CN211125041U - 一种超精密加工定位平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超精密加工定位平台，包括基座，所述基座上端中部对称安装有Y向导轨，Y向导轨上端中部沿Y向安装有Y向导轨永磁阵列，所述Y向导轨顶部两端固定安装有Y向导轨定子线圈绕组，所述Y向导轨上滑动连接Y向导轨滑板，Y向导轨滑板内侧对应Y向导轨永磁阵列安装有Y向滑板永磁阵列，所述Y向导轨滑板内侧台肩处对称安装有Y向滑板定子线圈绕组。本实用新型在结构上设计合理，本实用新型将永磁阵列与定子线圈绕组组成的直线电机在超精密微动定位平台中的应用可使工作台沿X、Y、Z轴做纳米级微动和微小转动，实现工作台6自由度超精密微动定位，具有反应速度快、灵敏度高、定位精确以及结构简单等优点。

Description

一种超精密加工定位平台

技术领域

本实用新型涉及一种定位平台，具体是一种超精密加工定位平台。

背景技术

目前常见的超精密加工微动定位平台有压电陶瓷驱动柔性铰链导向、气浮式、磁悬浮式等多种形式。其中，磁悬浮式精密微动平台有LL形、TU形、三点式、多层堆栈等结构形式。

在现有技术中，压电陶瓷驱动柔性铰链导向微动平台无法满足大行程高精度的要求，采用导轨加柔性铰链的两级驱动机构后虽然可以实现大行程高精度定位，但两级控制间不断进行切换，增大了控制难度，降低了定位速度和定位精度；气浮式微动平台需要气压装置、结构复杂；磁悬浮式LL形、TU形稳定性不好，多层堆栈结构设计两个一维平台在垂直方向存在一定的高度差，常常导致各导轨面之间及平台与导轨面的间距较大，难以控制阿贝误差。因此，本领域技术人员提供了一种超精密加工定位平台，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种超精密加工定位平台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种超精密加工定位平台，包括基座，所述基座上端中部对称安装有Y向导轨，Y向导轨上端中部沿Y向安装有Y向导轨永磁阵列，所述Y向导轨顶部两端固定安装有Y向导轨定子线圈绕组，所述Y向导轨上滑动连接Y向导轨滑板，Y向导轨滑板内侧对应Y向导轨永磁阵列安装有Y向滑板永磁阵列，所述Y向导轨滑板内侧台肩处对称安装有Y向滑板定子线圈绕组，所述Y向导轨滑板之间连接有X向导轨，X向导轨上端中部沿X向安装有X向导轨永磁阵列，所述X向导轨顶部两端固定安装有X向导轨定子线圈绕组，所述X向导轨上滑动连接X向导轨滑板，X向导轨滑板上端安装有柔性铰链，柔性铰链另一端固定连接工作台，所述X向导轨滑板内侧对应X向导轨永磁阵列安装有X向滑板永磁阵列，所述X向导轨滑板内侧台肩处对称安装有X向滑板定子线圈绕组。

作为本实用新型进一步的方案：所述基座上端对应Y向导轨处安装有Y向激光干涉仪，基座上端对应X向导轨处安装有X向激光干涉仪。

作为本实用新型再进一步的方案：所述Y向导轨通过Y向导轨滑板和X向导轨构成H形轨道结构。

作为本实用新型再进一步的方案：所述Y向导轨和X向导轨的截面形状均为T字状。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在结构上设计合理，本实用新型将永磁阵列与定子线圈绕组组成的直线电机在超精密微动定位平台中的应用可使工作台沿X、Y、Z轴做纳米级微动和微小转动，实现工作台6自由度超精密微动定位，具有反应速度快、灵敏度高、定位精确以及结构简单等优点。

附图说明

图1为一种超精密加工定位平台的结构图。

图2为一种超精密加工定位平台中工作台与X向导轨滑板连接图。

图3为一种超精密加工定位平台中柔性铰链结构图。

图4为一种超精密加工定位平台中导轨剖面图。

图5为一种超精密加工定位平台中导轨滑板剖面图。

图中：Y向导轨定子线圈绕组1、Y向导轨滑板2、Y向滑板永磁阵列3、Y向导轨永磁阵列4、Y向导轨5、Y向激光干涉仪7、基座8、X向导轨永磁阵列9、X向滑板永磁阵列10、X向导轨滑板11、工作台12、X向导轨定子线圈绕组13、柔性铰链14、X向滑板定子线圈绕组15、X向导轨16。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种超精密加工定位平台，包括基座8，所述基座8上端中部对称安装有Y向导轨5，Y向导轨5上端中部沿Y向安装有Y向导轨永磁阵列4，所述Y向导轨5顶部两端固定安装有Y向导轨定子线圈绕组1，所述Y向导轨5上滑动连接Y向导轨滑板2，Y向导轨滑板2内侧对应Y向导轨永磁阵列4安装有Y向滑板永磁阵列3，所述Y向导轨滑板2内侧台肩处对称安装有Y向滑板定子线圈绕组，所述Y向导轨滑板2之间连接有X向导轨16，X向导轨16上端中部沿X向安装有X向导轨永磁阵列9，所述X向导轨16顶部两端固定安装有X向导轨定子线圈绕组13，所述X向导轨16上滑动连接X向导轨滑板11，X向导轨滑板11上端安装有柔性铰链14，柔性铰链14另一端固定连接工作台12，所述X向导轨滑板11内侧对应X向导轨永磁阵列9安装有X向滑板永磁阵列10，所述X向导轨滑板11内侧台肩处对称安装有X向滑板定子线圈绕组15。

所述基座8上端对应Y向导轨处安装有Y向激光干涉仪7，基座8上端对应X向导轨16处安装有X向激光干涉仪17。

所述Y向导轨5通过Y向导轨滑板2和X向导轨16构成H形轨道结构。

所述Y向导轨5和X向导轨16的截面形状均为T字状。

本实用新型的工作原理是：

本实用新型涉及一种超精密加工定位平台，当Y向导轨2滑板上的两组Y向滑板定子线圈绕组通电时，与Y向导轨5上的Y向导轨永磁阵列4相互作用，构成吸力型直线电机，在改变Y向导轨滑板2上的两组Y向滑板定子线圈绕组通电电流时，可改变Y向导轨永磁阵列4的磁力，由此控制工作台12沿Z轴做微动ΔZ，或沿X、Y轴做微小转动θx、θy；当Y向导轨5两端的两组Y向导轨定子线圈绕组6通电时，与Y向导轨滑板2下的Y向滑板永磁阵列3相互作用，两端分别构成一个吸力型直线电机和一个斥力型直线电机，由此可控制工作台12沿Y轴做水平微动ΔY，或绕Z轴做微小转动θz；当X向导轨16两端的两组X向导轨定子线圈绕组13通电时，与X向导轨滑板11下的X向导轨永磁阵列9相互作用，两端分别构成一个吸力型直线电机和一个斥力型直线电机，由此可控制工作台12沿X轴做水平微动ΔX。X、Y向导轨滑板上还安装永磁涡流阻尼器，可实现对工作台沿X、Y轴位移、转角的控制，工作台12下表面安装2块微晶玻璃反射镜，与X、Y向激光干涉仪，对X、Y轴位移及转角的大小实时测量。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种超精密加工定位平台，包括基座(8)，其特征在于，所述基座(8)上端中部对称安装有Y向导轨(5)，Y向导轨(5)上端中部沿Y向安装有Y向导轨永磁阵列(4)，所述Y向导轨(5)顶部两端固定安装有Y向导轨定子线圈绕组(1)，所述Y向导轨(5)上滑动连接Y向导轨滑板(2)，Y向导轨滑板(2)内侧对应Y向导轨永磁阵列(4)安装有Y向滑板永磁阵列(3)，所述Y向导轨滑板(2)内侧台肩处对称安装有Y向滑板定子线圈绕组，所述Y向导轨滑板(2)之间连接有X向导轨(16)，X向导轨(16)上端中部沿X向安装有X向导轨永磁阵列(9)，所述X向导轨(16)顶部两端固定安装有X向导轨定子线圈绕组(13)，所述X向导轨(16)上滑动连接X向导轨滑板(11)，X向导轨滑板(11)上端安装有柔性铰链(14)，柔性铰链(14)另一端固定连接工作台(12)，所述X向导轨滑板(11)内侧对应X向导轨永磁阵列(9)安装有X向滑板永磁阵列(10)，所述X向导轨滑板(11)内侧台肩处对称安装有X向滑板定子线圈绕组(15)。

2.根据权利要求1所述的一种超精密加工定位平台，其特征在于，所述基座(8)上端对应Y向导轨处安装有Y向激光干涉仪(7)，基座(8)上端对应X向导轨(16)处安装有X向激光干涉仪(17)。

3.根据权利要求1所述的一种超精密加工定位平台，其特征在于，所述Y向导轨(5)通过Y向导轨滑板(2)和X向导轨(16)构成H形轨道结构。

4.根据权利要求1所述的一种超精密加工定位平台，其特征在于，所述Y向导轨(5)和X向导轨(16)的截面形状均为T字状。

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