高精度龙门运动台的制作方法

1.本实用新型涉及精密仪器设备领域。更具体地说，本实用新型涉及高精度龙门运动台。


背景技术：

2.现有大跨距、大行程的龙门运动台的运行精度普遍较低，已不能满足精度要求越来越高的检测和装配领域的使用要求。传统的龙门横梁结构通常采用整体加工的方式，对加工和组装也提出了很高的要求。而且传统的龙门横梁结构刚性不足，横梁两侧支撑点会随时间变化在垂直方向发生挠曲变形，影响整个平台的使用精度。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的是提供一种高精度龙门运动台，能够有效解决上述问题，本实用新型的高精度龙门运动台通过设置支撑块组件，利用支撑块组件连接横梁轴与龙门支撑组件来达到结构的优化，进而降低零部件的加工要求，降低装配要求并提高龙门运动台的整体运行刚度及运行精度。
4.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供的高精度龙门运动台，包括：
5.基座；
6.龙门支撑组件，其包括设置于所述基座两侧的侧立柱，所述两侧立柱的顶端分别设置有导轨；侧立柱优选设置为相对且平行结构；
7.横梁轴组件，所述横梁轴组件包括横梁轴、分别连接于横梁轴两端的两支撑块组件及滑设于所述横梁轴上的横梁滑台，所述两支撑块组件分别滑动连接于两所述导轨上，以使所述横梁轴组件滑设于所述龙门支撑组件的顶部。
8.优选的是：所述支撑块组件包括第一支撑块、第二支撑块和龙门电机动子安装块；所述第一支撑块与所述第二支撑块相对安装于所述横梁轴的一端部的两侧，且所述第一支撑块与所述第二支撑块的底面设置在同一水平面上；所述龙门电机动子安装块固定安装于所述第一支撑块与所述第二支撑块的底面以连接所述第一支撑块与所述第二支撑块。
9.优选的是：所述龙门电机动子安装块上还连接有龙门电机安装座，所述龙门电机安装座上安装有龙门电机动子；
10.第一支撑块、第二支撑块的底面均安装有与所述导轨匹配的滑块；
11.所述侧立柱的顶端还设置有与所述龙门电机动子匹配的龙门电机定子，以使所述龙门电机动子驱动所述滑块沿所述导轨方向滑动。
12.优选的是：所述横梁轴的一侧面上安装有横梁读数头；
13.所述两侧立柱相对的侧面上分别粘贴有沿导轨长度方向的侧立柱光栅尺，所述侧立柱光栅尺与所述横梁读数头相匹配。
14.优选的是：所述横梁滑台包括支撑板和与支撑板垂直连接的负载板，所述负载板
内侧面上安装有第一滑台滑块，所述支撑板的下表面上安装有第二滑台滑块；
15.所述横梁轴的另一侧面上设置有沿所述横梁轴长度方向的第一滑台导轨，所述横梁轴的顶端设置有第二滑台导轨，所述第一滑台滑块与所述第一滑台导轨滑动连接，所述第二滑台滑块与所述第二滑台导轨滑动连接。
16.优选的是：所述负载板内侧面上还安装有滑台电机动子；
17.所述横梁轴的另一侧面上还安装有滑台电机定子，所述滑台电机定子与所述滑台电机动子相匹配，以使所述滑台电机动子驱动所述横梁滑台在所述横梁轴上滑动。
18.优选的是：所述负载板内侧面上还安装有滑台读数头；
19.所述横梁轴的另一侧面上还粘贴有沿所述横梁轴长度方向的滑台光栅尺，所述滑台光栅尺与所述滑台读数头相匹配。
20.优选的是：所述横梁轴采用中空结构。
21.本实用新型至少包括以下有益效果：
22.1、本实用新型的高精度龙门运动台采用双电机驱动和双光栅反馈系统以提高龙门运动台的运行精度。
23.2、本实用新型的高精度龙门运动台通过横梁轴端部安装的支撑块以及与支撑块间固定连接的电机动子安装块来增加连接刚性，并增加了支撑块两端支撑点的间距进而保证龙门运动台的高刚性。
24.3、本实用新型的高精度龙门运动台横梁轴采用中空结构，在满足结构刚性的前提下进行充分的减重设计，以减轻龙门电机动子的负载，提高龙门运动台的运行精度。
25.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
26.图1为本实用新型的高精度龙门运动台结构示意图。
27.图2为本实用新型的高精度龙门运动台龙门支撑组件其中一个方向侧面结构示意图。
28.图3为本实用新型的高精度龙门运动台龙门支撑组件另一个方向侧面结构示意图。
29.图4为本实用新型的高精度龙门运动台横梁轴组件结构示意图。
30.图5为本实用新型的高精度龙门运动台横梁轴组件俯视图。
31.图6为本实用新型的高精度龙门运动台横梁轴组件侧视图。
32.图7为本实用新型的高精度龙门运动台横梁轴结构示意图。
33.图8为本实用新型的高精度龙门运动台横梁横梁滑台组件结构示意图。
34.图9为本实用新型的高精度龙门运动台横梁横梁滑台组件侧视图。
35.附图标记说明：1-基座2-龙门支撑组件3-横梁轴组件4-侧立柱5-导轨6-横梁轴7-支撑块组件8-横梁滑台9-第一支撑块10-第二支撑块11-龙门电机动子安装块12-龙门电机安装座13-龙门电机动子14-滑块15-龙门电机定子16-横梁读数头17-横梁读书头安装座18-支撑板19-负载版20-第一滑台滑块21-第二滑台滑块22-接线盒23-第一滑台导轨24-第二滑台导轨25-滑台电机动子26-动子转接板27-滑台电机定子28-滑台读数头29-滑台读数
头安装座30-滑台光栅尺31-侧立柱光栅尺32-龙门电机定子安装块
具体实施方式
36.下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
37.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它组件或其组合的存在或添加。
38.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
39.在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
40.参考图1-9，在一种实施方案中，本实用新型提供的高精度龙门运动台，包括：
41.基座1，为矩形，作为装配体结构的基础；
42.龙门支撑组件2，其包括设置于所述基座1两侧的侧立柱4，两侧立柱4为长方体结构，均垂直于基座1安装，且两侧立柱4相对且平行，两侧立柱4的顶端分别设置有直线型的导轨5；
43.横梁轴组件3，所述横梁轴组件3包括横梁轴6、分别连接于横梁轴两端的两支撑块组件7及滑设于所述横梁轴上的横梁滑台8，所述横梁轴6为“t”型，其水平凸出的两端分别连接支撑块组件7，所述支撑块组件7连接横梁轴6与侧立柱4，两支撑块组件7分别滑动连接于两导轨5上，以使所述横梁轴组件3滑设于所述龙门支撑组件2的顶部。
44.上述技术方案中，龙门支撑组件2的两侧立柱4通过螺钉垂直安装于基座1的相对两侧上，使两侧立柱4相对且平行，横梁轴组件3横跨于两侧立柱4顶端且与两侧立柱4垂直设置，通过安装支撑块组件7连接横梁轴组件3与龙门支撑组件2，两支撑块组件7用螺钉分别固定安装于横梁轴6的两端，支撑块组件7的底面滑动连接于侧立柱4的顶端的导轨5上，使横梁轴组件3沿侧立柱4长度方向滑动，以实现横梁轴组件3在高精度龙门运动台上的纵向移动，横梁滑台8滑设于横梁轴6上，沿横梁轴6长度方向滑动，以实现横梁滑台8在高精度龙门运动台上的横向移动。使用时，将检测元件固定于横梁滑台8上，调节横梁轴6的纵向位移及横梁滑台8的横向位移以对检测元件进行测定。
45.本实用新型的高精度龙门运动台通过设置支撑块组件7，用支撑块组件7连接横梁轴6与龙门支撑组件2，降低了装配要求，且增加了横梁轴6两端支撑点的刚性。
46.另一种技术方案中，所述支撑块组件7包括第一支撑块9、第二支撑块10和龙门电机动子安装块11；所述第一支撑块9与第二支撑块10相对安装于横梁轴6的一端部的两侧面上，以使横梁轴6的一端部夹设于第一支撑块9与第二支撑块10之间，安装时第一支撑块9与第二支撑块10的底面设置在同一水平面上；所述龙门电机动子安装块11固定安装于第一支撑块9与第二支撑块10的底面上，以连接第一支撑块9与第二支撑块10。
47.上述技术方案中，所述第一支撑块9的一端设置有第一竖直安装块91，第一竖直安装块91上设有螺孔，安装时将第一竖直安装块91与横梁轴6的一端部的一侧面上的螺孔对
应，用螺钉将第一竖直安装块91固定于横梁轴6的侧面上，所述第二支撑块10的一端设置有第二竖直安装块101，横梁轴6的一端部的另一侧面上的第二竖直安装块101与第一竖直安装块91对称安装，所述第一支撑块9还包括与第一竖直安装块91垂直设置的第一水平支撑块92，第二支撑块10上还包括与第二竖直安装块101垂直设置的第二水平支撑块102，安装时第一水平支撑块101的底面与第二水平支撑块102的底面设置在同一水平面上，以便于龙门电机动子安装块11的安装，所述龙门电机动子安装块11为长方体，龙门电机动子安装块11通过螺钉固定安装于第一支撑块9与第二支撑块10的底面上，龙门电机动子安装块11用以连接第一支撑块9与第二支撑块10，以增加支撑块组件7各组件之间的连接刚性。
48.另一种技术方案中，所述龙门电机动子安装块11上还连接有龙门电机安装座12，所述龙门电机安装座12上安装有与所述龙门电机动子安装块11平行设置的龙门电机动子13；
49.所述第一支撑块9、第二支撑块10的底面均安装有与所述导轨5匹配的滑块14；
50.所述侧立柱4的顶端还设置有与所述导轨5平行的龙门电机定子15，龙门电机定子15通过龙门电机定子安装块32固定安装于侧立柱4顶端，所述龙门电机定子15与所述龙门电机动子13相匹配，以使所述龙门电机动子13驱动所述滑块14沿所述导轨5方向滑动。
51.上述技术方案中，所述第一支撑块9的自由端底面上安装有与所述龙门电机动子安装块11平行设置的第一滑块141，安装时用螺钉穿过第一支撑块9上设置的沉头通孔与第一滑块141上设置的螺纹孔连接拧紧，以使第一滑块141固定于第一支撑块9上，所述第二支撑块10的自由端底面上安装有与所述龙门电机动子安装块11平行设置的第二滑块142，第二滑块142安装方法同第一滑块141，其中，沉头通孔的直径大于螺钉的外径，在安装时可通过沉头通孔与螺钉之间的间隙进行微小的调节以使横梁轴6两端的滑块14与支撑块组件7相对平衡，避免两端产生相互较力，影响高精度龙门运动台的运行精度。
52.所述龙门电机动子13通过龙门电机安装座12连接于龙门电机动子安装块11的侧面上，与侧立柱4顶端设置的龙门电机动子15相匹配，运行时由龙门电机动子13驱动滑块14沿所述导轨5方向滑动，以实现横梁轴组件3在高精度龙门运动台上的纵向运动。
53.另一种技术方案中，所述横梁轴6的一侧面上安装有横梁读数头16，横梁读数头16通过横梁读书头安装座17固定连接于横梁轴6的一侧面上；所述两侧立柱4相对的侧面上分别粘贴有沿导轨长度方向的侧立柱光栅尺31；所述侧立柱光栅尺31与所述横梁读数头16相匹配，用于测量横梁轴组件3在高精度龙门运动台上的纵向运动位移。
54.另一种技术方案中，所述横梁滑台8包括支撑板18和与支撑板18垂直连接的负载板19，负载板19近横梁轴6的一侧面为内侧面，所述负载板19的内侧面上的底端安装有与负载板19底边平行设置的第一滑台滑块20，所述支撑板18下表面上安装有与第一滑台滑块20平行设置的第二滑台滑块21，所述支撑板18上表面安装有接线盒22，用于收纳电机线缆；
55.所述横梁轴6的另一侧面上的底端设置有沿所述横梁轴6长度方向的第一滑台导轨23，所述横梁轴6的顶端设置有沿所述横梁轴6长度方向的第二滑台导轨24，所述第一滑台导轨23及所述第二滑台导轨24均为直线型导轨，所述第一滑台滑块20与所述第一滑台导轨23滑动连接，所述第二滑台滑块21与所述第二滑台导轨24滑动连接。
56.所述负载板19的内侧面上还安装有滑台电机动子25，滑台电机动子25通过动子转接板26固定连接于负载板19的内侧面上；
57.所述横梁轴6的另一侧面上还安装有滑台电机定子27，位于第一滑台导轨23上方，所述滑台电机定子27与所述滑台电机动子25相匹配，以使所述滑台电机动子25驱动所述横梁滑台8在所述横梁轴6上滑动。
58.上述技术方案中，所述横梁滑台8由相互垂直连接的支撑板18和负载板19构成，支撑板18与横梁轴6的顶面平行设置，负载板19与横梁轴6的另一侧面平行设置，负载版19的内侧面上的第一滑台滑块20与所述横梁轴6另一侧面上的第一滑台导轨23滑动连接，支撑板18下表面上的第二滑台滑块21与横梁轴6顶端的第二滑台导轨24滑动连接，运行时由负载板19的内侧面上的滑台电机动子25驱动横梁滑台8上的第一滑台滑块20、第二滑台滑块21在与之对应的横梁轴6上的第一滑台导轨23、第二滑台导轨24上滑动，以实现横梁滑台8在高精度龙门运动台上的横向运动。
59.另一种技术方案中，所述负载板19内侧面上还安装有滑台读数头28，所述滑台读数头28通过滑台读数头安装座29固定连接于负载版上；所述横梁轴6的另一侧面上还粘贴有沿所述横梁轴6长度方向的滑台光栅尺30；所述滑台光栅尺30与所述滑台读数头28相匹配，用于测量横梁滑台8在高精度龙门运动台上的横向运动位移。
60.本实用新型的高精度龙门运动台横梁轴6的纵向移动以及横梁滑台8的横向移动均设置有独立的电机、光栅尺以及读数头，采用双电机驱动和双光栅反馈系统，可有效提高高精度龙门运动台的运行精度。
61.另一种技术方案中，所述横梁轴6采用中空结构，在满足结构刚性的前提下进行充分的减重设计，以减轻龙门电机动子13的负载，从而提高高精度龙门运动台的运行精度。
62.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。