一种背附式XY平台的制作方法

一种背附式xy平台
技术领域
1.本发明涉及智能制造技术领域，特别涉及一种背附式xy平台。


背景技术：

2.目前电子制造行业内普遍使用的龙门式xy平台，包括x轴平台以及位于x轴平台下方的y轴平台。x轴平台和y轴平台各自独立运行，x轴平台的运动对y轴平台不会造成任何影响，y轴平台的运动对x轴平台也不会造成任何影响。对于x方向和y方向都需要较大行程的情况，上述结构是合适的，但是对于x方向行程大而y方向行程小的特殊情形下，传统的龙门式xy平台的结构过于复杂，重量过大，装配时间长，装配难度高，成本造价高，机构的稳定性差以及使用寿命短。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于：克服现有技术中存在的上述缺陷，提出一种背附式xy平台，结构简单，重量减轻，装配时间短，装配难度低，成本造价低，机构的稳定性高以及使用寿命长。
4.为了解决上述技术问题，本发明提出下列技术方案：一种背附式xy平台，包括x轴平台和安装在x轴平台上的y轴平台；x轴平台包括沿着左右方向水平地安装的直线形的x轴动力导轨、安装在x轴动力导轨上能够沿左右方向水平地滑动的x轴动力滑块；x轴动力导轨内部安装有直线电机定子；x轴动力滑块内部安装有直线电机动子；y轴平台安装固定在x轴动力滑块上，x轴动力滑块带动y轴平台沿左右方向同步运动；y轴平台包括安装固定在x轴动力滑块的顶面上的y轴安装底板、至少两个平行地安装固定在y轴安装底板上的直线形的y轴滚珠导轨、若干个可滑动地安装在至少两个y轴滚珠导轨上的y轴滚珠滑块、与至少两个y轴滚珠导轨平行并能够旋转的直线形的滚珠丝杆、由滚珠丝杆推动在滚珠丝杆上沿前后方向运动的滚珠丝杆螺母以及能够沿前后方向运动的y轴滑台；至少两个y轴滚珠导轨与x轴动力导轨相互垂直；若干个y轴滚珠滑块在至少两个y轴滚珠导轨上沿前后方向直线滑动，每个y轴滚珠导轨上安装有至少一个y轴滚珠滑块；滚珠丝杆的侧面上设有外螺纹；滚珠丝杆螺母的中央开设有与滚珠丝杆的外螺纹啮合的内螺纹图未示；滚珠丝杆穿设在滚珠丝杆螺母中螺纹连接；滚珠丝杆螺母和若干个y轴滚珠滑块都安装固定在y轴滑台的底面上，滚珠丝杆螺母带动y轴滑台沿前后方向同步运动；
或者，除以上结构之外，y轴平台还进一步包括安装固定在滚珠丝杆螺母上的滚珠丝杆螺母连接块，滚珠丝杆螺母连接块安装固定在y轴滑台的底面上，滚珠丝杆螺母带动滚珠丝杆螺母连接块和y轴滑台沿前后方向同步运动。
5.上述技术方案的进一步限定在于，x轴平台还包括两个x轴龙门底座以及安装固定在两个x轴龙门底座的上方的x轴直线电机安装座，x轴动力导轨沿着左右方向水平地安装固定在x轴直线电机安装座的顶面上。
6.上述技术方案的进一步限定在于，y轴平台还包括至少两个平行地安装固定在y轴安装底板上的直线形的y轴导轨安装块，至少两个y轴导轨安装块与x轴动力导轨相互垂直，至少两个y轴滚珠导轨分别安装固定在至少两个y轴导轨安装块上；或者y轴平台还包括两个平行地安装固定在y轴安装底板上的直线形的y轴导轨安装块，两个y轴导轨安装块与x轴动力导轨相互垂直，y轴滚珠导轨的数量是两个，两个y轴滚珠导轨分别安装固定在两个y轴导轨安装块上。
7.上述技术方案的进一步限定在于，y轴滚珠导轨的数量是两个，y轴滚珠滑块的数量是四个，每个y轴滚珠导轨上安装有两个y轴滚珠滑块。
8.上述技术方案的进一步限定在于，y轴平台还包括y轴电机安装座、y轴电机、y轴滚珠丝杆后支撑座、y轴滚珠丝杆前支撑座、至少一个后部轴承、前部轴承；y轴电机安装座安装固定在y轴安装底板的后侧面上；y轴电机安装固定在y轴电机安装座上，y轴电机包括转动轴；y轴滚珠丝杆后支撑座和y轴滚珠丝杆前支撑座分别安装固定在y轴安装底板的顶面上的后部和前部；至少一个后部轴承安装固定在y轴滚珠丝杆后支撑座中；前部轴承安装固定在y轴滚珠丝杆前支撑座中；滚珠丝杆的后端穿设在后部轴承中，前端穿设在前部轴承中，滚珠丝杆在后部轴承和前部轴承中旋转。
9.上述技术方案的进一步限定在于，所述后部轴承是向心球轴承，或者前部轴承是深沟滚珠轴承，或者后部轴承是向心球轴承且前部轴承是深沟滚珠轴承。
10.上述技术方案的进一步限定在于，y轴平台还包括后支撑轴承压板以及滚珠丝杆锁紧螺母，后支撑轴承压板安装固定在y轴滚珠丝杆后支撑座的后侧面；滚珠丝杆锁紧螺母锁紧在滚珠丝杆的后端。
11.上述技术方案的进一步限定在于，y轴平台还包括联轴器，联轴器安装在滚珠丝杆的后端和y轴电机的转动轴上，将滚珠丝杆和转动轴连接。
12.上述技术方案的进一步限定在于，y轴平台还包括工作机构安装板，工作机构安装板的后侧面安装固定在y轴滑台的前侧面上。
13.上述技术方案的进一步限定在于，y轴平台还包括工作机构安装板上加强块以及至少一个工作机构安装板下加强块；工作机构安装板上加强块安装固定在y轴滑台的顶面上，其前端安装固定在工作机构安装板的后侧面上；至少一个工作机构安装板下加强块安装固定在y轴滑台的底面上，其前端安装固定在工作机构安装板的后侧面上。
14.与现有技术相比，本发明具有下列有益效果：1、本发明特别适用于x方向需要较大行程位移，而y方向只需较小行程位移的工况。
15.2、y轴平台背附安装在x轴平台上，机构更轻巧、成本造价大幅降低。
16.3、x轴平台的电机和y轴平台的电机运行时相对独立，规避了传统龙门式xy平台电机运动时对龙门机构的关联拉扯，大幅提升了机构的稳定性和使用寿命。
17.4、x轴平台采用国产小蓝动力导轨和小蓝动力滑块，机构安装简单，稳定性强。对比传统采用进口伺服电机和进口滚珠丝杆的设计方案，本方案大幅降低了制造成本，也提升了本方案的国产化比例。
18.5、本发明整体结构简明清晰，对比传统龙门式xy平台，大幅降低了装配时间和装配难度。
附图说明
19.图1为本发明背附式xy平台的组装图。
20.图2为本发明背附式xy平台的爆炸图。
实施方式
21.请参阅图1至图2，一种背附式xy平台，其包括x轴平台1和安装在x轴平台1上的y轴平台2。
22.x轴平台1包括两个x轴龙门底座11、安装固定在两个x轴龙门底座11的上方的x轴直线电机安装座13、沿着左右方向水平地安装固定在x轴直线电机安装座13的顶面上的直线形的x轴动力导轨15、安装在x轴动力导轨15上能够沿左右方向水平地滑动的x轴动力滑块17。
23.x轴动力导轨15采用的是深圳市克洛诺斯科技有限公司出品的小蓝动力导轨，其内部安装有直线电机定子（图未示）。
24.x轴动力滑块17采用的是深圳市克洛诺斯科技有限公司出品的小蓝动力滑块，其内部安装有直线电机动子（图未示）。
25.x轴动力滑块17在x轴动力导轨15上滑动就可以发电，供x轴动力滑块17使用，不需要再另外安装电机等作为动力源。
26.y轴平台2安装固定在x轴动力滑块17上，当x轴动力滑块17沿左右方向直线滑动时，y轴平台2整体沿左右方向同步运动。
27.y轴平台2包括安装固定在x轴动力滑块17的顶面上的y轴安装底板21、两个直线形的y轴导轨安装块23、两个直线形的y轴滚珠导轨25、四个y轴滚珠滑块27、y轴电机安装座29、y轴电机30、y轴滚珠丝杆后支撑座31、y轴滚珠丝杆前支撑座33、两个后部轴承35、后支撑轴承压板37、前部轴承39、直线形的滚珠丝杆41、滚珠丝杆锁紧螺母43、联轴器45、滚珠丝杆螺母47、滚珠丝杆螺母连接块49、y轴滑台51、工作机构安装板53、工作机构安装板上加强块55、两个工作机构安装板下加强块57。
28.两个y轴导轨安装块23平行地安装固定在y轴安装底板21的左右两端，两个y轴导轨安装块23与x轴动力导轨15相互垂直。
29.两个y轴滚珠导轨25分别安装固定在y轴安装底板21的两个y轴导轨安装块23上，两个y轴滚珠导轨25平行且与x轴动力导轨15相互垂直。
30.四个y轴滚珠滑块27可滑动地安装在两个y轴滚珠导轨25上，四个y轴滚珠滑块27在两个y轴滚珠导轨25上沿前后方向直线滑动。
31.每个y轴滚珠导轨25上安装有两个y轴滚珠滑块27。
32.y轴电机安装座29安装固定在y轴安装底板21的后侧面中间位置。
33.y轴电机30安装固定在y轴电机安装座29上，因此y轴电机30安装固定在y轴安装底板21的后侧面中间位置。y轴电机30包括转动轴302。
34.y轴滚珠丝杆后支撑座31 和y轴滚珠丝杆前支撑座33分别安装固定在y轴安装底板21的顶面上中间靠后和中间靠前位置。
35.两个后部轴承35都是向心球轴承，都安装在y轴滚珠丝杆后支撑座31中。
36.后支撑轴承压板37安装固定在y轴滚珠丝杆后支撑座31的后侧面，将两个后部轴承35封装起来。
37.前部轴承39是深沟滚珠轴承，其安装在y轴滚珠丝杆前支撑座33中。
38.滚珠丝杆41的后端穿设在y轴滚珠丝杆后支撑座31的两个后部轴承35中，其前端穿设在y轴滚珠丝杆前支撑座33的前部轴承39中，滚珠丝杆41在两个后部轴承35和前部轴承39中旋转。
39.滚珠丝杆41与两个y轴滚珠导轨25平行。
40.滚珠丝杆41的侧面上设有外螺纹412。
41.滚珠丝杆锁紧螺母43锁紧在滚珠丝杆41的后端。
42.联轴器45安装在滚珠丝杆41的后端和y轴电机30的转动轴302上，将滚珠丝杆41和转动轴302连接。
43.滚珠丝杆螺母47的中央开设有与滚珠丝杆41的外螺纹412啮合的内螺纹（图未示）。
44.滚珠丝杆41穿设在滚珠丝杆螺母47中螺纹连接。滚珠丝杆41旋转时，滚珠丝杆螺母47在滚珠丝杆41上沿前后方向运动。
45.滚珠丝杆螺母连接块49安装固定在滚珠丝杆螺母47上。
46.滚珠丝杆螺母连接块49和四个y轴滚珠滑块27都安装固定在y轴滑台51的底面上。
47.工作机构安装板53后侧面安装固定在y轴滑台51的前侧面上。
48.工作机构安装板上加强块55安装固定在y轴滑台51的顶面上，其前端安装固定在工作机构安装板53的后侧面上。
49.两个工作机构安装板下加强块57安装固定在y轴滑台51的底面上左右两端，其前端安装固定在工作机构安装板53的后侧面上左右两端。
50.启动y轴电机30，转动轴302旋转带动滚珠丝杆41旋转，驱动滚珠丝杆螺母47和滚珠丝杆螺母连接块49沿着前后方向运动，滚珠丝杆螺母连接块49带动y轴滑台51也沿着前后方向运动，四个y轴滚珠滑块27随着在两个y轴滚珠导轨25滑动。
51.上述第一实施例中，滚珠丝杆螺母连接块49安装固定在滚珠丝杆螺母47上，滚珠丝杆螺母连接块49安装固定在y轴滑台51的底面上。在其它实施例中，可以直接省略滚珠丝杆螺母连接块49，滚珠丝杆螺母47直接安装固定在y轴滑台51的底面上即可。
52.上述第一实施例中，y轴滚珠导轨25的数量是两个，y轴滚珠滑块27的数量是四个，在其它实施例中，y轴滚珠导轨25的数量可以是三个、四个甚至更多，y轴滚珠滑块27的数量是可以是三对、四对甚至更多对，只需要在每一个y轴滚珠导轨25上至少有一个y轴滚珠滑块27即可。
53.本发明具有下列有益效果：1、本发明特别适用于x方向需要较大行程位移，而y方向只需较小行程位移的工况。
54.2、y轴平台2背附安装在x轴平台1上，机构更轻巧、成本造价大幅降低。
55.3、x轴平台1的电机和y轴平台2的电机运行时相对独立，规避了传统龙门式xy平台电机运动时对龙门机构的关联拉扯，大幅提升了机构的稳定性和使用寿命。
56.4、x轴平台1采用国产小蓝动力导轨和小蓝动力滑块，机构安装简单，稳定性强。对比传统采用进口伺服电机和进口滚珠丝杆的设计方案，本方案大幅降低了制造成本，也提升了本方案的国产化比例。
57.5、本发明整体结构简明清晰，对比传统龙门式xy平台，大幅降低了装配时间和装配难度。

技术特征：
1.一种背附式xy平台，其特征在于，其包括x轴平台（1）和安装在x轴平台（1）上的y轴平台（2）；x轴平台（1）包括沿着左右方向水平地安装的直线形的x轴动力导轨（15）、安装在x轴动力导轨（15）上能够沿左右方向水平地滑动的x轴动力滑块（17）；x轴动力导轨（15）内部安装有直线电机定子；x轴动力滑块（17）内部安装有直线电机动子；y轴平台（2）安装固定在x轴动力滑块（17）上，x轴动力滑块（17）带动y轴平台（2）沿左右方向同步运动；y轴平台（2）包括安装固定在x轴动力滑块（17）的顶面上的y轴安装底板（21）、至少两个平行地安装固定在y轴安装底板（21）上的直线形的y轴滚珠导轨（25）、若干个可滑动地安装在至少两个y轴滚珠导轨（25）上的y轴滚珠滑块（27）、与至少两个y轴滚珠导轨（25）平行并能够旋转的直线形的滚珠丝杆（41）、由滚珠丝杆（41）推动在滚珠丝杆（41）上沿前后方向运动的滚珠丝杆螺母（47）以及能够沿前后方向运动的y轴滑台（51）；至少两个y轴滚珠导轨（25）与x轴动力导轨（15）相互垂直；若干个y轴滚珠滑块（27）在至少两个y轴滚珠导轨（25）上沿前后方向直线滑动，每个y轴滚珠导轨（25）上安装有至少一个y轴滚珠滑块（27）；滚珠丝杆（41）的侧面上设有外螺纹（412）；滚珠丝杆螺母（47）的中央开设有与滚珠丝杆（41）的外螺纹（412）啮合的内螺纹（图未示）；滚珠丝杆（41）穿设在滚珠丝杆螺母（47）中螺纹连接；滚珠丝杆螺母（47）和若干个y轴滚珠滑块（27）都安装固定在y轴滑台（51）的底面上，滚珠丝杆螺母（47）带动y轴滑台（51）沿前后方向同步运动；或者，除以上结构之外，y轴平台（2）还进一步包括安装固定在滚珠丝杆螺母（47）上的滚珠丝杆螺母连接块（49），滚珠丝杆螺母连接块（49）安装固定在y轴滑台（51）的底面上，滚珠丝杆螺母（47）带动滚珠丝杆螺母连接块（49）和y轴滑台（51）沿前后方向同步运动。2.根据权利要求1所述的背附式xy平台，其特征在于，x轴平台（1）还包括两个x轴龙门底座（11）以及安装固定在两个x轴龙门底座（11）的上方的x轴直线电机安装座（13），x轴动力导轨（15）沿着左右方向水平地安装固定在x轴直线电机安装座（13）的顶面上。3.根据权利要求1所述的背附式xy平台，其特征在于，y轴平台（2）还包括至少两个平行地安装固定在y轴安装底板（21）上的直线形的y轴导轨安装块（23），至少两个y轴导轨安装块（23）与x轴动力导轨（15）相互垂直，至少两个y轴滚珠导轨（25）分别安装固定在至少两个y轴导轨安装块（23）上；或者y轴平台（2）还包括两个平行地安装固定在y轴安装底板（21）上的直线形的y轴导轨安装块（23），两个y轴导轨安装块（23）与x轴动力导轨（15）相互垂直，y轴滚珠导轨（25）的数量是两个，两个y轴滚珠导轨（25）分别安装固定在两个y轴导轨安装块（23）上。4.根据权利要求1所述的背附式xy平台，其特征在于，y轴滚珠导轨（25）的数量是两个，y轴滚珠滑块（27）的数量是四个，每个y轴滚珠导轨（25）上安装有两个y轴滚珠滑块（27）。5.根据权利要求1所述的背附式xy平台，其特征在于，y轴平台（2）还包括y轴电机安装座（29）、y轴电机（30）、y轴滚珠丝杆后支撑座（31）、y轴滚珠丝杆前支撑座（33）、至少一个后
部轴承（35）、前部轴承（39）；y轴电机安装座（29）安装固定在y轴安装底板（21）的后侧面上；y轴电机（30）安装固定在y轴电机安装座（29）上，y轴电机（30）包括转动轴（302）；y轴滚珠丝杆后支撑座（31）和y轴滚珠丝杆前支撑座（33）分别安装固定在y轴安装底板（21）的顶面上的后部和前部；至少一个后部轴承（35）安装固定在y轴滚珠丝杆后支撑座（31）中；前部轴承（39）安装固定在y轴滚珠丝杆前支撑座（33）中；滚珠丝杆（41）的后端穿设在后部轴承（35）中，前端穿设在前部轴承（39）中，滚珠丝杆（41）在后部轴承（35）和前部轴承（39）中旋转。6.根据权利要求5所述的背附式xy平台，其特征在于，所述后部轴承（35）是向心球轴承，或者前部轴承（39）是深沟滚珠轴承，或者后部轴承（35）是向心球轴承且前部轴承（39）是深沟滚珠轴承。7.根据权利要求1所述的背附式xy平台，其特征在于，y轴平台（2）还包括后支撑轴承压板（37）以及滚珠丝杆锁紧螺母（43），后支撑轴承压板（37）安装固定在y轴滚珠丝杆后支撑座（31）的后侧面；滚珠丝杆锁紧螺母（43）锁紧在滚珠丝杆（41）的后端。8.根据权利要求1所述的背附式xy平台，其特征在于，y轴平台（2）还包括联轴器（45），联轴器（45）安装在滚珠丝杆（41）的后端和y轴电机（30）的转动轴（302）上，将滚珠丝杆（41）和转动轴（302）连接。9.根据权利要求1所述的背附式xy平台，其特征在于，y轴平台（2）还包括工作机构安装板（53），工作机构安装板（53）的后侧面安装固定在y轴滑台（51）的前侧面上。10.根据权利要求9所述的背附式xy平台，其特征在于，y轴平台（2）还包括工作机构安装板上加强块（55）以及至少一个工作机构安装板下加强块（57）；工作机构安装板上加强块（55）安装固定在y轴滑台（51）的顶面上，其前端安装固定在工作机构安装板（53）的后侧面上；至少一个工作机构安装板下加强块（57）安装固定在y轴滑台（51）的底面上，其前端安装固定在工作机构安装板（53）的后侧面上。

技术总结
一种背附式XY平台包括X轴平台和Y轴平台；X轴平台包括X轴动力导轨、安装在X轴动力导轨上的X轴动力滑块；X轴动力导轨内部安装有直线电机定子；X轴动力滑块内部安装有直线电机动子；Y轴平台包括安装在X轴动力滑块的顶面上的Y轴安装底板、至少两个Y轴滚珠导轨、若干个可滑动地安装在至少两个Y轴滚珠导轨上的Y轴滚珠滑块、滚珠丝杆、由滚珠丝杆推动的滚珠丝杆螺母以及Y轴滑台；滚珠丝杆螺母和若干个Y轴滚珠滑块都安装在Y轴滑台的底面上；或者Y轴平台还包括安装在滚珠丝杆螺母上的滚珠丝杆螺母连接块，滚珠丝杆螺母连接块安装在Y轴滑台的底面上。本发明结构简单，重量减轻，装配难度低，造价低，机构的稳定性高以及使用寿命长。机构的稳定性高以及使用寿命长。机构的稳定性高以及使用寿命长。


技术研发人员：方锦涛
受保护的技术使用者：深圳市景颢智造自动化科技有限公司
技术研发日：2023.08.09
技术公布日：2023/10/15