[发明专利]直线电机驱动的气悬浮运动平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种直线电机驱动的气悬浮运动平台是安装在生瓷带打孔机上，实现X、Y两个方向的快速、高精度定位，同时也可以应用在精密、高速加工的场合。

背景技术

精密和高速加工对运动定位及其控制提出了更高的要求，更高的动态特性和控制精度，更高的速度和加速度，更低的振动噪声和更小的磨损。而传统的运动平台多采用旋转电机加滚珠丝杠进行驱动，旋转电机输出的转矩经过减速器、联轴器、滚珠丝杠等多个中间环节驱动平台运动，这种结构存在系统惯量大，结构刚度低，滚珠丝杠的弹性变形大，同时传动链中的摩擦、间隙、回差等多个误差源使控制器的性能受到很大程度的抑制，容易产生机械谐振，使系统的动态响应变慢。

发明内容

本发明提供了一种直线电机驱动的气悬浮运动平台，解决了现有运动平台存在的系统惯量大，结构刚度低，滚珠丝杠的弹性变形大，系统的动态响应慢的技术问题。

本发明是通过以下方案解决以上问题的：

直线电机驱动的气悬浮运动平台，包括纵截面为山字形的花岗岩基座，在山字形的花岗岩基座的三个顶面上分别固定设置有Y轴运动平台的左承重台、Y轴运动平台的中承重台和Y轴运动平台的右承重台，在左、中、右三个承重台上方设置有Y轴运动平台，在所述的Y轴运动平台的下表面的左、中、右位置均分别固定设置有Y轴承重气垫，Y轴承重气垫的表面设置有压缩气喷出口，Y轴承重气垫中的压缩气体从这些压缩气喷出口中喷出将Y轴运动平台悬浮在左、中、右三个承重台上方，在Y轴运动平台的下表面的四个角的位置分别固定设置有Y轴导向气垫固定块，在Y轴导向气垫固定块的侧面固定设置有Y轴导向气垫，Y轴运动平台的下表面的左侧的两个Y轴导向气垫与左承重台的右内侧面悬浮导向配合，Y轴运动平台的下表面的右侧的两个Y轴导向气垫与右承重台的左内侧面悬浮导向配合，在中承重台的左侧面固定设置有第一Y轴直线电机，第一Y轴直线电机的动子上面固定设置有第一Y轴连接块，第一Y轴连接块与Y轴运动平台的下表面固定连接在一起，在第一Y轴直线电机的动子上还设置有第一Y轴光栅读数头，在第一Y轴光栅读数头下方的花岗岩基座上设置有第一Y轴光栅读数头的光栅尺，第一Y轴光栅读数头与第一Y轴直线电机电连接在一起，在中承重台的右侧面固定设置有第二Y轴直线电机，第二Y轴直线电机的动子上面固定设置有第二Y轴连接块，第二Y轴连接块与Y轴运动平台的下表面固定连接在一起，在第二Y轴直线电机的动子上还设置有第二Y轴光栅读数头，在第二Y轴光栅读数头下方的花岗岩基座上设置有第二Y轴光栅读数头的光栅尺，第二Y轴光栅读数头与第二Y轴直线电机电连接在一起。

在所述的Y轴运动平台上平行固定设置有X轴运动平台的前承重台和X轴运动平台的后承重台，X轴运动平台的前承重台的内侧面与X轴运动平台的后承重台的内侧面均为内斜面并组成燕尾形，在X轴运动平台的前承重台和X轴运动平台的后承重台上方设置有X轴运动平台，在X轴运动平台的下表面分别固定设置有X轴承重气垫，X轴承重气垫的喷嘴喷出的压缩气体使X轴运动平台悬浮在X轴运动平台的前承重台和X轴运动平台的后承重台上方，在X轴运动平台的下表面的中部固定设置有燕尾形的X轴导向气垫固定块，在X轴导向气垫固定块的燕尾外侧面上分别固定设置有X轴导向气垫，两个X轴导向气垫的喷嘴喷出的压缩气体分别与X轴运动平台的前承重台的内斜面和X轴运动平台的后承重台的内斜面悬浮导向配合，在X轴运动平台的前承重台的外侧面上固定设置有第一X轴直线电机，第一X轴直线电机的动子的上面固定设置有第一X轴直线电机的动子连接块，第一X轴直线电机的动子连接块与X轴运动平台的下表面固定连接，在第一X轴直线电机的动子的侧面固定设置有第一X轴光栅读数头，在第一X轴光栅读数头的下方的Y轴运动平台上面固定设置有第一X轴光栅尺，第一X轴光栅读数头与第一X轴直线电机电连接在一起，在X轴运动平台的后承重台的外侧面上固定设置有第二X轴直线电机，第二X轴直线电机的动子的上面固定设置有第二X轴直线电机的动子连接块，第二X轴直线电机的动子连接块与X轴运动平台的下表面固定连接，在第二X轴直线电机的动子的侧面固定设置有第二X轴光栅读数头，在第二X轴光栅读数头的下方的Y轴运动平台上面固定设置有第二X轴光栅尺，第二X轴光栅读数头与第二X轴直线电机电连接在一起。

本发明采用直线电机驱动，气悬浮平台结构，结构简单，维护方便，性价比高。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明的Y轴运动平台的结构示意图

图3是本发明的X轴运动平台的结构示意图

具体实施方式