CN106971762A - 多定位平台的微纳操作系统方案设计 - Google Patents

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Abstract

多定位平台的微纳操作系统方案设计。微纳操作控制器的操作范围小、种类单一，效率不高，因此提出一种多定位平台的操作系统实现对不同被测物的操作，各平台采用不同的定位方法实现对被测物的精细定位。本发明中：定位平台（1）对被测物的放置及定位；伺服电机（2）调整定位平台和操作器；旋转盘1（3）旋转操作器对不同平台进行操作；交叉移动平台（4）移动操作器实现对每个平台的操作；CCD相机、光学显微镜（5）辅助操作探针进行粗定位；光源照明系统（6）提供照明，方便操作进行；微夹持器（7）夹持并旋转探针；当相机对被测物进行提取分析之后，通过转盘2（8）使探针与相机位置互换，完成操作任务。本发明用于微纳操作控制领域。

Description

多定位平台的微纳操作系统方案设计
技术领域
本发明属于微纳操作控制领域中多定位操作平台的设计方案。
背景技术
在纳米科学与技术领域，纳米定位技术是纳米测量和原子操作工程研究及走向产业化的前提条件和工作基础。传统的定位操作平台采用单平台，所以对于被测物的类型有所局限，系统经济效率不高，且当整个操作系统成品在确定的情况下很难对它进行修改，所以充分考虑的情况下对系统给予实现对不同类被测物的机会，提高经济效益，例如对微小零件检测，多操作定位平台就能提高很大的灵活性。基于此，提出多定位操作平台的微纳操作系统方案设计，该设计由传统的单定位操作平台增加为四个，采用对称分布，使机构更加紧凑，有利于提高系统的灵活性，实现更广的应用领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种多定位操作平台系统的设计方案。
该方案采用4定位操作平台，对称分布，其中：
该系统采用多定位操作平台来实现不同操作物的定位操作，合理分配操作腔内的空间，均匀分布，运动控制部分采用三轴运动平台作为执行机构，通过控制X轴，Y轴实现测量视场的自动移动转移，通过控制Z轴，使载物台上下运动，实现自动聚焦。被设计的执行机构可以沿机身进行十字移动，以对各个定位平台进行操作，使空间得到充分利用，且操作效率高。
所述的定位平台（1），用于对被测物的放置以及定位。
所述的伺服电机（2），用于实现三维的运动控制，调整定位平台和操作器。
所述的旋转盘1（3），用于对操作器的方向旋转，来对不同操作平台进行操作。
所述的交叉移动平台（4），用于移动操作器，以实现对每个平台的操作。
所述的CCD相机、光学显微镜（5），主要用于辅助操作探针进行粗定位。
所述的光源照明系统（6），LED环形光源和同轴光源相结合照明方案。
所述的微夹持器（7）固定夹持探针，具有旋转功能，可以调节探针提取被测物的角度。
所述的旋转盘2（8）旋转操作臂，使探针与相机位置互换，然后完成操作任务。
所述的多定位平台的微纳操作系统可以根据不同类型的被测物选取不同操作定位平台，保证整个系统的利用效率，增加实用性及经济效率。
这个技术方案如下有益效果：
采用4定位操作平台，结构对称紧凑，使其更加灵活，适应性强，能实现多种类型操作，实现对多种类别的被测物进行提取等操作，对微纳科学技术、微电子工程等领域有重要意义。
附图说明
图1为本发明中多定位操作平台设计的整体机构图。
1.定位平台 2.伺服电机 3.旋转盘1 4.交叉移动平台 5.CCD相机、光学显微镜6.光源照明系统 7.微夹持器 8.旋转盘2。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，参照附图，对本发明进一步详细说明：
系统采用多定位操作平台来实现不同操作物的定位操作，合理分配操作腔内的空间，均匀分布，运动控制部分采用三轴运动平台作为执行机构，通过控制X轴，Y轴实现测量视场的自动移动转移，通过控制Z轴，使载物台上下运动，实现自动聚焦。被设计的执行机构可以沿机身进行十字移动，以对各个定位平台进行操作，使空间得到充分利用，且操作效率高；
所述的定位平台（1），用于对被测物的放置以及定位；
所述的伺服电机（2），用于实现三维的运动控制，调整定位平台和操作器；
所述的旋转盘1（3），用于对操作器的方向旋转，来对不同操作平台进行操作；
所述的交叉移动平台（4），用于移动操作器，以实现对每个平台的操作；
所述的CCD相机、光学显微镜（5），主要用于辅助操作探针进行粗定位；
所述的光源照明系统（6），LED环形光源和同轴光源相结合照明方案；
所述的微夹持器（7）固定夹持探针，具有旋转功能，可以调节探针提取被测物的角度；
所述的旋转盘2（8）旋转操作臂，使探针与相机位置互换，然后完成操作任务。
所述的多定位平台的微纳操作系统可以根据不同类型的被测物选取不同操作定位平台，保证整个系统的利用效率，增加实用性及经济效率。
实施例。
步骤S1：以对一种操作物进行操作为例，将操作物放置符合的定位操作平台。步骤S2：对定位平台采用微宏双重驱动机构，在粗定位平台上安装微动工作台，首先采用大行程、低分辨率的机构进行粗定位，实现大行程范围内的几个微米的定位精度，然后采用小行程、高分辨率的机构在微米行程范围内进行纳米定位，微动机构一般采用压电驱动器驱动柔性铰链机构，粗定位机构一般采用滚珠丝杆或直线电机。
步骤S3：运动控制部分，通过控制X轴，Y轴实现测量视场的自动移动转移，通过控制Z轴，使载物台上下运动，实现自动聚焦。
步骤S4：显微成像部分进行采集图像，设计具有两级放大结构的显微成像，且具有较大的工作距离和多次光路转折结构，照明采用LED环形光源和同轴光源相结合照明方案。
步骤S5：根据显微成像反馈给操作者，进行图像处理后继续进行运动控制，不断扫描控制，以达到对被测物的准确操作。
步骤S6：当图像分析处理完成之后，通过旋转盘2的旋转，将探针旋转到被测物的位置，通过微夹持器调整探针的角度，完成探针提取操作。
步骤S7：最后重复上述步骤。

Claims (2)

1.多定位平台的微纳操作系统方案设计，其特征在于，该系统采用多定位操作平台来实现不同操作物的定位操作，合理分配操作腔内的空间，均匀分布，运动控制部分采用三轴运动平台作为执行机构，通过控制X轴，Y轴实现测量视场的自动移动转移，通过控制Z轴，使操作臂上下运动，实现自动聚焦,被设计的执行机构可以沿机身进行十字移动，以对各个定位平台进行操作，使空间得到充分利用，且操作效率高；所述的定位平台（1），用于对被测物的放置以及定位；所述的伺服电机（2），用于实现三维的运动控制，调整定位平台和操作器；所述的旋转盘1（3），用于对操作器的方向旋转，来对不同操作平台进行操作；所述的交叉移动平台（4），用于移动操作器，以实现对每个平台的操作； 所述的CCD相机、光学显微镜（5），主要用于辅助操作探针进行粗定位；所述的光源照明系统（6），LED环形光源和同轴光源相结合照明方案；所述的微夹持器（7）固定夹持探针，具有旋转功能，可以调节探针提取被测物的角度；所述的旋转盘2（8）旋转操作臂，使探针与相机位置互换，然后完成操作任务。
2.根据权利要求书1所述的多定位平台的微纳操作系统可以根据不同类型的被测物选取不同操作定位平台，保证整个系统的利用效率，增加实用性及经济效率。
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