[实用新型]一种基于楔形进给水平补偿的Z向微位移结构

摘要

本实用新型公开了一种基于楔形进给水平补偿的Z向微位移结构，主要包括两套伺服电机、直线滑轨、滑动台座、滚珠丝杠、支撑座、光杆导轨和楔形块，其中一套直线滑轨固定在平台上且滑动台座与一个楔形块连接，另外一套直线滑轨固定在第一个楔形块上且直线台座与第二个楔形块连接，而光杆导轨与直线滑轨的外底部相连，此外，楔形块可以让水平方向的位移和竖直方向的位移成一定夹角的关系。本实用新型可以满足了较大负载下的精密、超精密加工中的Z向微进给需要，利用楔形的直角关系可以通过测量水平位移方法构建闭环控制系统，并对水平方向的移动量进行补偿，实现了精度达到微米级别的进给，解决了目前微位移机构负载能力低，Z轴方向进给量少的难题。

主权项

一种基于楔形进给水平补偿的Z向微位移结构，其特征在于：包括第一安装框架、第二安装框架、第一直线滑轨、第二直线滑轨、第一伺服电机、第二伺服电机、第一楔形块、第二楔形块、第一滚珠丝杠、第二滚珠丝杠、第一滑动台座、第二滑动台座、第一光杆导轨、第二光杆导轨、第一支撑座和第二支撑座；第一直线滑轨沿左右方向水平设置在第一安装框架上，第一安装框架左侧上部和右侧上部分别设有一个第一支架，第一光杆导轨、第一滚珠丝杠和第一直线滑轨平行设置，第一光杆导轨两端固定在两个第一支架上，第一支撑座设置有两个，两个第一支撑座固定设置在第一直线滑轨的顶部左侧和右侧，第一滚珠丝杠两端通过轴承转动设在两个第一支撑座上，第一滚珠丝杠的右端通过第一联轴器与第一伺服电机的主轴传动连接，第一滑动台座穿设并螺纹连接在第一滚珠丝杠上，第一楔形块设置在第一滑动台座顶部，第一光杆导轨上滑动设置有第一滑块，第一滑块顶部与第一楔形块底部固定连接；第一楔形块的厚度由左向右逐渐增大，第一楔形块的下表面水平设置，第一楔形块的上表面左低右高倾斜设置；第二安装框架底部固定设置在第一楔形块顶部，第二直线滑轨沿左右方向设置在第二安装框架上，第二安装框架左侧上部和右侧上部分别设有一个第二支架，第二光杆导轨、第二滚珠丝杠和第二直线滑轨平行设置，第二光杆导轨两端固定在两个第二支架上，第二支撑座设置有两个，两个第二支撑座固定设置在第二直线滑轨的顶部左侧和右侧，第二滚珠丝杠两端通过轴承转动设在两个第二支撑座上，第二滚珠丝杠的左端通过第二联轴器与第二伺服电机的主轴传动连接，第二滑动台座穿设并螺纹连接在第二滚珠丝杠上，第二楔形块设置在第二滑动台座顶部，第二光杆导轨上滑动设置有第二滑块，第二滑块顶部与第二楔形块底部固定连接；第而楔形块的厚度由左向右逐渐减小，第二楔形块的厚度上表面水平设置，第一楔形块的上表面平行于第二楔形块的下表面；第一安装框架底部设置在机床工作台上，当启动第一伺服电机和第二伺服电机时，第一伺服电机驱动第一滚珠丝杠转动，第二伺服电机驱动第二滚珠丝杠转动，在第一滑块和第二滑块的支撑限位下，第一滚珠丝杠驱动第一滑动台座沿第一直线滑轨移动的方向与第二滚珠丝杠驱动第二滑动台座沿第二直线滑轨移动的方向相反；由于第一楔形块和第二楔形块的楔形直角关系，将第一直线滑轨的位移移动量分为水平方向位移的分量和竖直方向位移的分量，通过驱动水平方向位移的分量，通过测量水平位移的方法将水平方向位移的分量反馈到控制系统中构建闭环控制系统并对第一直线滑轨和第二直线滑轨水平方向的移动量进行补偿，提高了工作台在Z轴方向的移动量，实现了精度达到微米级别的进给；当工件放在第二楔形块上进行加工时，工件只显示Z轴方向的移动量。