一种LED显示屏检测修复用六自由度洛伦兹平台制造技术

本发明专利技术公开了一种LED显示屏检测修复用六自由度洛伦兹平台，由动子系统和定子系统两部分组成，动子系统主要包括：台面、光电码盘转子组件、外动子组件和内动子组件；定子系统主要包括：光电码盘定子组件、支撑座、轴向平动径向偏转洛伦兹磁轴承定子组件、径向平动轴向旋转洛伦兹磁轴承定子组件、轴向位移传感器骨架、轴向位移传感器、径向位移传感器和万向滚珠保护轴承。本发明专利技术采用轴向平动径向偏转洛伦兹磁轴承和径向平动轴向旋转洛伦兹磁轴承实现平台六自由度高精定快速运动定位悬浮驱动控制，在提高了平台的方位调整能力的同时，提升了平台的运动定位精度、动态响应速度和控制带宽。动态响应速度和控制带宽。动态响应速度和控制带宽。

【技术实现步骤摘要】
一种LED显示屏检测修复用六自由度洛伦兹平台


本专利技术涉及一种显示芯片运动平台，尤其涉及一种LED显示屏检测修复用六自由度洛伦兹平台，特别是一种同时具备高运动定位精度、高动态响应速度、高控制带宽能力和360
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方位角调整能力的六自由度洛伦兹悬浮快速运动定位平台，特别适用于Mini/Micro LED显示屏LED芯片坏点修复。

技术介绍

显示芯片是具有显示功能的芯片，由其制备的显示屏作为人类视觉的延伸，是新一代自动化智能化装备的重要组成部分。由数十微米尺寸的Mini/Micro LED芯片集成的显示屏具有超高解析度、高亮度、超省电、无拼接缝隙及快响应等优点，是继LCD和OLED技术之后全新颇具活力的显示技术。Mini/Micro LED显示板生产的工艺流程链长且复杂，涉及芯片的制备、分选、转移、固晶、封装等环节，容易造成一定比例的芯片损伤，降低了显示效果，故需对显示屏坏点进行精准快速检测与修复。Mini/Micro LED显示屏由一定数量显示板拼接而成。拼接前利用点亮机对显示板上RGB三种显示颜色的芯片分批次进行通电点亮，利用工业CCD识别坏点LED芯片信息。随后，将含坏点LED芯片的显示板固定在修复机快速运动定位平台上，利用平台光栅尺快速找到坏点位置，通过对坏点位置升温融胶，软化封装环氧树脂，快速精准取出坏点LED芯片，同时补放转移正常LED芯片，进行显示板固晶，完成坏点LED显示板的快速检测与修复。LED芯片坏点的精准定位、拾取、补放耗时量大，是制约LED芯片修复效果和修复效率提升的关键所在，迫切需要提升快速运动定位平台的快速运动能力和快速定位能力。运动定位平台通常采用机械丝杠导轨、气体悬浮、液体悬浮、磁力悬浮等四种支承方式。气浮平台运动速度快，但定位速度偏低，且承载力不足。机械旋转丝杠平台利用丝杠旋转间接实现直线运动，运动过程中存在摩擦磨损和较大运动回程间隙，运动响应慢且运动定位精度低。机械直线导轨平台采用两个正交安装直线电机，驱动平台在平面内快速运动定位，其导轨为细长结构，支承刚度不足且存在摩擦，当加速度超过3倍重力加速度时，平台存在明显颤振。磁悬浮平台利用磁轴承非接触支撑，消除了机械接触和摩擦磨损，具有振动控制与振动抑制功能，具有较强的运动定位能力。磁悬浮快速运动定位平台分为磁阻力驱动型和洛伦兹力驱动型。授权美国专利US.4088018所述的magnetic suspension and pointing system，采用磁阻力磁轴承悬浮驱动平台动子，实现平台的精密悬浮运动定位。由于磁阻力磁轴承悬浮驱动力与磁通成平方关系，即力与电流成非线性，且存在位移负刚度，降低了平台悬浮运动定位精度、动态响应速度和控制带宽。授权美国专利US6003230所述的Magnetic positioner having a single moving part，首次采用高线性度洛伦兹力磁轴承实现平台六自由度悬浮驱动。鉴于洛伦兹力磁轴承力与电流成线性关系，且无位移刚度，大幅提升了平台运动定位精度、动态响应速度和控制带宽，但其方位角行程不足0.5
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，方位调整能力不足。授权专利201911327508.1所述的一种六自由度磁悬浮转台、控制系统及方法，采用圆周型Halbach磁
铁阵列与无铁芯圆周型线圈阵列相结合的方式，实现平台的五自由度悬浮和360
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方位驱动，方位调整能力强，但其悬浮驱动力为磁阻力，制约了平台运动定位精度、动态响应速度和控制带宽的提升。有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

本专利技术的目的是提供了一种新型高运动定位精度、高动态响应、高控制带宽的LED显示屏检测修复用六自由度洛伦兹平台，可实现方位角360
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调整，用于Mini/Micro LED显示屏LED芯片坏点修复，以解决现有技术中存在的上述技术问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术的LED显示屏检测修复用六自由度洛伦兹平台，主要由动子系统和定子系统两部分组成，动子系统主要包括：台面1、光电码盘2转子组件、外动子组件3和内动子组件4；定子系统主要包括：光电码盘2定子组件、支撑座5、轴向平动径向偏转洛伦兹磁轴承6定子组件、径向平动轴向旋转洛伦兹磁轴承7定子组件、轴向位移传感器骨架8、左轴向位移传感器9A、右轴向位移传感器9B、前轴向位移传感器9C、后轴向位移传感器9D、左径向位移传感器10A、右径向位移传感器10B、前径向位移传感器10C、后径向位移传感器10D、侧万向滚珠保护轴承11A、上万向滚珠保护轴承11B、下万向滚珠保护轴承11C；台面1位于光电码盘2转子组件的轴向下端，台面1位于外动子组件3和内动子组件4的轴向上端，光电码盘2转子组件位于台面1的轴向上端，并通过紧固螺钉安装在台面1上，外动子组件3位于台面1下端外止口径向内侧，并通过紧固螺钉安装在台面1上，内动子组件4位于台面1下端内止口径向内侧，并通过紧固螺钉安装在台面1上，支撑座5位于台面1、光电码盘2转子组件、外动子组件3和内动子组件4的径向外侧，支撑座5位于外动子组件3和内动子组件4的轴向下端，轴向平动径向偏转洛伦兹磁轴承6定子组件位于外动子组件3的径向内侧和内动子组件4的径向外侧，轴向平动径向偏转洛伦兹磁轴承6位于支撑座5的轴向上端，并通过紧固螺钉安装在支撑座5上，径向平动轴向旋转洛伦兹磁轴承7定子组件位于内动子组件4的轴向正下方和支撑座5的轴向上端，并通过紧固螺钉安装在支撑座5上，轴向位移传感器骨架8位于台面1、光电码盘2转子组件和支撑座5的轴向上端，并通过紧固螺钉安装在支撑座5上，左轴向位移传感器9A、右轴向位移传感器9B、前轴向位移传感器9C和后轴向位移传感器9D位于台面1的轴向上端，左轴向位移传感器9A、右轴向位移传感器9B、前轴向位移传感器9C和后轴向位移传感器9D成正交布置，分别通过螺纹配合安装在轴向位移传感器骨架8的下端正左方、下端正右方、下端正前方和下端正后方，光电码盘2定子组件位于台面1和光电码盘2转子组件的轴向上端，光电码盘2定子组件位于左轴向位移传感器9A的径向内侧，并通过紧固螺钉安装在轴向位移传感器骨架8的下端，左径向位移传感器10A、右径向位移传感器10B、前径向位移传感器10C和后径向位移传感器10D位于外动子组件3的径向外侧和支撑座5的径向内侧，左径向位移传感器10A、右径向位移传感器10B、前径向位移传感器10C和后径向位移传感器10D成正交布置，分别位于支撑座5的内侧正左方、内侧正右方、内侧正前方和内侧正后方，分别通过螺纹配合安装在支撑座5上，侧万向滚珠保护轴承11A位于外动子组件3的径向外侧和支撑座5的径向内侧，并通过螺纹配合安装在支撑座5上，侧万向滚珠保护轴承11A位于左径向位移传感器10A、右径向位移传感器10B、前径向位移传感器10C和后径向位移传感器
10D的下方，上万向滚珠保护轴承11B位于左轴向位移传感器9A、右轴向位移传感器9B、前轴向位移传感器9C和后轴向位移传感器9D的外侧，并通过螺纹配合安装在轴向位移传感器器骨架8的下端，下万向滚珠保护轴承11C位于外动子组件3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED显示屏检测修复用六自由度洛伦兹平台，主要由动子系统和定子系统两部分组成，其特征在于，动子系统主要包括：台面(1)、光电码盘(2)转子组件、外动子组件(3)和内动子组件(4)；定子系统主要包括：光电码盘(2)定子组件、支撑座(5)、轴向平动径向偏转洛伦兹磁轴承(6)定子组件、径向平动轴向旋转洛伦兹磁轴承(7)定子组件、轴向位移传感器骨架(8)、左轴向位移传感器(9A)、右轴向位移传感器(9B)、前轴向位移传感器(9C)、后轴向位移传感器(9D)、左径向位移传感器(10A)、右径向位移传感器(10B)、前径向位移传感器(10C)、后径向位移传感器(10D)、侧万向滚珠保护轴承(11A)、上万向滚珠保护轴承(11B)、下万向滚珠保护轴承(11C)；台面(1)位于光电码盘(2)转子组件的轴向下端，台面(1)位于外动子组件(3)和内动子组件(4)的轴向上端，光电码盘(2)转子组件位于台面(1)的轴向上端，并通过紧固螺钉安装在台面(1)上，外动子组件(3)位于台面(1)下端外止口径向内侧，并通过紧固螺钉安装在台面(1)上，内动子组件(4)位于台面(1)下端内止口径向内侧，并通过紧固螺钉安装在台面(1)上，支撑座(5)位于台面(1)、光电码盘(2)转子组件、外动子组件(3)和内动子组件(4)的径向外侧，支撑座(5)位于外动子组件(3)和内动子组件(4)的轴向下端，轴向平动径向偏转洛伦兹磁轴承(6)定子组件位于外动子组件(3)的径向内侧和内动子组件(4)的径向外侧，轴向平动径向偏转洛伦兹磁轴承(6)位于支撑座(5)的轴向上端，并通过紧固螺钉安装在支撑座(5)上，径向平动轴向旋转洛伦兹磁轴承(7)定子组件位于内动子组件(4)的轴向正下方和支撑座(5)的轴向上端，并通过紧固螺钉安装在支撑座(5)上，轴向位移传感器骨架(8)位于台面(1)、光电码盘(2)转子组件和支撑座(5)的轴向上端，并通过紧固螺钉安装在支撑座(5)上，左轴向位移传感器(9A)、右轴向位移传感器(9B)、前轴向位移传感器(9C)和后轴向位移传感器(9D)位于台面(1)的轴向上端，左轴向位移传感器(9A)、右轴向位移传感器(9B)、前轴向位移传感器(9C)和后轴向位移传感器(9D)成正交布置，分别通过螺纹配合安装在轴向位移传感器骨架(8)的下端正左方、下端正右方、下端正前方和下端正后方，光电码盘(2)定子组件位于台面(1)和光电码盘(2)转子组件的轴向上端，光电码盘(2)定子组件位于左轴向位移传感器(9A)的径向内侧，并通过紧固螺钉安装在轴向位移传感器骨架(8)的下端，左径向位移传感器(10A)、右径向位移传感器(10B)、前径向位移传感器(10C)和后径向位移传感器(10D)位于外动子组件(3)的径向外侧和支撑座(5)的径向内侧，左径向位移传感器(10A)、右径向位移传感器(10B)、前径向位移传感器(10C)和后径向位移传感器(10D)成正交布置，分别位于支撑座(5)的内侧正左方、内侧正右方、内侧正前方和内侧正后方，分别通过螺纹配合安装在支撑座(5)上，侧万向滚珠保护轴承(11A)位于外动子组件(3)的径向外侧和支撑座(5)的径向内侧，并通过螺纹配合安装在支撑座(5)上，侧万向滚珠保护轴承(11A)位于左径向位移传感器(10A)、右径向位移传感器(10B)、前径向位移传感器(10C)和后径向位移传感器(10D)的下方，上万向滚珠保护轴承(11B)位于左轴向位移传感器(9A)、右轴向位移传感器(9B)、前轴向位移传感器(9C)和后轴向位移传感器(9D)的外侧，并通过螺纹配合安装在轴向位移传感器器骨架(8)的下端，下万向滚珠保护轴承(11C)位于外动子组件(3)轴向下端和轴向平动径向偏转洛伦兹磁轴承(6)定子组件的底部上端，并通过螺纹配合安装在轴向平动径向偏转洛伦兹磁轴承(6)定子组件的底部上，外动...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，马宁，李晶，赵甜甜，高晴利，张梦杰，盛沙，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
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