一种具有高精度定位的垂直移动平台制造技术

本发明专利技术公开了一种具有高精度定位的垂直移动平台，涉及精密仪器技术领域，一种具有高精度定位的垂直移动平台包括基座和第二移动模组，基座顶侧相对设置两第一移动模组，第二移动模组两端分别可滑动的安装在两第一移动模组上方，第二移动模组设有第三移动模组，第三移动模组上可移动的设有装载台，装载台水平设置，第一移动模组

【技术实现步骤摘要】
一种具有高精度定位的垂直移动平台


[0001]本专利技术属于精密仪器
，具体涉及一种具有高精度定位的垂直移动平台
。

技术介绍

[0002]现代制造技术正朝着高速化
、
精密化和模块化方向发展，信息等高新技术制造业不仅对加工设备性能提出了越来越高的要求，如定位的精度和速度，而且对生产制作同样提出了越来越严格的要求，如光电子器件
、
半导体芯片等微电子产品，均要求在超洁净环境下完成加工制作
。
在微电子封装设备如共晶粘片机
、
全自动金丝球焊机和
IC
芯片制作设备如光刻机中，往往需要快速而十分精确的定位和非常精细的运动，因此需要高性能的超精密工作台作为其技术支持
。
[0003]现有技术如名为
《
高精度移动平台
》
的专利技术专利，此专利技术专利的公开号为
DE69320762T2。
此专利技术包括一可动台，一个驱动螺杆具有其轴线平行于该级的运动的方向，一跟随器螺纹啮合与所述驱动螺杆，和一个线性导轨，用于支撑所述级的一个侧
。
所述线性导轨具有其轴线平行于所述该级的运动的方向
。
一个驱动部件被固定到所述级，其具有一对相对设置的接触表面
。
隔开一预定距离
。
一个转矩构件被固定到所述从动件，该扭矩件具有一驱动部分
。
用于放置所述之间的接触表面和移动所述级沿所述导轨
。<br/>所述驱动部分和所述接触表面具有一个配置，以便提供大致点接触在它们之间
。
此专利技术无法实现在三维上高精度定位
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种精度高
、
移动速度快且散热效果好的一种具有高精度定位的垂直移动平台
。
[0005]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种具有高精度定位的垂直移动平台，包括基座和第二移动模组，基座顶侧相对设置两第一移动模组，第二移动模组两端分别可滑动的安装在两第一移动模组上方，第二移动模组设有第三移动模组，第三移动模组上可移动的设有装载台，装载台水平设置，第一移动模组
、
第二移动模组和第三移动模组可实现装载台在三维移动
。
[0006]通过对一种具有高精度定位的垂直移动平台整体设计，基座可选用大理石材质，大理石具有较高的抗压强度和单位体积重以及较低的吸水率和孔隙率，有利于整体装置在使用过程中重心的维持，同时保证基座震动较少，防止在使用的过程中基座共振的情况
。
基座顶侧设置的两个第一移动模组和一个第二移动模组均采用直线电机实现移动，更进一步的，第一移动模组实现沿第一方向移动，第二移动模组实现沿第二方向移动，第三移动模组实现沿第三方向移动，第一方向与第二方向第三方向两两垂直设置，如此设置可以实现装载台在空间内自由移动，其中，第三移动模组用于实现装载台沿
Z
轴移动，同时装载台是水平设置的，即装载台上表面与地面平行，通过第三移动模组可以实现在垂直高度装载台移动的精确性
。
[0007]根据本专利技术一实施例，第三移动模组包括安装架体，安装架体中部设有第一通槽，安装架体配合设有移动台，移动台一侧设有动子组件，第一通槽内设有定子组件，动子组件与定子组件配合设置，移动台背向动子组件一侧设有制动组件，移动台与装载台固连
。
[0008]通过上述设计，通过移动台上设置的动子组件与第一通槽内设置的定子组件相配合，实现了移动台沿第一通槽长度方向精准移动
。
更进一步的，在安装架体的一侧设置有高精密光栅尺，通过高精密光栅尺作为测量标准并通过运动控制系统实现对移动台上下移动的精准定位
。
制动组件用于实现当移动台相对定子组件停止位移时，通过同步控制制动组件实现移动台上的动子组件和安装架体上的定子组件快速停止，并消除停止时产生的冲击和晃动，制动系统与高精密光栅尺共同作用可以进一步提高整体装置垂直移动精度和效率，以满足本领域的精度需求
。
[0009]更进一步的，定子组件包括对称间隔设置的第一背铁和第二背铁，第一背铁和第二背铁相对侧分别设置有第一磁铁阵列和第二磁铁阵列，第一磁铁阵列和第二磁铁阵列均为交替设置的
S
级磁铁
、
海尔贝克磁铁和
N
极磁铁，第一磁铁阵列和第二磁铁阵列位置相对的磁铁的磁性相同，第一磁铁阵列和第二磁铁阵列之间形成气隙，动子组件在气隙的长度方向做直线运动
。
通过对定子组件的设计，当第一磁铁阵列和第二磁铁阵列间距增大时，磁密不会变化，便于根据实际需要调整第一磁铁阵列和第二磁铁阵列的间距
。
[0010]根据本专利技术一实施例，制动组件包括两相对设置的液压元件，液压元件活动端设有制动板，制动板与安装架体侧方平行设置，制动板靠近安装架体一侧设有制动件，制动件包括辅助制动板，辅助制动板中部设有轴承，辅助制动板与制动板通过轴承转动连接，辅助制动板与安装架体一侧设有辅助制动件
。
[0011]通过对制动组件设计，液压元件用于调整制动板与安装架体的间距，通过制动板相对安装架体测设置有制动件，当制动板与安装架体在液压元件的作用下减小时，制动件会与安装架体接触，以实现制动的效果，辅助制动板在与安装架体外表面接触的过程中由于辅助制动板能够旋转，能够改变摩擦接触方向以消除或减弱直线电机停止时产生的冲击晃动；由于第三移动模组的直线电机是沿垂直方向设计，移动台与装载台在移动过程中会受到重力影响，即在定子组件与动子组件停止移动的情况下会受到重力的影响，通过制动板以及辅助制动板的设计可以在定子组件和动子组件相对静止的情况下，将移动台和装载台部分重力分散到安装架体，以规避或减轻重力影响制定子组件与动子组件产生位移的问题，确保移动数据更精准
。
[0012]更进一步的，安装架体与辅助制动间接触表面为有一定弧度的第一面，可以避免辅助制动板与安装架体持续接触，即当液压元件使制动板与安装架体间距减小时，由于辅助制动板与制动板之间通过轴承转动连接，此时，部分辅助制动板与安装架体的第一面相接触，必然辅助制动板会以轴承为轴心进行转动，可以避免辅助制动板持续接触安装架体表面，以减小摩擦产热
。
[0013]根据本专利技术一实施例，辅助制动件包括制动柱，制动柱一端周向设有多个滚柱，辅助制动板周向设有多个限位孔，制动柱设有滚柱一端可转动与限位孔配合设置
。
[0014]通过对辅助制动件的设置，辅助制动柱与限位孔配合设置实现辅助制动柱在滚柱的设置下，可以在收容在限位孔内的情况下转动，同时制动柱远离滚柱一侧表面粗糙度较大，可以实现制动柱端面可以与安装架体表面摩擦实现制动效果
。
辅助制动柱可转动的设
计，可以实现在摩擦制动的过程中，能够改变摩擦接触方向以消除或减弱直线电机停止时产生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有高精度定位的垂直移动平台，包括基座（1）和第二移动模组（2），所述基座（1）顶侧相对设置两第一移动模组（3），所述第二移动模组（2）两端分别可滑动的安装在两第一移动模组（3）上方，其特征在于，所述第二移动模组（2）设有第三移动模组（4），所述第三移动模组（4）上可移动的设有装载台（5），所述装载台（5）水平设置
。2.
根据权利要求1所述一种具有高精度定位的垂直移动平台，其特征在于，所述第三移动模组（4）包括安装架体（
41
），所述安装架体（
41
）中部设有第一通槽（
411
），所述安装架体（
41
）配合设有移动台（
42
），所述移动台（
42
）一侧设有动子组件（
43
），所述第一通槽（
411
）内设有定子组件（
44
），所述动子组件（
43
）与定子组件（
44
）配合设置，所述移动台（
42
）背向动子组件（
43
）一侧设有制动组件（
45
），所述移动台（
42
）与装载台（5）固连
。3.
根据权利要求2所述一种具有高精度定位的垂直移动平台，其特征在于，所述制动组件（
45
）包括两相对设置的液压元件（
451
），所述液压元件（
451
）活动端设有制动板（
452
），所述制动板（
452
）与安装架体（
41
）侧方平行设置，所述制动板（
452
）靠近安装架体（
41
）一侧设有制动件（
46
），所述制动件（
46
）包括辅助制动板（
461
），所述辅助制动板（
461
）中部设有轴承（
462
），所述辅助制动板（
461
）与制动板（
452
）通过轴承（
462
）转动连接，所述辅助制动板（
461
）与安装架体（
41
）一侧设有辅助制动件（
463
）
。4.
根据权利要求3所述一种具有高精度定位的垂直移动平台，其特征在于，所述辅助制动件（
463
）包括制动柱（
464
），所述制动柱（
464
）一端周向设有多个滚柱（
465
），所述辅助制动板（
461
）周向设有多个限位孔（
466
），所述制动柱（

【专利技术属性】
技术研发人员：陆敏杰，沈恒宇，
申请(专利权)人：无锡星微科技有限公司杭州分公司，
类型：发明
国别省市：