[实用新型]消除并联平台机构间隙的运动偏差补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种偏差补偿装置，特别是涉及一种并联平台机构间隙的运动偏差补偿装置，该装置主要用于锡膏印刷机、光伏印刷机并联平台运动调节。

背景技术

用于表面贴装技术行业的锡膏印刷机、光伏太阳能电池印刷机并联平台机构的运动一般使用滚珠丝杆传动，在传动过程中，由于滚珠丝杆均采用普通轴承固定，这使得滚珠丝杆存在一定的安装间隙，加上滑轨与滑块之间的间隙，铰链的偏心间隙，使得平台在运动过程中存在线性与角度误差，进而影响平台的定位精度，最终影响印刷精度。

为消除或者减少间隙，保证印刷精度和稳定性，目前有三种解决方案。一种方案是采用高刚度的弹簧拉住平台消除其因运动产生的间隙，这种结构，需要平台轻巧以及弹簧合适刚度，弹簧的存在，要求使用更大功率的电机，否则容易引起电机的过载或丢步。第二种方案是使用串联的平台机构，使X和Y向独立运动，分别对其进行间隙补偿，这样能消除间隙的影响，但这种结构本身的运动精度很难控制，需要采用高精度的马达，以及庞大、复杂的平台结构，这样对平台的设计和装配提出更高的要求，需要更高精度的丝杆、轴承、滑轨，更高的安装精度，大幅度提高成本和安装难度。前两者解决方案是基于结构的，第三种方案是基于运动控制算法的，即测量出机构之间的间隙，在机构运动中对间隙进行补偿。此种补偿为单轴补偿，即以单轴运动为对象补偿其运动误差，不考虑整个并联平台整体间的联系，但由于在并联平台机构中，X轴和Y轴间运动会产生相互耦合，X轴向运动会影响Y轴向运动精度，反之亦然。因此单轴运动补偿不能很好地保证运动精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，在满足纠偏精度和纠偏速度要求的前提下，提供一种安装精度要求低，结构紧凑、不需要大幅度改变平台结构、可以消除因安装间隙产生运动误差的运动偏差补偿装置。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

一种消除并联平台机构间隙的运动偏差补偿装置，包括X向马达、第一Y向马达、第二Y向马达、可编程逻辑控制器、平台、滚珠丝杆、联轴器、滑块、X向滑轨、Y向滑轨、铰链和连杆；X向马达、第一Y向马达和第二Y向马达分别通过联轴器与滚珠丝杆连接，滚珠丝杆与铰链连接，铰链还通过连杆与滑块连接，滑块设置在X向滑轨或Y向滑轨中；X向马达设置在平台上三维坐标的X轴方向，第一Y向马达和第二Y向马达间隔地设置在平台上三维坐标的Y轴方向，Y向滑轨设置在三维坐标的X轴方向的平台右侧中部；Y轴方向为两段X向滑轨，两X向滑轨分别设置在三维坐标的Y轴方向的平台后部左、右端；X向马达、第一Y向马达和第二Y向马达分别通过交流伺服驱动器与可编程逻辑控制器连接。

所述滚珠丝杆由丝杆、丝杆螺母和滚珠组成，丝杆和丝杆螺母通过滚珠转动连接。

所述X向马达、第一Y向马达和第二Y向马达都为伺服马达。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

三自由度并联平台结构紧凑，但各自自由度相互耦合，传动机构间隙和弹性变形不易消除，因而对安装部件的精度和安装精度要求很高。本实用新型涉及的平台运动调节机构，通过巧妙的控制方式，在满足纠偏精度要求和纠偏速度的前提下，降低部件的精度和安装精度要求，不需要大幅度地改变平台结构。因为使平台始终保持一种相同的姿态，可以消除因间隙带来的偏差；而XY向马达的先后动作次序消除了平台调整时X(Y)向运动带来的Y(X)向误差，不会因为调整量不同而带来不同的误差，提高了平台的定位精度、印刷精度与印刷稳定性。

附图说明

图1是消除并联平台机构间隙的运动偏差补偿装置结构示意图；

图2是全自动锡膏印刷机印刷系统结构示意图；

图3为Y向马达回基准示意图；其中，a为Y向马达回基准示意图；b为第一Y向马达回基准示意图；c为第二Y向马达8回基准示意图；

图4a第一Y向马达6的滑块与铰链相对于平台为自由状态；

图4b第一Y向马达6的滑块与铰链相对于平台为推动的状态；

图4c第二Y向马达8的滑块与铰链相对于平台为拉动的状态。

图中示出：1-平台；2-Y向滑轨；3-滑块；4-X向马达；5-铰链；6-第一Y向马达；7-滚珠丝杠；8-第二Y向马达；9-X向滑轨；10-连杆；11-联轴器；12-模板；13-视觉系统；14-平台运动机构；15-PCB。

具体实施方式