龙门平台（机械结构）

龙门结构介绍

龙门结构通俗地说一根横梁连接两个支腿与地面紧固组成的像一个门框一样的结构。是运动平台中的一种常见结构。这种结构可以使上端轴上安装执行机构（如拾取和放置机构，相机等）从上端接近被加工件。

通常，龙门结构有单驱动单反馈、双驱动单反馈、双驱动双反馈以及极少使用的单驱动双反馈。

不同架构对比

单驱单反

单驱单反架构采用单电机驱动单栅尺反馈，其性能低、成本低、技术难度低，适用于一些追求性价比的场景。

由于电机驱动位置远离偏摆中心，因此通常会激起横梁的偏摆模态。

由于测量位置远离偏摆中心，导致即无法把力分配到偏摆中心，也无法测量偏摆中心的位移，从而限制了系统带宽的提升，降低了动态性能。

这种架构的龙门通常会采用直线导轨滑块进行支撑，导轨的摩擦力使其无法实现较好的重复性。

单驱单反频率响应函数

Q

怎样提高单驱单反龙门的性能？

提高连接刚性、减轻横梁质量！

横梁的偏摆模态取决于刚度与质量的比，“提刚减重”后这个比值会提高，从而提高动态性能。刚度提高后，导轨摩擦力导致的变形会减小，重复性能也随之提高。但由于自身结构的限制这种提高也是有限的。

双驱单反

这种结构与单驱单反相比，在横梁的另外一侧多了一个电机。两个电机合力，理论上可以做到不激起偏摆模态。但通常情况下横梁轴会存在运动负载，导致质心位置和振型不断变化，在不改变电机发力比的情况下总会略微激起偏摆模态。当栅尺位于远离质心位置，其振型分量较大，可能会影响到动态性能。

Q

怎样提高双驱单反龙门的性能？

高刚度低质量

尽量把栅尺布局在偏摆中心位置

双驱双反