串联式超高速精密定位一维平台制造技术

本发明专利技术提供了一种串联式超高速精密定位一维平台，包括基座、相互串联的第一电机和第二电机、由所述第一电机及第二电机驱动的补偿定位平台，所述第一电机和第二电机分别通过减振装置安装到所述基座上，所述补偿定位平台包括定位平台、与所述基座固定连接的平台底座、与所述平台底座通过第一导轨连接的柔性平台，所属柔性平台具有压电致动器及与所述压电致动器连接的柔性铰链，所述定位平台位于所述柔性平台上并与所述柔性铰链连接，所述平台底座两侧设有运动测量光栅尺，该串联式超高速精密定位一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。

【技术实现步骤摘要】
串联式超高速精密定位一维平台
[0001 ] 本专利技术涉及一种平台，尤其涉及一种串联式超高速精密定位一维平台。
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，有效的提高生产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
本专利技术的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了 一种串联式超高速精密定位一维平台，该精密定位一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。本专利技术是这样实现的:一种串联式超高速精密定位一维平台，包括基座、相互串联的第一电机和第二电机、由所述第一电机及第二电机驱动的补偿定位平台，所述第一电机和第二电机分别通过减振装置安装到所述基座上，所述补偿定位平台包括定位平台、与所述基座固定连接的平台底座、与所述平台底座通过第一导轨连接的柔性平台，所属柔性平台具有压电致动器及与所述压电致动器连接的柔性铰链，所述定位平台位于所述柔性平台上并与所述柔性铰链连接，所述平台底座两侧设有运动测量光栅尺。进一步地，所述第一电机火第二电机分别通过连接臂驱动所述补偿定位平台，所述连接臂一端连接所述第一电机或第二电机，所述连接臂另一端与所述柔性平台连接。进一步地，所述第一电机和第二电机为音圈电机。进一步地，所述定位平台下方具有凸台，所述凸台与所述柔性铰链固定连接。进一步地，所述运动测量光栅尺包括用于测量和反馈所述第一电机和第二电机驱动时所述定位平台所得到的位置信号的粗光栅尺；用于测量和反馈所述压电致动器驱动所述柔性铰链带动所述定位平台所得到的位置信号的精光栅尺。进一步地，所述减振装置包括与所述第一电机或第二电机固定连接的上底座和与所述基座固定连接的下底座，所述上底座和所述下底座滑动连接，所述上底座两侧设有挡块，所述下底座两侧分别设有与所述挡块连接的缓冲装置。进一步地，所述下底座设有沿所述第一电机运动方向的第二导轨，所述上底座下端设有可在所述第二导轨上滑动的滑块。进一步地，所述第二导轨为两个。进一步地，所述缓冲装置包括导杆、分别与所述导杆两端连接的导杆锁，所述导杆锁固定在所述下底座上，所述导杆锁上设有用于锁定所述导杆的导杆销，所述挡块具有通孔，所述导杆穿过所述通孔，所述挡块与所述导杆锁之间的导杆上套有弹性件。进一步地，所述挡块与所述弹性件之间设有弹性件挡片。本专利技术提供一种串联式超高速精密定位一维平台，把第一电机和第二电机通过串联的形式与补偿定位平台连接形成串联运动机构，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；在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一维运动。【附图说明】为了更清楚地说明本专利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专利技术的一些实施例，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为本专利技术串联式超高速精密定位一维平台结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的减震器的放大结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的底座的放大结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的底座的放大结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的补偿定位平台的放大结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的定位平台的放大结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的柔性铰链的放大结构示意图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1，本专利技术实施例提供一种串联式超高速精密定位一维平台，包括基座4、相互串联的第一电机I和第二电机5、由所述第一电机I及第二电机5驱动的补偿定位平台2，所述第一电机I和第二电机5分别通过减振装置3安装到所述基座4上，所述补偿定位平台2包括定位平台19、与所述基座4固定连接的平台底座17、与所述平台底座17通过第一导轨连接的柔性平台18，所属柔性平台18具有压电致动器23及与所述压电致动器23连接的柔性铰链24，所述定位平台19位于所述柔性平台18上并与所述柔性铰链24连接，所述平台底座17两侧设有运动测量光栅尺。在本专利技术中，所述压电致动器采用压电陶瓷致动器，所述基座4及平台底座17优选大理石，但并不局限于大理石，花岗岩等材质均在本专利技术的保护范围之内；所述第一导轨沿所述第一电机I和第二电机5运动方向设置，使所述柔性平台18可以在所述平台底座17上做直线运动。本专利技术的一种串联式超高速精密定位一维平台，把第一电机I和第二电机5通过串联的形式与补偿定位平台2连接形成串联运动机构，且运动机构与减振装置3紧固连接，实现定位平台19加速度成倍的增加；在第一电机I和第二电机5实现超高加速和长行程的同时，通过补偿定位平台2中的压电致动器23补偿第一电机I和第二电机5的误差，同时通过减振装置3来消除第一电机I和第二电机5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一维运动。在本专利技术一种串联式超高速精密定位一维平台实施例中，所述第一电机I火第二电机5分别通过连接臂6驱动所述补偿定位平台2，所述连接臂6 —端连接所述第一电机I或第二电机5，所述连接臂6另一端与所述柔性平台18通过螺钉连接连接。进一步地，所述第一电机I和第二电机5为音圈电机。如图5-图7，所述定位平台19下方具有凸台21，所述凸台21与所述柔性铰链24固定连接，使得所述定位平台19随所述柔性铰链24运动；在本实施例中，运动测量光栅尺有粗光栅尺20和精光栅尺22，粗光栅尺20测得第一电机I和第二电机5驱动时定位平台19所得到的位置信号进行反馈，从而实现超高加速、长行程和微米级的精度定位的功能；所述粗光栅尺和精光栅尺分别通过设置在所述定位平台上的粗光栅尺读数头和精光栅尺读数头读数，精光栅尺22测得压电致动器23驱动柔性铰链24，柔性铰链24与定位平台19上面的凸台21连接，定位平台19所得到的位置信号进行反馈，补偿音圈电机产生的误差，从而补偿整个一维平台的纳米定位。如图2-图4，在本专利技术中提出减振装置3的作用是消除由于第一电机I及第二电机5运动时引起的振动，减振装置3包括上底座7、与上底座7连接的下底座8，上底座7上设置有滑块9，上底座7两侧设置有减振装置3挡块10，在本实施例中，上底座7横向上对称设置有两组滑块9，沿所述第一电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联式超高速精密定位一维平台，其特征在于，包括基座、相互串联的第一电机和第二电机、由所述第一电机及第二电机驱动的补偿定位平台，所述第一电机和第二电机分别通过减振装置安装到所述基座上，所述补偿定位平台包括定位平台、与所述基座固定连接的平台底座、与所述平台底座通过第一导轨连接的柔性平台，所属柔性平台具有压电致动器及与所述压电致动器连接的柔性铰链，所述定位平台位于所述柔性平台上并与所述柔性铰链连接，所述平台底座两侧设有运动测量光栅尺。

【技术特征摘要】
1.一种串联式超高速精密定位一维平台，其特征在于，包括基座、相互串联的第一电机和第二电机、由所述第一电机及第二电机驱动的补偿定位平台，所述第一电机和第二电机分别通过减振装置安装到所述基座上，所述补偿定位平台包括定位平台、与所述基座固定连接的平台底座、与所述平台底座通过第一导轨连接的柔性平台，所属柔性平台具有压电致动器及与所述压电致动器连接的柔性铰链，所述定位平台位于所述柔性平台上并与所述柔性铰链连接，所述平台底座两侧设有运动测量光栅尺。2.如权利要求1所述的串联式超高速精密定位一维平台，其特征在于:所述第一电机火第二电机分别通过连接臂驱动所述补偿定位平台，所述连接臂一端连接所述第一电机或第二电机，所述连接臂另一端与所述柔性平台连接。3.如权利要求1或2所述的串联式超高速精密定位一维平台，其特征在于:所述第一电机和第二电机为音圈电机。4.如权利要求1所述的串联式超高速精密定位一维平台，其特征在于:所述定位平台下方具有凸台，所述凸台与所述柔性铰链固定连接。5.如权利要求1所述的串联式超高速精密定位一维平台，其特征在于:所述运动测量光栅尺包括 用于测量和反馈所述第一电机和第二电机驱动时所述定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张璐凡，隆志力，方纪文，念龙生，李泽湘，
申请(专利权)人：东莞华中科技大学制造工程研究院，
类型：发明
国别省市：