[發(fā)明專利]移動式氣浮導(dǎo)向機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111110622.6
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113944691B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳劍威;趙鵬越;劉江;王輝;王繼堯;鄭健;譚久彬
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04;F16C32/06
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;宋亞楠

本發(fā)明涉及精密機械技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種移動式氣浮導(dǎo)向機構(gòu)，包括：兩個基座、導(dǎo)軌、第一懸浮裝置和第二懸浮裝置，兩基座相互間隔并平行設(shè)置，且均由能夠與磁鐵配合吸附的金屬材質(zhì)制成，導(dǎo)軌與懸浮裝置連接并架設(shè)于兩基座上；第一懸浮裝置設(shè)于導(dǎo)軌的左側(cè)，第一懸浮裝置的左側(cè)設(shè)有第一氣懸浮組件和第一磁矩陣，第一懸浮裝置的底部設(shè)有第二氣懸浮組件和第二磁矩陣；第二懸浮裝置設(shè)于導(dǎo)軌的右側(cè)，第二懸浮裝置的底部設(shè)有第三氣懸浮組件和第三磁矩陣。本發(fā)明通過設(shè)計底部及側(cè)面的氣懸浮組件和磁矩陣結(jié)構(gòu)降低導(dǎo)向機構(gòu)的運動摩擦，以解決現(xiàn)有精密運動導(dǎo)向機構(gòu)中導(dǎo)軌質(zhì)量過大，運動控制難度高且裝配誤差較大的問題，進一步提高導(dǎo)向機構(gòu)的運動精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及精密機械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種移動式氣浮導(dǎo)向機構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著機械電子技術(shù)的不斷發(fā)展，機電一體化結(jié)構(gòu)需求更為多樣化，傳統(tǒng)的機械導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)難以滿足高精密傳動需求，已逐漸被更為復(fù)雜且精密的機構(gòu)所替代。為實現(xiàn)運動模塊在水平面內(nèi)的復(fù)雜運動，可使用滑塊與運動導(dǎo)軌結(jié)合的方式，分別控制物體X向和Y向移動，并合成為水平面運動。但傳統(tǒng)機械導(dǎo)軌與導(dǎo)軌支架的加工精度難以保證，還會在安裝時產(chǎn)生難以調(diào)節(jié)的形位誤差，且移動導(dǎo)軌質(zhì)量較大，其對驅(qū)動電機的功率需求增加，控制難度同樣也會上升。在現(xiàn)代精密機械設(shè)計中，常采用氣浮裝置減少機械傳動中的摩擦力，進而提升部件運動精度。而氣浮裝置工作時，需要在氣浮面上同時產(chǎn)生正負壓氣體，維持接觸面的微小氣膜。氣浮裝置中，兩種氣體需使用獨立氣源供氣，會造成一定程度的氣源浪費，而使用磁預(yù)緊方式代替負壓吸附氣體，能夠在保證氣浮正常工作的同時，通過調(diào)整磁鐵排布實現(xiàn)氣浮面高度的調(diào)節(jié)，改善氣浮工件的運動誤差。在精密機械電子設(shè)計領(lǐng)域，亟待設(shè)計一種移動精度高、安裝誤差可調(diào)的氣浮導(dǎo)向機構(gòu)，研制高精度移動式氣浮導(dǎo)向機構(gòu)對于進一步提高平面內(nèi)復(fù)雜運動部件精度具有重要意義。

現(xiàn)有移動式導(dǎo)向機構(gòu)受限于自身質(zhì)量與加工精度誤差，難以保證良好的運動精度與裝配精度，無法滿足平面內(nèi)復(fù)雜運動部件的精度要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：設(shè)計一種安裝誤差可調(diào)的移動式高精度氣浮導(dǎo)向機構(gòu)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種移動式氣浮導(dǎo)向機構(gòu)，包括：

兩個基座，其分別為左基座和右基座，所述右基座與所述左基座相互間隔且平行設(shè)置，所述左基座和所述右基座均由能夠與磁鐵配合吸附的金屬材質(zhì)制成，所述左基座具有朝向所述右基座開口的第一導(dǎo)槽，所述右基座具有朝向所述左基座開口的第二導(dǎo)槽；

導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌的左端懸浮架設(shè)于所述第一導(dǎo)槽內(nèi)，所述導(dǎo)軌的右端懸浮架設(shè)于所述第二導(dǎo)槽內(nèi)；

第一懸浮裝置，所述第一懸浮裝置設(shè)于所述導(dǎo)軌的左側(cè)，所述第一懸浮裝置的左側(cè)設(shè)有與所述第一導(dǎo)槽的側(cè)槽面相對的第一氣懸浮組件和第一磁矩陣，所述第一懸浮裝置的底部設(shè)有與所述第二導(dǎo)槽的底槽面相對的第二氣懸浮組件和第二磁矩陣；

第二懸浮裝置，所述第二懸浮裝置設(shè)于所述導(dǎo)軌的右側(cè)，所述第二懸浮裝置的底部設(shè)有與所述第二導(dǎo)槽的底槽面相對的第三氣懸浮組件和第三磁矩陣。

優(yōu)選的，所述第一懸浮裝置包括第一安裝件和第二安裝件，所述第一安裝件和所述第二安裝件轉(zhuǎn)動連接，所述第二安裝件安裝于所述導(dǎo)軌的左側(cè)，所述第一磁矩陣設(shè)于所述第一安裝件的左側(cè)面，所述第二磁矩陣設(shè)于所述第一安裝件的底面，所述第一氣懸浮組件包括至少兩個分別設(shè)于所述第一安裝件左側(cè)面兩端的氣足，所述第二氣懸浮組件包括至少兩個分別設(shè)于所述第二安裝件底面兩端的氣足；所述第二懸浮裝置包括第三安裝件，所述第三安裝件安裝于所述導(dǎo)軌的右側(cè)，所述第三磁矩陣設(shè)于所述第三安裝件的底面，所述第三氣懸浮組件包括至少兩個分別設(shè)于所述第三安裝件底面兩端的氣足。

優(yōu)選的，還包括氣浮系統(tǒng)，所述氣浮系統(tǒng)分別連通至所述第一氣懸浮組件、所述第二氣懸浮組件及所述第三氣懸浮組件，所述氣浮系統(tǒng)用于調(diào)整流通至各所述氣足的氣流大小，實現(xiàn)對氣浮推力的調(diào)整。