[发明专利]龙门结构的Y轴驱动机构

说明书

龙门结构的Y轴驱动机构，龙门结构包括横梁（5），XY轴链接板I、II（6、4），XY轴链接板I、II的底部分别设置有一个滑块（3），两个滑块（3）分别与大理石平台（1）左右两侧导轨（2）相配合；XY轴链接板I、II（4）底部外侧分别设置有一个向下延伸的横梁支架（7）；Y轴驱动系统包括伺服电机（8）、丝杠（13）、丝杠螺母（17），丝杠螺母（17）上通过螺母连接套固定设置有刚性连接板（14），刚性连接板（14）的两端向左右两侧延伸，并分别与对应的横梁支架（7）相连接。本驱动机构通过设置刚性连接板（14）和横梁支架（7），既可保证龙门结构运动的同步性，又能降低对装配精度的要求，从而降低成本。

技术领域

本发明涉及一种在压纹制版行业对壁纸、皮革、塑料板、木板、布料等各种材料的表面凹凸纹理的立体结构通过平面扫描方式进行数字化的三维纹理扫描机上的龙门结构的Y轴驱动机构。

背景技术

龙门结构制作方便，承受负载大，结构稳定，因此在工业上被广泛应用。现有的龙门结构有双驱动和单驱动，其中，双驱动的基本结构为：龙门横梁的两边均对称安装有齿轮齿条或者丝杠螺母和伺服电机，实现双齿轮齿条或者双丝杠传动、双伺服电机驱动；单驱动的基本结构为：伺服电机安装在龙门横梁的一端，再通过一根长轴将驱动力传递到另一端，实现双齿轮齿条或者双丝杠传动、单伺服电机驱动。双驱动需要控制双导轨双电机同步，如控制不好会导致两端传动速度不一致，传动不平稳，从而影响扫描精度；此外，需要设置两个电机，成本较高。而单驱动使得横梁两端受力不对称，影响同步精度，降低动态性能，同样难以获得很高的扫描精度。

授权公告号CN208099639U的专利中公开了一种龙门梁单轴驱动装置，如图1所示，该专利中采用单驱动，将驱动电机007以及锥齿轮002、003设置于横梁的中部，通过传动轴001、联轴器008、轴承004、驱动齿轮006来实现对龙门的Y轴方向的驱动，但是该结构比较复杂，且传动轴过长，需要分成两段来加工，再通过联轴器连接到一起，增加了成本，同时过长的传动轴易发生扭转、弯曲等形变，也难以保证传动的精度，从而影响同步精度以及扫描的精度。

显而易见的是，龙门的跨度越大，传动的精度越难以保证。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种同步精度高、扫描精度高、结构简单、容易加工安装且成本低廉的三维纹理扫描机的龙门结构的Y轴驱动机构。

本发明的目的可通过下列技术方案实现：

提供了一种龙门单驱动机构。龙门结构包括横梁，横梁的一端设置有竖直方向上的XY轴链接板I，另一端设置有与XY轴链接板I对称的XY轴链接板II，XY轴链接板I和XY轴链接板II的底部分别设置有一个滑块，所述两个滑块分别与设置在大理石平台左右两侧的导轨相配合，并可沿着相应的导轨滑动；其特征在于：XY轴链接板I和XY轴链接板II的底部外侧还分别设置有一个向下延伸的横梁支架；Y轴驱动系统包括一个伺服电机，该伺服电机被固定设置在大理石平台的前侧中部底面上；伺服电机的输出轴通过联轴器与丝杠的一端传动连接；丝杠在靠近联轴器的端部通过丝杠固定端支座与大理石平台的底面可转动地连接；丝杠的另一端通过丝杠支撑端支座可转动地设置在大理石平台的底面上；丝杠与横梁垂直，且交点位于横梁的中部，丝杠上滑动连接有丝杠螺母，丝杠螺母上固定设置有螺母连接套，螺母连接套上固定设置有刚性连接板，刚性连接板的两端向左右两侧延伸至突出于大理石平台的左右两侧面，并分别与对应位置的横梁支架相连接。

更进一步地，所述刚性连接板在宽度方向上为刚性的，同时在长度方向上可具有一定的弹性形变。

更进一步地，所述刚性连接板的材质为Q235。

更进一步地，所述刚性连接板的长度L、宽度W、厚度H之间满足如下的关系：

（1）y = -FL³/48EI_k，I_k = HW³/12