本发明专利技术涉及一种半导体领域中的高速刺晶设备，特别是涉及一种正交驱动的刚柔耦合高速机构。本发明专利技术的目的是提供一种实现与刺晶设备机台运动的相同方向上的位移补偿而不影响机构最终的位移大小和精度的正交驱动的刚柔耦合高速机构，具体包括位移输出元件、纵向致动组件、纵向驱动杆、横向致动组件、横向驱动杆，所述纵向驱动杆连接于所述位移输出元件的顶部，所述横向驱动杆连接于所述位移输出元件的侧壁，所述纵向致动组件与所述纵向驱动杆相连接，所述横向致动组件与所述横向驱动杆相连接，纵向致动组件用于带动位移输出元件在垂直方向上上下移动，横向致动组件用于带动位移输出元件在水平方向上左右移动，所述纵向致动组件由压电陶瓷提供动力。件由压电陶瓷提供动力。件由压电陶瓷提供动力。
【技术实现步骤摘要】
正交驱动的刚柔耦合高速机构
[0001]本专利技术涉及一种半导体领域中的高速刺晶设备，特别是涉及一种正交驱动的刚柔耦合高速机构。
技术介绍
[0002]在半导体、光电显示等刺晶领域中，刺晶头需要跟随机台进行横向的匀速运动，其末端需要实现纵向的高频率、高重复性精度的往复运动。为了保证刺晶头末端的复合运动在工作范围内无横向滑动或横向滑动足够小，在与机台运动的相同方向上，需要进行位移的补偿。
[0003]传统的驱动方法是：
[0004]1)在机构的激励端设置机构类往返双向激励，在进程阶段，其反向激励成为阻力；在回程阶段，其正向激励成为阻力。此方法产生的阻力会影响激励的大小和精度，从而影响最终的位移大小和精度。
[0005]2)在机构的激励端设置电机类往返双向激励，由于电机类的固有特性，机构能够获得的加速度比较小，难以适应高频率、高重复性精度的要求。
技术实现思路
[0006]本专利技术要解决的技术问题是提供一种运动精度更高、适应刺晶设备高频率、高重复性精度要求，实现与刺晶设备机台运动的相同方向上的位移补偿而不影响机构最终的位移大小和精度的正交驱动的刚柔耦合高速机构。
[0007]为了解决上述技术问题，本申请提供了如下技术方案：
[0008]本专利技术正交驱动的刚柔耦合高速机构，包括位移输出元件、纵向致动组件、纵向驱动杆、横向致动组件、横向驱动杆，所述纵向驱动杆、所述横向驱动杆均为刚性杆件，所述纵向驱动杆连接于所述位移输出元件的顶部，所述纵向驱动杆纵向设置，所述横向驱动杆连接于所述位移输出元件的侧壁，所述横向驱动杆横向设置，所述纵向致动组件与所述纵向驱动杆相连接，所述横向致动组件与所述横向驱动杆相连接，所述纵向致动组件的驱动方向与所述横向致动组件的驱动方向正交，所述纵向致动组件用于带动所述位移输出元件在垂直方向上上下移动，所述横向致动组件用于带动所述位移输出元件在水平方向上左右移动，所述横向致动组件、所述纵向致动组件均由压电陶瓷提供动力，所述位移输出元件连接机架。
[0009]本专利技术正交驱动的刚柔耦合高速机构，其中所述纵向致动组件与所述横向致动组件结构相同，所述纵向致动组件与所述横向致动组件的设置方向相垂直，其中，所述纵向致动组件还包括纵向摆杆、柔性连接元件、纵向致动组件固定元件，所述压电陶瓷包括两组，所述柔性连接元件为由弹性材料制成的板状体，所述纵向致动组件固定元件为刚性板状体，所述纵向摆杆为刚性杆件，所述纵向摆杆的一端为第一端、另一端为第二端，所述柔性连接元件一端与所述纵向致动组件固定元件相连接，所述柔性连接元件另一端与所述纵向
摆杆的第一端相连接，所述柔性连接元件所在平面与所述纵向致动组件固定元件所在平面相互垂直，所述柔性连接元件将所述纵向致动组件固定元件平分为两部分，两组所述压电陶瓷分别位于所述柔性连接元件两侧，并且两组所述压电陶瓷均连接于所述纵向致动组件固定元件与所述纵向摆杆之间，所述纵向摆杆的第二端与所述纵向驱动杆相连接，所述纵向致动组件固定元件用于连接机架。
[0010]本专利技术正交驱动的刚柔耦合高速机构，其中所述纵向摆杆的延伸方向与两组所述压电陶瓷的变形方向相互平行，所述柔性连接元件、两组所述压电陶瓷均与所述纵向摆杆的第一端端面相连接，并且所述柔性连接元件将所述纵向摆杆的第一端端面平分为两部分。
[0011]本专利技术正交驱动的刚柔耦合高速机构，其中所述纵向摆杆的延伸方向与两组所述压电陶瓷的变形方向所呈夹角大于或等于90
°
，所述柔性连接元件、两组所述压电陶瓷均与所述纵向摆杆的第一端侧壁相连接。
[0012]本专利技术正交驱动的刚柔耦合高速机构，其中每组所述压电陶瓷均包含至少一个压电陶瓷单元。
[0013]本专利技术正交驱动的刚柔耦合高速机构，其中还包括横向固定杆，所述横向固定杆、所述纵向驱动杆、所述横向驱动杆均相互垂直，所述横向固定杆一端连接于所述位移输出元件的外壁，所述横向固定杆另一端用于连接机架。
[0014]本专利技术正交驱动的刚柔耦合高速机构，其中还包括纵向连接件、横向连接件，所述纵向连接件与所述横向连接件结构相同，其中所述纵向连接件设置于所述纵向驱动杆上，所述横向连接件设置于所述横向驱动杆上，所述纵向摆杆与所述纵向连接件相连接，所述横向致动组件的横向摆杆与所述横向连接件相连接。
[0015]本专利技术正交驱动的刚柔耦合高速机构，其中还包括纵向阻尼器、横向阻尼器，所述纵向驱动杆与所述纵向阻尼器相连接，所述横向驱动杆与所述横向阻尼器相连接。
[0016]本专利技术正交驱动的刚柔耦合高速机构，其中所述纵向阻尼器、所述横向阻尼器均为管状阻尼器，所述纵向阻尼器、所述横向阻尼器的外壁均与所述机架相连接，所述纵向驱动杆穿过所述纵向阻尼器与所述纵向阻尼器相连接，所述横向驱动杆穿过所述横向阻尼器与所述横向阻尼器相连接。
[0017]本专利技术正交驱动的刚柔耦合高速机构，其中各所述压电陶瓷单元前后排布或左右排布。
[0018]与现有技术相比，本专利技术正交驱动的刚柔耦合高速机构至少具有以下有益效果：
[0019]本专利技术一种正交驱动的刚柔耦合高速机构，由于包括位移输出元件、纵向致动组件、横向致动组件，纵向致动组件用于带动位移输出元件在垂直方向上上下移动，横向致动组件用于带动位移输出元件在水平方向上左右移动，位移输出元件在纵向方向上先向下再向上运动，横向方向上，位移输出元件由位移曲线的一端移动到另一端，其横向运动的速度与机台运动的速度大小相等方向相反，使位移输出元件横向方向的位移与机台位移抵消，实现了与刺晶设备机台运动的相同方向上的位移补偿，由于纵向致动组件、横向致动组件均由压电陶瓷提供动力，机构的运动精度高，能够获得的加速度也较大，更能够适应刺晶设备高频率、高重复性精度的要求，更好地进行位移补偿。
[0020]下面结合附图对本专利技术正交驱动的刚柔耦合高速机构作进一步说明。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例一一种正交驱动的刚柔耦合高速机构的整体结构示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例一一种正交驱动的刚柔耦合高速机构中纵向致动组件的结构示意图；
[0023]图3为本专利技术实施例二一种正交驱动的刚柔耦合高速机构的整体结构示意图；
[0024]图4为本专利技术实施例二一种正交驱动的刚柔耦合高速机构中纵向致动组件的结构示意图；
[0025]图5为本专利技术实施例三一种正交驱动的刚柔耦合高速机构的整体结构示意图；
[0026]图6为本专利技术实施例四一种正交驱动的刚柔耦合高速机构的整体结构示意图。
具体实施方式
[0027]如图1、图2、图3所示，本专利技术一种正交驱动的刚柔耦合高速机构，包括位移输出元件5、纵向致动组件、纵向驱动杆3、横向致动组件、横向驱动杆11，纵向驱动杆3、横向驱动杆11均为刚性杆件，纵向驱动杆3连接于位移输出元件5的顶部，纵向驱动杆3纵向设置，横向驱动杆11连接于位移输出元件5的侧壁，横向驱动杆11横向设置，纵向致动组件与纵向驱动杆3相连接，横向本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种正交驱动的刚柔耦合高速机构，其特征在于，包括位移输出元件(5)、纵向致动组件(1、12)、纵向驱动杆(3)、横向致动组件(8、13)、横向驱动杆(11)，所述纵向驱动杆(3)、所述横向驱动杆(11)均为刚性杆件，所述纵向驱动杆(3)连接于所述位移输出元件(5)的顶部，所述纵向驱动杆(3)纵向设置，所述横向驱动杆(11)连接于所述位移输出元件(5)的侧壁，所述横向驱动杆(11)横向设置，所述纵向致动组件(1、12)与所述纵向驱动杆(3)相连接，所述横向致动组件(8、13)与所述横向驱动杆(11)相连接，所述纵向致动组件(1、12)的驱动方向与所述横向致动组件(8、13)的驱动方向正交，所述纵向致动组件(1、12)用于带动所述位移输出元件(5)在垂直方向上上下移动，所述横向致动组件(8、13)用于带动所述位移输出元件(5)在水平方向上左右移动，所述纵向致动组件(1、12)、所述横向致动组件(8、13)均由压电陶瓷提供动力，所述位移输出元件(5)连接机架(7)。2.根据权利要求1所述的正交驱动的刚柔耦合高速机构，其特征在于，所述纵向致动组件(1、12)与所述横向致动组件(8、13)结构相同，所述纵向致动组件(1、12)与所述横向致动组件(8、13)的设置方向相垂直，其中，所述纵向致动组件(1、12)包括纵向摆杆(101、1201)、柔性连接元件(103、1203)、纵向致动组件固定元件(104、1204)，所述压电陶瓷设置有两组(102、1202)，所述柔性连接元件(103、1203)为由弹性材料制成的板状体，所述纵向致动组件固定元件(104、1204)为刚性板状体，所述纵向摆杆(101、1201)为刚性杆件，所述纵向摆杆(101、1201)的一端为第一端、另一端为第二端，所述柔性连接元件(103、1203)一端与所述纵向致动组件固定元件(104、1204)相连接，所述柔性连接元件(103、1203)另一端与所述纵向摆杆(101、1201)的第一端相连接，所述柔性连接元件(103、1203)所在平面与所述纵向致动组件固定元件(104、1204)所在平面相互垂直，所述柔性连接元件(103、1203)将所述纵向致动组件固定元件(104、1204)平分为两部分，两组所述压电陶瓷(102、1202)分别位于所述柔性连接元件(103、1203)两侧，并且两组所述压电陶瓷(102、1202)均连接于所述纵向致动组件固定元件(104、1204)与所述纵向摆杆(101、1201)之间，所述纵向摆杆(101、1201)的第二端与所述纵向驱动杆(3)相连接，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏宗帅，张淑兰，范杨雷，
申请(专利权)人：北京派和科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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