一种串联式超高加速度超精密定位二维平台制造技术

本实用新型专利技术提供了一种串联式超高加速度超精密定位二维平台，包括底座，底座上安装有能够沿X轴方向与Y轴方向运动的宏微XY定位平台，宏微XY定位平台的四边上通过连接架安装有结构相同的X轴第一电机、X轴第二电机、Y轴第一电机，以及Y轴第二电机；其中，X轴第一电机与X轴第二电机同轴设置，进行X轴方向加速定位运动，Y轴第一电机与Y轴第二电机同轴设置，进行Y轴方向加速定位运动；X轴第一电机、X轴第二电机、Y轴第一电机，以及Y轴第二电机的底端均与底座固定连接，实现了在X和Y轴方向加速和长行程的同时，通过补偿定位平台中的压电致动器补偿电机误差，最终实现超高加速、长行程和超精密定位的二维运动。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种串联式超高加速度超精密定位二维平台，包括底座，底座上安装有能够沿X轴方向与Y轴方向运动的宏微XY定位平台，宏微XY定位平台的四边上通过连接架安装有结构相同的X轴第一电机、X轴第二电机、Y轴第一电机，以及Y轴第二电机；其中，X轴第一电机与X轴第二电机同轴设置，进行X轴方向加速定位运动，Y轴第一电机与Y轴第二电机同轴设置，进行Y轴方向加速定位运动；X轴第一电机、X轴第二电机、Y轴第一电机，以及Y轴第二电机的底端均与底座固定连接，实现了在X和Y轴方向加速和长行程的同时，通过补偿定位平台中的压电致动器补偿电机误差，最终实现超高加速、长行程和超精密定位的二维运动。【专利说明】 一种串联式超高加速度超精密定位二维平台
: 本技术涉及一种平台，尤其涉及一种串联式超高加速度超精密定位二维平台。
技术介绍
随着超精密加工，微电子制造等精密工程的快速发展，大行程超精密定位作为定位关键设备的重要性已日益凸显，特别是在光刻，键合等微电子领域中，设备需要做高速状态下进行的平台精确定位运动。目前，定位平台高速运动已经发展到极限，这制约了定位平台生产效率的提高。在满足预定精度的条件下，提高平台速度和加速度，缩短机械加工时间，有效的提闻生广效率是定位平台发展的方向。 目前国内的高速精密的定位主要是直线电机与压电驱动器等来完成，这些定位虽然对于速度有了一定的提高，但是加速度会受到限制；通过串联式将两个音圈电机与定位平台连接起来，突破速度的限制，实现超高加速度，这对于现代化的微电子制造领域的应用具有一定的应用意义。
技术实现思路
针对上述缺陷或不足，本技术提供了一种串联式超高加速度超精密定位二维平台，该精密定位二维平台解决了现有技术无法突破更高加速的精密定位问题。 为达到以上目的，本技术的技术方案为: 包括底座，底座上安装有能够沿X轴方向与Y轴方向运动的宏微XY定位平台，宏微XY定位平台的四边上通过连接架安装有结构相同的X轴第一电机、X轴第二电机、Y轴第一电机，以及Y轴第二电机；其中，X轴第一电机与X轴第二电机同轴设置，进行X轴方向加速定位运动，Y轴第一电机与Y轴第二电机同轴设置，进行Y轴方向加速定位运动；x轴第一电机、X轴第二电机、Y轴第一电机，以及Y轴第二电机的底端均与底座固定连接。 所述宏微XY定位平台包括:宏动X平台以及宏动Y平台，其中，宏动X平台的两边安装有X轴第一交叉导轨和X轴第三交叉导轨，宏动Y平台的两边安装有X轴第二交叉导轨和X轴第四交叉导轨，X轴第一交叉导轨与X轴第二交叉导轨相配合，X轴第三交叉导轨与X轴第四交叉导轨相配合。 所述宏动X平台的两边安装有Y轴第一滑块导轨和Y轴第二滑块导轨，Y轴第一滑块导轨上安装有Y轴第一滑块，Y轴第二滑块导轨上安装有Y轴第二滑块，Y轴第一滑块导轨和Y轴第二滑块导轨与X轴第一交叉导轨平行设置；χ平台的两边还设置有X轴第一光栅尺和X轴第二光栅尺；宏动X平台的下表面两边设置有Y轴第一光栅尺和Y轴第二光栅尺，且Y轴第一光栅尺和Y轴第二光栅尺与X轴第一交叉导轨垂直设置。 所述宏动X平台的底部设置有与底座固定的宏微XY平台底座，宏微XY平台底座上安装有与Y轴第一光栅尺相配合的Y轴第一光栅尺读数头，以及与Y轴第二光栅尺相配合的Y轴第二光栅尺读数头。 所述宏微XY平台底座两边安装有Y轴第一交叉导轨和Y轴第三交叉导轨，宏动X平台的底端安装有与Y轴第一交叉导轨相配合的Y轴第二交叉导轨，以及与Y轴第三交叉导轨相配合的Y轴第四交叉导轨。 所述宏动Y平台的两边上安装有X轴第一滑块导轨和X轴第二滑块导轨，X轴第一滑块导轨上安装有X轴第一滑块，X轴第二滑块导轨上安装有X轴第二滑块，X轴第一滑块导轨和X轴第二滑块导轨与Y轴第一交叉导轨垂直设置；宏动Y平台的另外两边上固定安装有X轴第一光栅尺相配合的X轴第一光栅尺读头，以及与X轴第二光栅尺相配合的X轴第二光栅尺读头。 所述宏动Y平台的中心安装有微动XY平台，宏动Y平台通过微动X压电驱动和微动Y压电驱动与微动XY平台连接。 所述X轴第一电机包括音圈电机以及固定连接于底座上的音圈电机底板,音圈电机的底部安装有音圈电机滑块，音圈电机底板上安装有音圈电机滑块导轨，音圈电机滑块安装于音圈电机滑块导轨上。 所述音圈电机上安装有用于吸收和缓解在X轴和Y轴方向加速度运动残留的振动的减振器。 所述减振器包括固定器、浮动器，以及导轴，其中，固定器固定安装于音圈电机底板上，导轴穿过固定器后固定安装于固定器上，导轴的一端套设有第一挡片、第一弹簧和第二挡片，导轴的另一端套设有第三挡片、第二弹簧和第四挡片；浮动器为U型结构，浮动器的两端开设有导轴孔，导轴安装于导轴孔中。 与现有技术比较，本技术的有效果为: 本技术提供一种串联式超高加速度超精密定位二维平台，X轴第一电机与X轴第一连接架串联紧固连接，X轴第二电机与X轴第二连接架串联紧固连接，所述X轴第一连接架和所述X轴第二连接架均与宏微XY定位平台在X方向上串联连接，Y轴第一电机与Y轴第一连接架串联紧固连接，Y轴第二电机与Y轴第二连接架串联紧固连接，所述Y轴第一连接架和所述Y轴第二连接架均与宏微XY定位平台在Y方向上串联连接，Y轴第二电机通过Y轴第二连接架与宏微XY定位平台在Y方向上串联连接，且运动机构与减振装置紧固连接，实现定位平台加速度成倍的增加。 进一步的，在X和Y轴方向第一电机和第二电机实现超高加速和长行程的同时，通过补偿定位平台中的压电致动器补偿第一电机和第二电机的误差，同时通过减振装置来消除第一电机和第二电机在运动过程中的振动，最终实现超高加速、长行程和超精密定位的二维运动。 【专利附图】【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本技术串联式超高速精密定位二维平台结构示意图； 图2为本技术实施例提供的宏微XY定位平台放大结构示意图； 图3为本技术实施例提供的宏微宏动Y平台放大结构示意图； 图4为本技术实施例提供的宏动X平台放大结构示意图； 图5为本技术实施例提供的XY平台底座的放大结构不意图； 图6为本技术实施例提供的宏动驱动放大结构示意图； 图7为本技术实施例提供的浮动器放大结构示意图； 图8为本技术实施例提供的固定器放大结构示意图。 图中，I为X轴第一电机，2为X轴第二电机,3为Y轴第一电机,4为Y轴第二电机，5为X轴第一连接架，6为X轴第二连接架，7为Y轴第一连接架，8为Y轴第二连接架，9为第一底板，10为第二底板，11为宏微XY定位平台，12为底座，13为宏微XY平台底座，14为宏动X平台，15为宏动Y平台，16为微动X压电驱动，17为微动Y压电驱动，18为X轴第一滑块，19为X轴第一滑块导轨，20为载物安装螺纹孔，21为X轴第一光栅尺读头，22为微动XY平台，23为X轴第二光栅尺读头，24为X轴第二滑块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联式超高加速度超精密定位二维平台，其特征在于，包括底座(12)，底座(12)上安装有能够沿X轴方向与Y轴方向运动的宏微XY定位平台(11)，宏微XY定位平台(11)的四边上通过连接架安装有结构相同的X轴第一电机(1)、X轴第二电机(2)、Y轴第一电机(3)，以及Y轴第二电机(4)；其中，X轴第一电机(1)与X轴第二电机(2)同轴设置，进行X轴方向加速定位运动，Y轴第一电机(3)与Y轴第二电机(4)同轴设置，进行Y轴方向加速定位运动；X轴第一电机(1)、X轴第二电机(2)、Y轴第一电机(3)，以及Y轴第二电机(4)的底端均与底座(12)固定连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张璐凡，张进华，方记文，吕杭原，念龙生，王勉，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61