可靠性更高。
21.而且，利用联轴器连接电机与千分头也能有效缓解二者间的冲击，并能够改变轴系的自振频率、避免发生危害性振动等。另外，使用联轴器连接电机与千分头也能有效避免电机及千分头工作过载，避免千分头及电机故障，提高本实用新型的使用寿命。
22.另外，本实用新型的电机通过电机随进组件滑动连接在基座上，使得电机可以在驱动千分头的测微螺杆伸缩过程中随微分筒同步滑移，保证了千分头电驱动调节的可行性。而且，电机通过电机随进组件在基座上滑移也起到了移动定位平台的作用，在将滑动平台与固定平台组合固定为一体后，只需要将锁紧架与基座分离并将锁紧架与电机固定为一
体，即可通过千分头反向驱动电机移动，使得本实用新型电机的平面也可以做移动和定位的平台，丰富了本实用新型的移动定位结构。
附图说明
23.图1为本实用新型整体结构示意图其一；
24.图2为本实用新型整体结构示意图其二。
25.图中：1.基座，2.固定平台，21.滑轨a，22.第二螺孔，3.滑动平台，31.第一螺孔，4.复位弹簧，5.锁紧架，51.固定孔，52.固定通孔，53.螺杆，54.第三螺孔，6.千分头，61.固定套筒，62.微分筒，63.测微螺杆，7.联轴器，8.电机，81.编码器，82.第四螺孔，9.滑轨b，10.电机滑动平台，11.第一限位传感器，12.第二限位传感器，13.螺杆，14.第一连接板，15.螺杆，16.第二连接板。
具体实施方式
26.以下结合附图和本实用新型优选的具体实施例对本实用新型的结构作进一步地说明。
27.参照图1至图2中所示，本实用新型：
28.一种高精度电驱动移动定位平台，包括有水平设置的基座1，在该基座1的水平面左侧位置上固定设有一立方体结构的固定平台2，在该固定平台2上表面的轴线位置上水平纵向固定连接有一长度与固定平台2长度相匹配的滑轨a21，滑轨a21优选的为燕尾槽导轨，其上滑动连接有一立方体结构的滑动平台3。具体的，该滑动平台3的长度小于固定平台2及滑轨a21的长度，以使滑动平台3可以沿滑轨a21在固定平台2上左右滑动。
29.具体的，在固定平台2与滑动平台3之间还设有用于驱动滑动平台3自动向右移动至初始位置处的复位弹簧4。常态下，滑动平台3在复位弹簧4的弹力作用下自动移动至固定平台2的右端部，使得二者的右端面相齐平。
30.优选的，复位弹簧4共计两个，分别对应连接在固定平台2与滑动平台3的前、后两侧壁上，使得两复位弹簧4对应处于滑轨a21的两侧。装配时复位弹簧4的下端部固定连接在固定平台2侧壁的右端部，复位弹簧4的上端部固定连接在滑动平台3侧壁的左端部，装配后滑动平台3在两复位弹簧4的弹力作用下沿滑轨a21自动移动至固定平台2的右端部复位，并使得二者的右端面相齐平。
31.需要说明的是，本实施例只是本实用新型一种优选的实施方式，并不是对本实用新型的限制。在其他一些实施例中，复位弹簧4的个数可以是一个或者两个以上，具体安装位置只要能保证滑动平台3自动复位即可。
32.具体的，参照图1所示，在基座1上通过固定件可拆卸的连接有一处于滑动平台3初始位置一侧的锁紧架5，该锁紧架5为板式结构，其板面中部位置上开设有对应滑动平台3右侧壁面的固定孔51。
33.具体的，所述的固定件为螺杆53，在锁紧架5板面左右两侧壁底部位置上设有与螺杆53配合使用的固定通孔52，在基座1上设有与固定通孔52及螺杆53配合使用的固定螺孔（图中未画出），实际装配时锁紧架5通过螺杆53经固定通孔52和固定螺孔竖直横向螺纹固定连接在基座1上并对应处于固定平台2右端面的右侧。
34.需要说明的是，本实施例中的固定件仅只是本实用新型的一种优选的具体实施方式，并不是对本实用新型的限制。在其他一些实施例中，固定件也可以是其他结构，例如固定卡槽结构，只要保证能够将锁紧架5可拆卸地连接在基座1上即可。
35.具体的，在锁紧架5的固定孔51上水平纵向固定连接有一处于锁紧架5右侧的千分头6，该千分头6的固定套筒61首端卡接固定在固定孔51内，千分头6的微分筒62通过螺旋副结构（图中未画出）转动套设在固定套筒61外壁上，千分头6的测微螺杆63转动设于固定套筒61内并通过螺旋副与微分筒62联动连接。测微螺杆63活动穿过锁紧架5的固定孔51水平纵向向左伸至滑动平台3的右端面上。
36.需要注意的是，锁紧架5与固定平台2及滑动平台3右端面间的间距应保证千分头6的测微螺杆63调零时，测微螺杆63的左端头部恰好抵接在复位状态下的滑动平台3的右端面上，以保证千分头6调零时，滑动平台3与固定平台2间的相对位移为零，方便使用时计量位移量或确定定位位置。
37.具体的，在千分头6的微分筒62尾端上通过一联轴器7连接有一用于电驱动千分头6的测微螺杆63伸缩以推动滑动平台3克服复位弹簧4的弹力而沿滑轨a21向左移动的电机8，该电机8通过电机随进组件滑动连接在基座1上。
38.具体的，电机随进组件包括有纵向固定连接在基座1水平面右侧位置上的、与千分头6同向设置的滑轨b9，该滑轨b9的左端部对应处于锁紧架5的右侧。优选的滑轨b9为燕尾槽导轨，实际装配时优选的与滑轨a21处于同一竖直平面内以保证二者轴线处于同一竖直平面内。在该滑轨b9上滑动连接有一立方体结构的电机滑动平台10，电机8水平纵向朝左的固定连接在该电机滑动平台10的上表面上。
39.需要注意的是，电机8固定在电机滑动平台10上后应保证电机8的转动轴与千分头6处于同一轴线上，防止电机滑动平台10过高或过低造成电机8转动轴与千分头6间出现轴向偏差。
40.本实用新型的电机8与千分头6的微分筒62之间并不是直接硬性连接，而是通过一联轴器7作为中间媒介向微分筒62传递电机8功率，以此自动补偿电机8转动轴与微分筒62间的轴向偏差，避免电机8转动轴与千分头6间因安装精度及对中精度的偏差而造成的千分头6微调偏差，解决了电机8传动控制千分头6的测微螺杆63伸缩时因装配问题导致的数值偏差，提高了本实用新型的移动定位精度，降低了千分头6的调节偏差，可靠性更高。
41.而且，利用联轴器7连接电机8与千分头6也能有效缓解二者间的冲击，并能够改变轴系的自振频率、避免发生危害性振动等。另外，使用联轴器7连接电机8与千分头6也能有效避免电机8及千分头6工作过载，避免千分头6及电机8故障，提高本实用新型的使用寿命。
42.具体的，本实用新型的移动定位平台还包括有控制模块（图中未画出）和与该控制模块电性连接的第一限位传感器11和第二限位传感器12。
43.具体的，电机8为步进电机8或伺服电机8，优选的采用伺服电机8。电机8的后端设有编码器81，通过控制电路与控制模块电性连接。实际使用过程中，控制模块根据输入的指令或自动控制程序经编码器81控制电机8转动的角位移量，从而精确地控制电机8转动轴转动的圈数，以此实现对千分头6测微螺杆63伸缩的精确控制，同时也能够实现本实用新型的自动化、智能化控制，方便了使用且有利于提高工作效率。
44.另外，因为千分头6实际测量的量程是固定的，所以，千分头6的微分筒62旋进、旋
退及测微螺杆63伸缩的距离是受限的。实际使用过程中，当电机8驱动微分筒62旋转使得千分头6将滑动平台3移动至千分头6的最大量程或零刻度位置时，即使电机8继续转动千分头6的测微螺杆63也不会再伸长或回缩，此时滑动平台3即移动至其前进或后退的极限位置处。此时电机8若继续通电转动，则会造成电机8过载或使得千分头6内部结构受损导致本实用新型的故障。
45.为了避免出现上述问题，本实用新型采用第一限位传感器11和第二限位传感器12来检测滑动平台3或电机8的前进及后退的位移量，并向控制模块发送位移量感测信号。控制模块根据接收到的位移量感测信号计算得出移动平台或电机8移动至极限位置时控制电机8停转以防止电机8过载或所述千分头6受损，安全性好，可靠性高。
46.具体的，本实施例中第一限位传感器11纵向固设于基座1上且朝向电机滑动平台10前进方向设置，第二限位传感器12纵向固设于基座1上且朝向电机滑动平台10后退方向设置。实际使用时，当电机8驱动千分头6的测微螺杆63伸出并推动滑动平台3向左移动至极限位置处时，千分头6达到量程极限，而电机滑动平台10随电机8同步向左滑动至其前进的极限位置处。此时，控制模块根据接收到的第一限位传感器11发出的感测信号并计算识别出电机滑动平台10前端已到达前进极限位置，控制模块即通过控制电路控制电机8停转，防止电机8继续转动而导致电机8或千分头6过载。
47.同理，实际使用时，当电机8驱动千分头6的测微螺杆63回缩时，滑动平台3在复位弹簧4的弹力作用下自动向右移动。当千分头6的测微螺杆63回缩至零位时，滑动平台3及电机滑动平台10向右移动至极限位置处。此时，控制模块根据接收到的第二限位传感器12发出的感测信号并计算识别出电机滑动平台10后端已到达后退极限位置，控制模块即通过控制电路控制电机8停转，防止电机8继续转动而导致电机8或千分头6过载。
48.本实用新型设置的限位传感器有利于检测滑动平台3或电机8的实际位移量，防止到达千分头6量程极限后电机8仍然工作造成电机8或千分头6负载而导致移动定位平台的故障或损坏，提高了本实用新型的安全性和可靠性。
49.另外，由于本实用新型采用电机8驱动千分头6从而推动滑动平台3移动，且在此过程中电机8本身也是随千分头6的微分筒62同步滑移的，若在电机8上设置一平台或将电机8上表面设置为平面结构，则电机8与电机随进组件在功能上与滑动平台3相同。因此，只需要将滑动平台3与固定平台2组合固定为一体，使滑动平台3的右侧端面作为千分头6反推电机8移动的固定基点，并将固定锁紧架5上的螺杆53拆卸下来使锁紧架5与基座1分离，并将锁紧架5与电机8组合固定为一体，就可以在千分头6的测微螺杆63伸出时以滑动平台3右端面为受力点反推锁紧架5及电机8移动。
50.基于上述前提，本实用新型在固定平台2与滑动平台3之间设有用于将滑动平台3限位固定在初始位置处，以使滑动平台3与固定平台2组合固定为一体的第一锁止组件（图中未标示），在锁紧架5与电机8之间设有用于在锁紧架5与基座1分离状态下将锁紧架5与电机8组合固定为一体的第二锁止组件（图中未标示）。
51.具体的，第一锁止件包括有设于滑动平台3前侧壁或后侧壁上的第一螺孔31、设于固定平台2前侧壁或后侧壁上的、与第一螺孔31配合的第二螺孔22，以及通过螺杆13固定连接在第一螺孔31及第二螺孔22上以将固定平台2与滑动平台3组合固定为一体的第一连接板14。实际装配时在滑动平台3复位后通过螺杆13和第一连接板14将滑动平台3与固定平台
2组合固定为一体。
52.具体的，第二锁止件包括有竖直设于锁紧架5前侧壁或后侧壁上的第三螺孔54、设于电机8前侧壁或后侧壁上的、与第三螺孔54配合的第四螺孔82，以及通过螺杆15固定连接在第三螺孔54及第四螺孔82上以将锁紧架5与电机8组合固定为一体的第二连接板16。实际装配时千分头6复位后即测微螺杆63归零时，通过螺杆15和第二连接板16将锁紧架5和电机8组合固定为一体。
53.实际使用时当电机8驱动千分头6的测微螺杆63伸出时，测微螺杆63的首端以已经固定在固定平台2上的滑动平台3为受力基点，在作用力与反作用力的作用下由千分头6反向驱动锁紧架5及电机8沿滑轨b9向右侧移动，从而实现本实用新型利用电机8上表面作为移动定位平台的功能。
54.当然了，实际使用时也可以先由电机8驱动千分头6的测微螺杆63伸出一定的距离，并用外力推动电机8沿滑轨b滑移，使得测微螺杆63的端部抵接在滑动平台3的右端面上作为电机8平面的初始定位位置。然后，再由控制模块通过控制电路控制电机8运行从而通过联轴器7和微分筒62带动测微螺杆63伸缩。当测微螺杆63伸出时，由第一锁止组件固定的滑动平台3为固定基点反推电机8沿滑轨b9向右移动指定的距离进行精确定位或移动。当测微螺杆63收回时，其与滑动平台3的右端面间的间距为设定的精确距离，使用外力推动电机8以使千分头6的测微螺杆63端部抵接到滑动平台3的右端面上即可实现电机8平面的精确移动或定位。
55.上述实施例仅仅为了表述清楚本实用新型的具体一种实施方式，并不是对本实用新型的实施方式的限定。对于本领域技术人员来说，依据本实用新型可以推导总结出其他一些对固定平台2、滑动平台3、复位弹簧4、锁紧架5、千分头6、联轴器7、电机8、电机随动组件、第一锁止组件、第二锁止组件、第一限位传感器11和第二限位传感器12等的调整或改动，或者以本实用新型为基础推导总结出的一些其他使用方法在此就不进行一一列举。凡是依据本实用新型的精神和原则之内做出的任何修改、替换或改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围内。