專(zhuān)利名稱(chēng)：外鼓式直接制版機(jī)掃描平臺(tái)的高精度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種直接制版機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，具體是外鼓式直接制版機(jī)掃描平臺(tái)的聞精度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
技術(shù)背景直接制版機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)CTP)是通過(guò)計(jì)算機(jī)直接制版的設(shè)備，其主要原理是載有光纖密排及光學(xué)鏡頭的掃描平臺(tái)在載有版材的旋轉(zhuǎn)光鼓上進(jìn)行ニ維掃描形成圖像刻板。掃描平臺(tái)的直線移動(dòng)主要是利用絲桿螺母將旋轉(zhuǎn)電機(jī)(如伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī))的曲線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)后實(shí)現(xiàn)的。掃描平臺(tái)在直線移動(dòng)的過(guò)程中，對(duì)位移的準(zhǔn)確性以及速度的穩(wěn)定性都有較高的要求，而絲桿螺母作為控制掃描平臺(tái)移動(dòng)的ー個(gè)重要部件，起到了非常關(guān)鍵的作用。但是現(xiàn)有的絲桿螺母還存在著ー些不足首先絲桿螺母的精度要求非常高，需要達(dá)到θ2Π〈0. 002mm,因此制作加工非常困難，生產(chǎn)成本也很高；其次，絲桿為細(xì)長(zhǎng)軸，是較為精細(xì)的部件且存在一定的撓度，長(zhǎng)時(shí)間使用后絲桿會(huì)發(fā)生磨損或者絲桿軸線變形彎曲，從而造成運(yùn)動(dòng)負(fù)載變化，導(dǎo)致掃描平臺(tái)的位移誤差増大，情況嚴(yán)重時(shí)必須更換絲桿以保證整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定；同時(shí)，絲桿與電機(jī)和絲桿軸承的裝配精度要求較高，而且需要較好的潤(rùn)滑系統(tǒng)以及定期保養(yǎng)，維護(hù)成本較大。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述背景技術(shù)中的不足，提供一種外鼓式直接制版機(jī)掃描平臺(tái)的新型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、位移精度好、使用時(shí)間長(zhǎng)以及免維護(hù)的特點(diǎn)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是外鼓式直接制版機(jī)掃描平臺(tái)的高精度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括一個(gè)能驅(qū)動(dòng)掃描平臺(tái)在光鼓圓周面上沿光鼓軸線平行方向作直線運(yùn)動(dòng)的電機(jī)，其特征在干，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括一個(gè)用于掃描平臺(tái)在沿光鼓軸線平行方向上移動(dòng)的導(dǎo)軌裝置以及用于檢測(cè)所述掃描平臺(tái)運(yùn)動(dòng)位移的反饋裝置，所述電機(jī)為布置在光鼓軸線平行方向上且與所述掃描平臺(tái)同步移動(dòng)的直線電機(jī)。所述導(dǎo)軌裝置包括一與光鼓軸線方向平行的導(dǎo)軌以及在導(dǎo)軌上移動(dòng)的滑塊，所述滑塊上安裝有所述掃描平臺(tái)，所述導(dǎo)軌安裝在直線電機(jī)安裝座上。所述直線電機(jī)包括一在光鼓軸線平行方向上延伸的定子以及在定子上移動(dòng)的動(dòng)子。所述定子包括一安裝在所述直線電機(jī)安裝座上且沿光鼓軸線平行方向延伸的U形金屬板以及ー對(duì)安裝在金屬板內(nèi)側(cè)的平行磁軌。所述動(dòng)子為ー個(gè)可在平行磁軌間運(yùn)動(dòng)且不與平行磁軌接觸的推力線圈，所述推力線圈通過(guò)動(dòng)子固定塊與滑塊連接起來(lái)。所述推力線圈由無(wú)鐵芯線圈以及非磁性載體構(gòu)成。所述反饋裝置包括，一條安裝在直線電機(jī)安裝座上且與定子同向延伸的光柵尺，以及通過(guò)讀寫(xiě)頭固定裝置安裝在所述掃描平臺(tái)上且對(duì)準(zhǔn)光柵尺的讀寫(xiě)頭。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型提供的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)將原有系統(tǒng)中配合使用的旋轉(zhuǎn)電機(jī)和絲桿螺母改為了直線電機(jī)以及配合使用的導(dǎo)軌裝置，去除了絲桿螺母這ー較為復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)架構(gòu)，因此使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化；同時(shí)，另有光柵尺作為反饋控制裝置與直線電機(jī)進(jìn)行配合，避免了由于絲杠本身制作精度以及絲桿螺母安裝問(wèn)題所引起的傳動(dòng)誤差，大大提高了位移的精度；并且，直線電機(jī)中的動(dòng)子與定子之間始終保持一定空隙，消除了動(dòng)、定子間的摩擦阻力，大大地提高了動(dòng)子的靈敏度、快速性和隨動(dòng)性，因此可獲得較高的加速度與運(yùn)動(dòng)速度，并使直線電機(jī)的機(jī)械摩耗幾乎為零，大大降低了故障率，免除了維護(hù)的煩惱

圖I是本實(shí)用新型的實(shí)施例一的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例一的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例ニ的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型的直線電機(jī)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型主要采用了兩種安裝方式。第一種方式為把定子、光柵尺以及平行的兩根導(dǎo)軌安裝在直線電機(jī)安裝座上，把動(dòng)子安裝在滑塊上，把讀寫(xiě)頭安裝在掃描平臺(tái)上。第ニ種方式為經(jīng)典的導(dǎo)軌系統(tǒng)，即V型+平軌的模式把定子和光柵尺安裝在直線電機(jī)安裝座上，把動(dòng)子安裝在V滑塊上，把讀寫(xiě)頭安裝在掃描平臺(tái)上。實(shí)施例一如圖I所示，外鼓式直接制版機(jī)掃描平臺(tái)的高精度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，主要包括直線電機(jī)、導(dǎo)軌裝置以及反饋裝置。其工作原理是掃描平臺(tái)2在直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下通過(guò)導(dǎo)軌裝置沿光鼓I軸線平行方向移動(dòng)，同時(shí)掃描平臺(tái)也對(duì)著光鼓的外圓周面在沿光鼓軸線平行方向作直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行刻板，反饋裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)掃描平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)位移情況。該導(dǎo)軌裝置包括一與光鼓軸線方向平行的導(dǎo)軌10 (該線軌為ー對(duì)線軌)，以及一可在導(dǎo)軌上移動(dòng)的滑塊11 (該滑塊為ー滑動(dòng)平臺(tái))；該導(dǎo)軌裝置安裝在直線電機(jī)安裝座9上，掃描平臺(tái)架設(shè)在滑塊的上方。該直線電機(jī)為三相無(wú)刷電機(jī)，主要由兩部分組成，包括一沿光鼓軸線平行方向上延伸的定子5以及在定子上移動(dòng)的動(dòng)子4 ;定子包括一安裝在直線電機(jī)安裝座上的金屬板12 (該金屬板的橫截面為U形并且與定子同向延伸，金屬板的U形開(kāi)ロ向右)以及ー對(duì)安裝在該金屬板內(nèi)側(cè)的平行磁軌13 (該平行磁軌為永磁鐵制成);動(dòng)子為一個(gè)可在平行磁軌間運(yùn)動(dòng)且不與平行磁軌接觸的推力線圈，該推力線圈為エ字型并且通過(guò)動(dòng)子固定塊3安裝在滑塊底部；該推力線圈由無(wú)鐵芯線圈14以及非磁性載體15構(gòu)成，因此推力線圈為非磁性的，能避免推力線圈與平行磁軌之間產(chǎn)生干擾カ以影響位移精度，并且該推力線圈的質(zhì)量比較小，具有慣性小和加速度高的優(yōu)點(diǎn)，移動(dòng)時(shí)更為敏捷。該反饋裝置包括一條安裝在直線電機(jī)安裝座上且與定子同向延伸的光柵尺8以及通過(guò)讀寫(xiě)頭固定裝置7安裝在所述掃描平臺(tái)上且對(duì)準(zhǔn)光柵尺的讀寫(xiě)頭6 ;該讀寫(xiě)頭在隨掃描平臺(tái)的移動(dòng)過(guò)程中始終對(duì)準(zhǔn)光柵尺，從而實(shí)現(xiàn)位移地精確控制。該光柵尺為O. I微米級(jí)別，因此掃描平臺(tái)全程運(yùn)動(dòng)的誤差可控制在±0. 002_內(nèi)。實(shí)施例ニ 如圖3所示，實(shí)施例ニ與實(shí)施例一的主要不同之處在于以下幾點(diǎn)一、金屬板的U形開(kāi)ロ向左；ニ、定子通過(guò)在定子固定座16上安裝在直線電機(jī)安裝座上，光柵尺通過(guò)光柵尺安裝角鋁17固定在定子固定座上；三、讀寫(xiě)頭固定裝置直接安裝在掃描平臺(tái)底面；四、在導(dǎo)軌裝置中，導(dǎo)軌為一條V型滑軌，滑塊為ー個(gè)在V型滑軌上移動(dòng)的V滑塊，V滑塊的上方固定有掃描平臺(tái)；五、動(dòng)子即推力線圈通過(guò)動(dòng)子固定塊3安裝在V滑塊的右端。以上所述的直線電機(jī)以及其它零部件可全部外購(gòu)獲得。
權(quán)利要求1.外鼓式直接制版機(jī)掃描平臺(tái)的高精度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括一個(gè)能驅(qū)動(dòng)掃描平臺(tái)(2)在光鼓(I)圓周面上沿光鼓軸線平行方向作直線運(yùn)動(dòng)的電機(jī)，其特征在干，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括一個(gè)用于掃描平臺(tái)在沿光鼓軸線平行方向上移動(dòng)的導(dǎo)軌裝置以及用于檢測(cè)所述掃描平臺(tái)運(yùn)動(dòng)位移的反饋裝置，所述電機(jī)為布置在光鼓軸線平行方向上且與所述掃描平臺(tái)同步移動(dòng)的直線電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的外鼓式直接制版機(jī)掃描平臺(tái)的高精度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軌裝置包括一與光鼓軸線方向平行的導(dǎo)軌(10)以及在導(dǎo)軌上移動(dòng)的滑塊(11)，所述滑塊上安裝有所述掃描平臺(tái)，所述導(dǎo)軌安裝在直線電機(jī)安裝座(9)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的外鼓式直接制版機(jī)掃描平臺(tái)的高精度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述直線電機(jī)包括一在光鼓軸線平行方向上延伸的定子(5)以及在定子上移動(dòng)的動(dòng)子(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的外鼓式直接制版機(jī)掃描平臺(tái)的高精度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述定子包括一安裝在所述直線電機(jī)安裝座上且沿光鼓軸線平行方向延伸的U形金屬板(12)以及ー對(duì)安裝在金屬板內(nèi)側(cè)的平行磁軌(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的外鼓式直接制版機(jī)掃描平臺(tái)的高精度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)子為ー個(gè)可在平行磁軌間運(yùn)動(dòng)且不與平行磁軌接觸的推力線圈，所述推力線圈通過(guò)動(dòng)子固定塊(3)與滑塊(11)連接起來(lái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的外鼓式直接制版機(jī)掃描平臺(tái)的高精度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述推力線圈由無(wú)鐵芯線圈(14)以及非磁性載體(15)構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的外鼓式直接制版機(jī)掃描平臺(tái)的高精度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋裝置包括，一條安裝在直線電機(jī)安裝座上且與定子同向延伸的光柵尺(8)，以及通過(guò)讀寫(xiě)頭固定裝置(7)安裝在所述掃描平臺(tái)上且對(duì)準(zhǔn)光柵尺的讀寫(xiě)頭(6)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種外鼓式直接制版機(jī)掃描平臺(tái)的高精度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、位移精度好、使用時(shí)間長(zhǎng)以及免維護(hù)的特點(diǎn)。技術(shù)方案是外鼓式直接制版機(jī)掃描平臺(tái)的高精度驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括一個(gè)能驅(qū)動(dòng)掃描平臺(tái)在光鼓圓周面上沿光鼓軸線平行方向作直線運(yùn)動(dòng)的電機(jī)，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括一個(gè)用于掃描平臺(tái)在沿光鼓軸線平行方向上移動(dòng)的導(dǎo)軌裝置以及用于檢測(cè)所述掃描平臺(tái)運(yùn)動(dòng)位移的反饋裝置，所述電機(jī)為布置在光鼓軸線平行方向上且與所述掃描平臺(tái)同步移動(dòng)的直線電機(jī)。所述導(dǎo)軌裝置包括一與光鼓軸線方向平行的導(dǎo)軌以及在導(dǎo)軌上移動(dòng)的滑塊，所述滑塊上安裝有所述掃描平臺(tái)，所述導(dǎo)軌安裝在直線電機(jī)安裝座上。
文檔編號(hào)B41C1/10GK202388892SQ20112054280
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者盧偉毅, 孫占偉, 項(xiàng)建龍 申請(qǐng)人:杭州科雷機(jī)電工業(yè)有限公司