CN207848225U - 机械设备及其工作台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机械设备及其工作台，该工作台包括基座、旋转组件和载料板，所述载料板设置于所述基座上方，且所述基座与所述载料板之间设有多个竖向设置的气浮结构，以使所述载料板相对所述基座处于悬浮状态，所述旋转组件用于驱动所述载料板相对所述基座旋转运动。本实用新型的工作台中，由于载料板通过气浮结构悬浮在基座上方，从而使得载料板在旋转组件的驱动下相对基座无接触的旋转运动，消除了载料板相对基座运动时的摩擦，使得该工作台运行较平稳，有效的提高了运行精度。

Description

机械设备及其工作台

技术领域

本实用新型属于机械设备领域，尤其涉及一种机械设备及其工作台。

背景技术

随着工业技术的发展，对于工作平台定位精度的要求越来越高。目前工作台主要由蜗杆传动，且需要在台面与底座之间设置如运行轨道等支承结构，在台面相对底座运动时会出现较大摩擦，从而这种方式误差大，且难以避免；对于如今的机械设备而言并不适用。为了提高运行精度，在一些工作平台中，利用齿盘转台中的齿轮进行分度定位，这种方式虽然在一定程度提高了工作台运行精度，但控制成本较高，所要求的技术较难。而目前的数控旋转工作台多采用半闭环系统，检测元件多位于驱动电机上，必然存在误差，运行稳定性较差。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种运行稳定且能有效提高运行精度的工作台以及包括该工作台的机械设备。

一种工作台，包括基座、旋转组件和载料板，所述载料板设置于所述基座上方，且所述基座与所述载料板之间设有多个竖向设置的气浮结构，以使所述载料板相对所述基座处于悬浮状态，所述旋转组件用于驱动所述载料板相对所述基座旋转运动。

在其中一个实施方式中，所述旋转组件包括固定座、旋转滑套和转动件，所述固定座设于所述基座上，所述旋转滑套设于所述固定座，所述转动件的一端可滑动的插设于所述旋转滑套，另一端与所述载料板相连。

在其中一个实施方式中，所述旋转滑套包括转动轴承，所述转动轴承的内轮毂套设于所述转动件，所述转动轴承的外轮毂设于所述固定座。

在其中一个实施方式中，所述工作台设于机械设备，所述机械设备包括用于引导所述工作台平移运动的导向结构，所述基座上设有滑动件和驱动组件，所述滑动件设于所述基座的两侧，且在所述驱动组件的驱动下，所述滑动件可沿所述导向结构滑动。

在其中一个实施方式中，所述驱动组件包括直线电机，所述直线电机设于所述基座的底部，且所述基座上于所述直线电机的一侧设有感应元件，所述感应元件用于监测所述直线电机的运行情况。

在其中一个实施方式中，所述基座的底部也设有多个竖向设置的所述气浮结构。

在其中一个实施方式中，所述基座的底部还设有多个横向设置的所述气浮结构，所述基座的底部分别竖向设置和/或横向设置多个磁铁。

在其中一个实施方式中，所述气浮结构包括气浮垫和进气管，所述进气管与所述气浮垫相连通，且与所述基座相连。

在其中一个实施方式中，所述气浮垫的端面沿边缘开设有环形凹槽，所述气浮垫的侧面设有与所述环形凹槽相连通的出气管。

相应的，本实用新型还提供了一种机械设备，包括上述的工作台。

本实用新型提供的机械设备及其工作台，该工作台中的载料板通过气浮结构悬浮在基座上方，从而使得载料板在旋转组件的驱动下相对基座无接触的旋转运动，消除了载料板相对基座运动时的摩擦，使得该工作台运行较平稳，有效的提高了运行精度。

附图说明

图1为一实施方式中工作台的结构示意图；

图2为图1中示出的工作台的侧视图；

图3为图1中示出的工作台的旋转组件与基座的装配示意图；

图4为图3中圆圈A部分结构的局部放大图；

图5为一实施方式工作台另一视角结构示意图；

图6为图5中圆圈B部分结构的局部放大图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本实用新型一实施方式的一种机械设备，用于承载工件的工作台，通过工作台的平移和/或旋转运动，将需要加工的工件移到合适的位置进行作业。

结合图1和图2所示，工作台包括基座10、旋转组件20和载料板30。载料板30设置于基座10上方，且基座10与载料板30之间设有多个竖向设置的气浮结构12，以使载料板30相对基座10处于悬浮状态。需要说明的是，该实施方式中，旋转组件20用于驱动载料板30相对基座10旋转运动，由于载料板30在气浮结构12的作用下，处于悬浮状态，进而载料板30在相对基座10旋转运动时，不会跟基座10直接接触，从而降低了载料板30相对基座10旋转运动的阻力，进而可以提高载料板30在旋转组件20相对基座10旋转运动的精度，同时载料板30和基座10之间没有接触摩檫力，使得该工作台运行更为稳定。

结合图3和图4所示，旋转组件20包括固定座21、旋转滑套22和转动件23，固定座21设于基座10上，旋转滑套22设于固定座21，转动件23的一端23a可滑动的插设于旋转滑套22，另一端23b与载料板30相连；这样载料板30通过转动件23可以相对固定座21运动，该实施方式中，固定座21设于基座10上，因而在转动件23相对基座10运动时，载料板30随转动件23相对基座10运动。该实施方式中，由于转动件23可滑动的插设在旋转滑套22内，因而，转动件23不仅可以相对固定座21绕轴旋转运动，同时也可以沿轴向上下移动；也就是说，载料板30跟基座10之间在没有轴向约束力，使得多个竖向设置的气浮结构12可以合理的将载料板30悬浮于基座10上方，从而在转动件23通过旋转滑套22相对固定座21旋转时，载料板30相对基座10的旋转运动在绕旋转轴线方向的阻滞较小，进而载料板30可以获得较好的旋转稳定性和运动精度，有效的保障了机械设备对工件的加工精度。

上述实施方式中，旋转滑套22包括转动轴承，转动轴承的内轮毂套设于转动件23，转动轴承的外轮毂设于固定座21。这样，内轮毂和外轮毂之间的滚珠使得转动件23相对固定座21的转动阻尼较小，从而使得载料板30在随转动件23相对基座10旋转运动更为顺畅。需要说明的是，转动件23可以是转轴一类较规整的中心旋转体，也可以是不规则的柱体结构，一样可以通过旋转滑套22实现载料板30与基座10之间的旋转运动，在此不作限定。

在其中一个实施方式中，机械设备包括用于引导工作台平移运动的导向结构(图中未示出)。基座10上设有滑动件13和驱动组件，滑动件13设于基座10的两侧，且在驱动组件的驱动下，滑动件13可沿导向结构滑动。需要说明的是，滑动件13可以是设置在基座10相对两侧的滑块，导向结构可以是滑槽，滑块与该滑槽配合，从而在滑块沿滑槽滑动时，基座10便在机械设备内平移运动。当然，在一些实施方式中，基座10在机械设备内的平移运动也可以通过直线导轨来实现，此外，还可以在基座10的侧边包覆保护壳14，保护壳14可以包覆在基座10在移动方向上的相对两侧，当然，也可以包覆于基座10的四周仅裸露出滑动件13与导向结构配合，从而通过保护壳14对基座10上的构件进行保护，避免运行时因出现机械故障导致结构之间干涉受损。

结合图5所示，驱动组件包括直线电机15，直线电机15设于基座10的底部，且基座10上于直线电机15的一侧设有感应元件17，感应元件17用于监测直线电机15的运行情况，从而确保运行的精度和安全性。直线电机15可以通过安装板15a沿基座10的运行方向设置在基座10的底部，且直线电机15的数量不受限制，可以根据需要进行配置，例如，在一些实施方式中，可以采用两个平行设置的直线电机15分别承托在基座10的底部，从而使得基座10在运行时，两侧的驱动力相当，使基座10的运动较为平稳。

上述实施方式中，感应元件17可以是光电传感器，将该光电传感器设置在基座10靠近滑动件13的位置处，从而在直线电机15驱动基座10平移运动时，滑动件13沿导向结构的移动过程中会触发该光电传感器，从而实现对直线电机15运行情况的监测。需要说明的是，在另一些事实方式中，感应元件17也可以不是光电传感器，可以采用电磁感应的方式来监测直线电机15的运行状况，此外，感应元件17的数量不受限制，可以根据实际需要设置多个，分别设置在基座10的两侧，再此不再一一赘述。

再如图2、图3和图5所示，在一些实施方式中，跟基座10与载料板30之间竖向设置的气浮结构12一样，在基座10的底部也竖向多个气浮结构12，从而也可以使基座10处于悬浮状态，进而基座10在机械设备内平移运动时，滑动件13跟导向结构之间的抵接力将因悬浮力的作用下减小，从而降低了滑动件13与导向结构之间的运动摩擦，提高了基座10平移运动的稳定性，以及运动精度。需要说明的是，该实施方式中，还可以在基座10的底部设置减震器一类的减震结构18，将减震结构18设置在靠近驱动组件驱动基座10平移运动的地方，以降低驱动组件工作时在基座10上产生的震动，从而确保基座10运动的平稳性。

上述实施方式中，基座10的底部还设有多个横向设置的气浮结构12，从而利用该横向设置的多个气浮结构12在水平方向上形成反冲力，确切的说，该横向设置的多个气浮结构12所形成的反冲力与旋转组件20驱动载料板30旋转运动时作用到基座10上的力构成反作用力，从而降低载料板30相对基座10旋转运动时对基座10在水平面上的扰动，维持基座10的稳定性。

需要说明的是，上述实施方式中，基座10的整体形状是可以根据工作台在实际生产中的需要进行配置，例如，基座10呈方形，气浮结构12分别设于基座10的四角处，使得气浮结构12形成的反冲气压作用力较为均衡，将基座10和载料板30平稳的保持在悬浮状态，实现无接触的悬浮移动，降低移动阻力，提高运行稳定性和精度。

在一些实施方式中，还可以在基座10的底部靠近边缘的地方设置磁吸结构，磁吸结构可以形成磁吸力，以跟气浮结构12的气浮力形成平衡力作用到基座10上。在本实施方式中，磁吸结构可以是磁铁16，磁铁16可以是多个，可以根据实际需要，多个磁铁16分别竖向设置和/或横向设置，以在上下方向和/或水平方向起到很好的磁吸作用；由于磁铁16的磁吸力跟上述的气浮结构12的气浮力方向相反，从而使气浮力和磁吸力达到一个平衡，以减少工作台运行过程中的扰动。

结合图6所示，在一些实施方式中，上述气浮结构12包括气浮垫121和进气管122。进气管122与气浮垫121相连通，且与基座10相连。该基座10上开设有供安装气浮结构12的安装孔11，进气管122可以通过螺纹连接的方式固定在该安装孔11中，也可以通过固定在该安装孔11的安装座12a实现对上述气浮结构12进行固定。例如，安装座12a上开设有通孔，并在进气管122远离气浮垫121的一端设置外螺纹，进而进气管122可以穿过该通孔与螺母12b进行螺纹配合，进而锁紧固定在基座10上。需要说明的是，气浮垫121的端面沿边缘开设有环形凹槽121a，气浮垫121的侧面设有与环形凹槽121a相连通的出气管121b。利用与环形凹槽121a相连通的出气管121b可以及时的将多余气体排出，同时在排出多余气体的同时可以将运行产生的杂质带走，从而确保工作台运行的稳定性以及作业环境的洁净度。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种工作台，其特征在于，包括基座、旋转组件和载料板，所述载料板设置于所述基座上方，且所述基座与所述载料板之间设有多个竖向设置的气浮结构，以使所述载料板相对所述基座处于悬浮状态，所述旋转组件用于驱动所述载料板相对所述基座旋转运动。

2.根据权利要求1所述的工作台，其特征在于，所述旋转组件包括固定座、旋转滑套和转动件，所述固定座设于所述基座上，所述旋转滑套设于所述固定座，所述转动件的一端可滑动的插设于所述旋转滑套，另一端与所述载料板相连。

3.根据权利要求2所述的工作台，其特征在于，所述旋转滑套包括转动轴承，所述转动轴承的内轮毂套设于所述转动件，所述转动轴承的外轮毂设于所述固定座。

4.根据权利要求1所述的工作台，其特征在于，所述工作台设于机械设备，所述机械设备包括用于引导所述工作台平移运动的导向结构，所述基座上设有滑动件和驱动组件，所述滑动件设于所述基座的两侧，且在所述驱动组件的驱动下，所述滑动件可沿所述导向结构滑动。

5.根据权利要求4所述的工作台，其特征在于，所述驱动组件包括直线电机，所述直线电机设于所述基座的底部，且所述基座上于所述直线电机的一侧设有感应元件，所述感应元件用于监测所述直线电机的运行情况。

6.根据权利要求4或5所述的工作台，其特征在于，所述基座的底部也设有多个竖向设置的所述气浮结构。

7.根据权利要求6所述的工作台，其特征在于，所述基座的底部还设有多个横向设置的所述气浮结构，所述基座的底部分别竖向设置和/或横向设置多个磁铁。

8.根据权利要求7所述的工作台，其特征在于，所述气浮结构包括气浮垫和进气管，所述进气管与所述气浮垫相连通，且与所述基座相连。

9.根据权利要求8所述的工作台，其特征在于，所述气浮垫的端面沿边缘开设有环形凹槽，所述气浮垫的侧面设有与所述环形凹槽相连通的出气管。

10.一种机械设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的工作台。