一种气浮导轨式可切换刚柔耦合运动平台制造技术

本发明专利技术提供了一种气浮导轨式可切换刚柔耦合运动平台，包括：气浮导轨、刚柔耦合平台、驱动组件、检测组件和接触切换装置；刚柔耦合平台包括框架、工作平台和柔性铰链组件；工作平台与框架通过柔性铰链组件连接。工作时各组成部件相互配合，由气浮导轨实现长行程运动，通过刚柔耦合平台的柔性铰链弹性形变实现纳米级定位；当运动行程大于柔性铰链最大形变时，接触切换装置控制框架与气浮导轨之间切换为非接触状态，刚柔耦合平台自由运动；当运动平台位移误差小于柔性铰链最大变形后，将框架与气浮导轨之间切换为接触状态，消除刚柔耦合平台框架在气浮导轨上的波动，此时工作平台的位移完全由柔性铰链形变产生，能够实现纳米平台的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种气浮导轨式可切换刚柔耦合运动平台
本专利技术涉及电机驱动
，尤其涉及一种气浮导轨式可切换刚柔耦合运动平台。
技术介绍
激光直写、光刻、精密光学检测等设备和仪器，需要长行程纳米定位的运动平台支撑。机械导轨运动平台由于具有高加速性能，广泛应用于对速度和精度都有要求的装备中。然而，机械导轨存在摩擦，精度受摩擦限制，目前商用最高精度是500nm，远远无法满足光刻机等高端装备的需求。实现更高精度则需要采用交叉滚柱导轨或气浮导轨等方式减小或消除摩擦。其中，交叉滚柱导轨摩擦系数小，运动平台的重复定位精度是75～100nm，但行程通常小于300mm；气浮平台导轨可以消除摩擦，精度大约在10～100nm。目前，荷兰ASML公司已经研制出了10nm节点的极紫外(EUV)光刻机。从节点制成成本看，下一代7nm的光刻推出也是必然事件，突破5nm后，3.5nm是光刻的极限，再往下走，产生量子效益，制造成本也会急剧增加。以后的摩尔定律只能靠芯片及立体封装来实现。可见，在光刻领域，下一代长行程纳米定位运动平台开发是一个极大地挑战。>气浮平台通常配套气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气浮导轨式可切换刚柔耦合运动平台，其特征在于，包括：气浮导轨、刚柔耦合平台、驱动组件、检测组件和接触切换装置；/n所述刚柔耦合平台包括：框架、工作平台和柔性铰链组件；所述工作平台与所述框架通过所述柔性铰链组件连接；/n所述刚柔耦合平台安装在所述气浮导轨上；所述驱动组件安装在所述工作平台的底部，用于驱动所述刚柔耦合平台在所述气浮导轨上运动；/n所述检测组件安装在所述刚柔耦合平台上，用于检测所述运动平台的位移和速度；/n所述接触切换装置固定安装在所述框架上，且设置在所述框架与所述气浮导轨之间，用于基于所述运动平台的位移和速度控制所述框架与所述气浮导轨为接触状态或非接触状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种气浮导轨式可切换刚柔耦合运动平台，其特征在于，包括：气浮导轨、刚柔耦合平台、驱动组件、检测组件和接触切换装置；
所述刚柔耦合平台包括：框架、工作平台和柔性铰链组件；所述工作平台与所述框架通过所述柔性铰链组件连接；
所述刚柔耦合平台安装在所述气浮导轨上；所述驱动组件安装在所述工作平台的底部，用于驱动所述刚柔耦合平台在所述气浮导轨上运动；
所述检测组件安装在所述刚柔耦合平台上，用于检测所述运动平台的位移和速度；
所述接触切换装置固定安装在所述框架上，且设置在所述框架与所述气浮导轨之间，用于基于所述运动平台的位移和速度控制所述框架与所述气浮导轨为接触状态或非接触状态。


2.如权利要求1所述的气浮导轨式可切换刚柔耦合运动平台，其特征在于，所述柔性铰链组件连接设置在所述框架和所述工作平台之间，所述柔性铰链组件的形式包括：一体加工式和/或组装式；其中，
一体加工式柔性铰链组件与所述框架和所述工作平台一体加工；
组装式柔性铰链组件设置在所述工作平台的运动方向的两端，在所述两端的任一端设置至少两组与所述框架和所述工作平台组装连接的柔性铰链，在任一组柔性铰链的中部或者两端设有调节有效工作长度的调节块。


3.如权利要求1所述的气浮导轨式可切换刚柔耦合运动平台，其特征在于，所述驱动组件采用直线或音圈电机，所述驱动组件的驱动方式为非接触驱动方式。


4.如权利要求1所述的气浮导轨式可切换刚柔耦合运动平台，其特征在于，所述检测组件包括：设置在所述工作平台和所述气浮导轨之间的第一检测单元，设置在所述工作平台和所述框架之间的第二检测单元，和/或设置在所述框架和所述气浮导轨之间的第三检测单元；
所述第一检测单元包括分别设置在所述工作平台和所述气浮导轨上的第一检测部件和第一检测基准件；
所述第二检测单元包括分别设置在所述工作平台和所述框架上的第二检测部件和第二检测基准件；
所述第三检测单元包括分...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志军，黄晓鸿，苏丽云，彭皓，
申请(专利权)人：佛山市华道超精科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44