[发明专利]高载荷抗冲击三维精密运动平台

说明书

一种高载荷抗冲击三维精密运动平台，包括：X轴位移平台、Y轴位移平台、Z轴升降平台和运动控制装置，其中：X轴位移平台和Y轴位移平台相连，Y轴位移平台与Z轴升降平台相连，运动控制装置分别与X轴位移平台、Y轴位移平台和Z轴位移平台相连并传输与位移路径参数对应的油压以实现三轴联动完成对应路径作业。本发明选用液压马达和滑轨丝杆结合的结构使运动平台兼顾高载荷和高速度。液压马达的体积小且转矩大，能够在高载荷的情况下，拥有较高的转速且灵敏度高。使用液压伺服控制器驱动，能够让位移精度达到0.01mm，实现高精度控制。

技术领域

本发明涉及的是一种冶金领域的技术，具体是一种高载荷抗冲击三维精密运动平台。

背景技术

液态金属3D成型技术通过计算机建模，将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，从而指导三维平台运动并逐层打印。因此，高载荷抗冲击的精密三维运动平台是实现液态金属3D成型技术的核心装置之一。高载荷要求平台的载重达到吨级，抗冲击要求平台在高载荷、高加速度下(大于200mm/s²)仍保持良好的运动平稳性。此外，平台还需要具有加热和冷却功能。

现有的运动平台大都以传统的旋转电机和滚珠丝杆运动系统作为基础设计，这种设计的缺点在于：载荷达不到吨级的载重要求；为了解决高负载的问题，往往通过减速器来降低电机的扭矩需求，然而运动速度也随之降低了，无法兼顾高载荷和高速度。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种高载荷抗冲击三维精密运动平台，选用液压马达和滑轨丝杆结合的结构，能够兼顾高载荷和高速度，且使用液压伺服控制器驱动时，位移精度能够达到0.01mm。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：X轴位移平台、Y轴位移平台、Z轴升降平台和运动控制装置，其中：X轴位移平台和Y轴位移平台相连，Y轴位移平台与Z轴升降平台相连，运动控制装置分别与X轴位移平台、Y轴位移平台和Z轴位移平台相连并传输与位移路径参数对应的油压以实现三轴联动完成对应路径作业。

所述的X轴位移平台和Y轴位移平台均包括：设置于安装板上的液压马达、丝杆、至少两个滑块和两个滑轨，其中：液压马达与丝杆通过联轴器连接，两个滑轨设置于安装板的上表面并以丝杆为中心线对称，滑块设置于滑轨上。

所述的丝杆上设有直线轴承座且丝杆的两端各设有一组用于承受径向力和润滑作用的轴承。

所述的Z轴升降平台包括：设置于安装支架上的双向液压缸和至少两根导柱，其中：双向液压缸位于安装支架的中心，导柱设置于安装支架的两侧。

所述的运动控制装置包括：相互连接的PLC运动控制器和液压伺服控制器，其中：PLC运动控制器根据路径输出对应参数至液压伺服控制器，液压伺服控制器通过油管分别与液压马达和双向液压缸相连并输出对应的油压。

技术效果

与现有技术相比，本发明选用液压马达和滑轨丝杆结合的结构使运动平台兼顾高载荷和高速度。液压马达的体积小且转矩大，能够在高载荷的情况下，拥有较高的转速且灵敏度高。使用液压伺服控制器驱动，能够让位移精度达到0.01mm，实现高精度控制。

附图说明

图1为X轴位移平台、Y轴位移平台和Z轴升降平台的结构示意图；

图2为X轴位移平台和Z轴升降平台的结构示意图；

图3为Y轴位移平台的结构示意图；

图4为运动控制装置的结构示意图；