[發明專利]三維移動平臺及應用其的ICP炬管定位裝置

有效

• 申請號: 201310228931.2
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN103353763A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 陳琪;金星;連磊磊;劉麗娟;高勇
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G01N21/73
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

1.三維移動平臺，由X、Y、Z三個方向上的互相獨立的X、Y、Z向移動臺組成，其特征在于，所述X向移動臺包括X向底座、X向導軌支撐座、X向直線導軌、X向導軌滑塊、X向電機固定座、X向電機、X向聯軸器、X向絲桿固定座、X向滾珠絲桿、X向絲桿螺母、X向絲桿支撐座，其中，X向導軌支撐座固定在X向底座的X向兩側，X向直線導軌分別固定在兩側的X向導軌支撐座上，X向導軌滑塊的下部設有開口并套設在X向直線導軌上部，X向導軌滑塊的上部固定在Y向底座的底部；X向電機固定座固定在X向底座的X向一側，X向電機固定在X向電機固定座上，X向電機的輸出軸通過X向聯軸器與X向滾珠絲桿連接，X向滾珠絲桿一端通過X向絲桿固定座固定，另一端通過X向絲桿支撐座與X向絲桿螺母連接，X向絲桿固定座固定在X向底座上；X向絲桿螺母與Y向底座固定；

所述Y向移動臺包括Y向底座、Y向導軌支撐座、Y向直線導軌、Y向導軌滑塊、Y向電機固定座、Y向電機、Y向聯軸器、Y向絲桿固定座、Y向滾珠絲桿、Y向絲桿螺母、Y向絲桿支撐座，其中，Y向導軌支撐座固定在Y向底座的Y向兩側，Y向直線導軌分別固定在兩側的Y向導軌支撐座上，Y向導軌滑塊的下部設有開口并套設在Y向直線導軌上部，Y向導軌滑塊的上部固定在Z向底座的底部；Y向電機固定座固定在Y向底座的Y向一側，Y向電機固定在Y向電機固定座上，Y向電機的輸出軸通過Y向聯軸器與Y向滾珠絲桿連接，Y向滾珠絲桿一端通過Y向絲桿固定座固定，另一端通過Y向絲桿支撐座與Y向絲桿螺母連接，Y向絲桿固定座固定在Y向底座上；Y向絲桿螺母與Z向底座的底部固定；

所述Z向移動臺包括Z向底座、Z向電機、主動帶輪、同步齒形帶、從動帶輪、升降軸、承載平臺，其中，Z向電機固定在Z向底座上，Z向電機的輸出端與主動帶輪連接，主動帶輪通過同步齒形帶與從動帶輪連接，從動帶輪與升降軸鍵連接；升降軸設于承載平臺與Z向底座之間，升降軸的螺旋副采用梯形、單線螺紋滑動絲桿，其上部通過升降螺母與承載平臺固定連接，底部通過緊定螺釘與軸端擋圈連接。

2.如權利要求1所述的三維移動平臺，其特征在于：所述Z向移動臺還包括設于Z向底座與承載平臺之間的平行的四組支撐部件，四組支撐部件結構相同、對稱分布在Z向移動臺的四周，均由直線軸承、導向光軸和壓縮彈簧組成，直線軸承固定在Z向底座上，導向光軸安裝在直線軸承上，壓縮彈簧套接于直線軸承、導向光軸上，且壓縮彈簧的兩端分別與Z向底座與承載平臺固定連接，用于約束承載平臺繞Z軸轉動的自由度，并限制承載平臺的傾斜位移誤差。

3.如權利要求1所述的三維移動平臺，其特征在于：所述X向移動臺沿X方向的長度大于Y向移動臺沿Y方向的長度。

4.如權利要求1所述的三維移動平臺，其特征在于：所述X向底座、Y向底座、Z向底座選用鋁合金板制件，鋁合金板制件厚度至少10mm；所述X向導軌支撐座、Y向導軌支撐座選用鋼板制件，鋼板制件厚度至少10mm。

5.如權利要求1所述的三維移動平臺，其特征在于：所述Z向底座上靠近從動帶輪的附近開設有一滑槽，滑槽內設有一張緊座，張緊座上安裝有張緊輪。

6.如權利要求1所述的三維移動平臺，其特征在于：所述Z向移動臺還包括推力滾針軸承和深溝球軸承，所述推力滾針軸承設于從動帶輪與Z向底座之間的升降軸的套筒外圍，深溝球軸承環繞升降軸嵌入Z向底座上開設的槽孔內，軸端擋圈通過緊定螺釘固定于深溝球軸承及升降軸的底部。

7.如權利要求1所述的三維移動平臺，其特征在于：所述X、Y、Z向移動臺分別在各自方向上設有X向限位開關、Y向限位開關、Z向限位開關，所述X向限位開關、Y向限位開關分別成對安裝固定在兩側的X向導軌支撐座、Y向導軌支撐座上，用于控制炬管三維移動平臺的行程及限位保護；所述Z向限位開關固定安裝在Z向開關安裝座上，Z向開關安裝座固定在Z向底座與承載平臺之間。

8.一種ICP炬管定位裝置，其特征在于：包括權利要求1~7中任意一項所述的三維移動平臺，以及ICP光源發生設備，所述ICP光源發生設備安裝在所述三維移動平臺的Z向移動臺的承載平臺上，ICP光源發生設備由炬管、炬管夾持座、RF線圈和高頻發生器組成，炬管夾持座固定安裝在承載平臺上，炬管由三個同心管組成，設于RF線圈的內部，且炬管通過炬管夾持座固定，炬管夾持座上配有彈簧搭扣，彈簧搭扣方便拆卸和固定炬管；RF線圈的兩端與高頻發生器的銅接頭螺紋連接，高頻發生器安裝在承載平臺上。