一种高精度定位控制平台制造技术

本发明专利技术公开一种高精度定位控制平台，所述定位平台包括第一底座、移动机构、将第一底座与移动机构连接的至少一组导向部件、用于控制移动机构平面运动的驱动源，以及用于检测所述移动机构平面运动位置的反馈元件。本发明专利技术采用机械与检测的耦合效应，将多个独立机构的中心设立在平面内的一条直线上，使之重合误差达到最小。同时将检测装置立向设在工作台的重心或质心位置，降低动态干扰,可精确获取单向移动的真实刚体位置。通过上述合理的机械布局，实现检测的稳定性，解决了非线性重合点难弥补和机台振动引起的不良状况。除此之外，单方向动子可作平面运动，省掉了解耦结构，使平台的性能进一步提高，同时无需高柔性线缆和管理系统。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度定位控制平台
本专利技术涉及精密定位设备
，尤其涉及一种高精度定位控制平台。
技术介绍
高加速高精度定位平台是全自动化精密设备的核心部件之一。其运动特点是进行高加速度、高精度、快速往复小行程运动。随着生产产品的更新换代，要求新一代设备定位平台的加速度、定位精度、带宽、工作频率可达到更高的指标，甚至于这些指标已超过目前设备运动精度和生产速度的物理极限。因此，不能通过对现有设备定位平台的局部改造来满足工业制造业发展的要求，需要一种全新的定位平台及其相应的位置控制系统，为新一代设备提供原型级和单元级技术。目前自动化行业通用的精密级定位平台大多采用旋转电机加滚珠丝杆驱动的串联形式，或者在旋转电机加滚珠丝杆串联驱动的基础上用直线电机代替旋转电机，这两种通用的精密级定位平台明显存在两个问题，一是在实际设计中机构的运动质量中心、驱动推力中心、导轨刚度中心很难设置在同一条直线上，动态控制精度很难达到纳米级别。除此之外，为了同时满足各运动轴的约束和刚度需求，各机构间的运动质量中心、驱动推力中心、导轨刚度中心必定会有过定位，过定位会加速导向部件磨损，也减少其使用寿命，使定位工作台很不稳定。二是即使采用更高精密的反馈元件，反馈元件始终易随工作台的振动而同时振动，从而无法获得精准的检测数据。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高精度定位控制平台，旨在解决目前定位平台非线性重合点难弥补和机台振动引起的不良状况的问题。本专利技术的技术方案如下:一种高精度定位控制平台，其中，所述平台包括第一底座、移动机构、将第一底座与移动机构连接的至少一组导向部件、用于控制所述移动机构平面运动的驱动源，以及用于检测所述移动机构平面运动位置的反馈元件；所述移动机构的运动质量重心设置在所述驱动源的推力中心或其接近位置，所述驱动源的推力中心设置在至少一组导向部件的刚度中心或其接近位置，即所述导向部件刚度中心通过第一底座连接设置在所述移动机构的运动质量重心或其接近位置，所述反馈元件立向放置并设置在所述导向部件的刚度中心，从而使所述移动机构通过驱动源的供能达到移动机构沿导向部件平面移动的目的。所述的高精度定位控制平台，其中，所述移动机构包括第二底座，所述第一底座上设置有对应所述第二底座的凹槽，所述第二底座悬置于所述凹槽中并通过所述导向部件与所述第一底座连接。所述的高精度定位控制平台，其中，所述驱动源设置在所述凹槽中并对应所述第二底座沿所述导向部件引导方向延伸分布。所述的高精度定位控制平台，其中，所述第二底座上设置有用于放置所述驱动源内磁铁的平面，所述驱动源内设有沿所述移动机构移动方向分布的两组线圈，所述两组线圈作为定子对称设置于动子的两侧，同时所述两组线圈均匀设置于所述导向部件的刚度中心，通过所述驱动源供能驱动所述移动机构平面移动。所述的高精度定位控制平面，其中，所述第二底座沿所述移动机构的移动方向设有至少一个磁铁阵列。所述的高精度定位控制平台，其中，所述驱动源的推力中心与所述导向部件的刚度中心、移动机构的运动质量中心一致。所述的高精度定位控制平台，其中，所述导向部件设于所述第一底座与移动机构之间并沿所述移动机构方向设置。有益效果:本专利技术提供一种高精度定位控制平台，该平台采用机械与检测的耦合效应，将多个独立机构的中心设立在平面内的一条直线上，使之重合误差达到最小。同时将检测装置立向设在工作台的重心或质心位置，降低了动态干扰，获得可精确获取单向移动的真实刚体位置。通过上述合理的机械布局，实现三心精合，提高了检测的稳定性，解决了非线性重合点难弥补和机台振动引起的不良状况。另外，单方向动子可作平面运动，省掉解耦结构，同时也省却了高柔性线缆和管理系统，使平台的性能进一步提高。【附图说明】图1为本专利技术较佳实施例中高精度定位控制平台的正视图。图2为本专利技术较佳实施例中高精度定位控制平台的结构示意图一。图3为本专利技术较佳实施例中高精度定位控制平台的反馈元件设置位置示意图二。图4为本专利技术较佳实施例中高精度定位控制平台的反馈元件设置位置示意图。图5为本专利技术较佳实施例中高精度定位控制平台的移动机构的结构示意图。【具体实施方式】本专利技术提供一种高精度定位控制平台，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1、图2和图3所示的高精度定位控制平台的较佳实施例，其中，所述平台包括第一底座100、移动机构200、将第一底座与移动机构连接的导向部件300、用于控制所述移动机构平面运动的驱动源400，以及用于检测所述移动机构平面运动位置的反馈元件600。通过驱动源的供能使所述移动机构沿导向部件平面移动。为尽量提高平台检测的稳定性，如图1所示的较佳实施例中，移动机构的运动质量重心设置在所述驱动源的推力中心或其接近位置，所述驱动源的推力中心设置在至少一组导向部件的刚度中心或其接近位置，即所述导向部件刚度中心通过第一底座连接设置在所述移动机构的运动质量重心或其接近位置，所述反馈元件立向放置并设置在所述导向部件的刚度中心，上述设置使多本专利技术的定位平台的多个独立机构的中心设立在平面内的一条直线上，即实现移动机构的运动质量重心、驱动源推力中心、导轨刚度中心在一条直线上，从而使之重合误差达到最小。避免了传统定位平台驱动源与导向部件安装误差导致的过定位问题。延长了导向部件的使用寿命，提高了平台的稳定性。较佳的是，所述驱动源的推力中心与所述导向部件的刚度中心、移动机构的运动质量中心一致。在定位控制平台工作时，移动机构在运动状态下，所述移动机构的运动质量重心与所述导向部件刚度中心、所述驱动源的推力中心处于同一直线上。从而使本专利技术的定位平台具有最强的稳定性。进一步的，所述移动机构包括第二底座420，所述第一底座上设置有对应所述第二底座的凹槽，所述第二底座悬置于所述凹槽中并通过所述导向部件与所述第一底座连接。假设本专利技术的移动机构的运动方向为Y向运动则所述第二底座上设置有用于X向运动的导向部件500。通过移动机构在X和Y方向的双向运动实现精确定位。所述驱动源设置在所述凹槽中并对应所述第二底座沿所述导向部件引导方向延伸分布。进一步的，所述第二底座上设置有用于放置所述驱动源内磁铁的平面，所述驱动源内设有沿所述移动机构移动方向分布的两组线圈411,所述两组线圈作为定子对称设置于动子的两侧，同时所述两组线圈均匀设置于导向部件(导轨)的刚度中心，通过所述驱动源供能驱动所述移动机构在凹槽内进行平面移动。所述第二底座沿所述移动机构的移动方向设有至少一个磁铁阵列。具体的，如图5所示，所述第二底座中设置有沿所述移动机构移动方向排布的多个卡槽421，每个卡槽中均卡接有所述磁铁，通过多个排列的磁铁形成的磁铁阵列沿所述移动方向分布。所述驱动源的推力中心位于所述线圈和磁铁交集的位置，即分布在第二底座的最底部位置。较佳实施例中，所述驱动源中还可采用其他合适的磁铁阵列模式。具体实施例中，所述驱动源可为电机，其主要由作为动子的磁铁和作为定子的线圈两部分组成。具体的，如图4所不，所述两组线圈作为定子对称设置于动子的两侧，互为抵消电机动子和定子间的巨大吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度定位控制平台，其特征在于，所述平台包括第一底座、移动机构、将第一底座与移动机构连接的至少一组导向部件、用于控制所述移动机构平面运动的驱动源，以及用于检测所述移动机构平面运动位置的反馈元件；所述移动机构的运动质量重心设置在所述驱动源的推力中心或其接近位置，所述驱动源的推力中心设置在至少一组导向部件的刚度中心或其接近位置，即所述导向部件刚度中心通过第一底座连接设置在所述移动机构的运动质量重心或其接近位置，所述反馈元件立向放置并设置在所述导向部件的刚度中心， 从而使所述移动机构通过驱动源的供能达到移动机构沿导向部件平面移动的目的。

【技术特征摘要】
1.一种高精度定位控制平台，其特征在于，所述平台包括第一底座、移动机构、将第一底座与移动机构连接的至少一组导向部件、用于控制所述移动机构平面运动的驱动源，以及用于检测所述移动机构平面运动位置的反馈元件；所述移动机构的运动质量重心设置在所述驱动源的推力中心或其接近位置，所述驱动源的推力中心设置在至少一组导向部件的刚度中心或其接近位置，即所述导向部件刚度中心通过第一底座连接设置在所述移动机构的运动质量重心或其接近位置，所述反馈元件立向放置并设置在所述导向部件的刚度中心，从而使所述移动机构通过驱动源的供能达到移动机构沿导向部件平面移动的目的。2.根据权利要求1所述的高精度定位控制平台，其特征在于，所述移动机构包括第二底座，所述第一底座上设置有对应所述第二底座的凹槽，所述第二底座悬置于所述凹槽中并通过所述导向部件与所述第一底座连接。3.根据权利要求2所述的高精度定...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亚雷，
申请(专利权)人：深圳翠涛自动化设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44