CN107791224B - 一种自由可调整式微纳米机加工平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自由可调整式微纳米机加工平台，适用于微纳米平台的加工位置调整，属于机械结构设计技术领域。三根立柱沿周向竖直均匀布置在底座上，底层平台与滑块座通过支撑连杆连接，驱动电机的输出转轴与楔形齿轮连接；顶层平台与底层平台平行布置，顶层平台的底部设有环向齿条，环向齿条与楔形齿轮相啮合。本装置能够实现多自由度调节，保证顶层平台上的微纳米机加工试样多角度自由调节。本装置采用主动调节的方式，滑块座能够绕立柱进行一定范围内的周向和竖向调节，保证调整支撑连杆与底层平台之间的调节；驱动电机驱动楔形齿轮，楔形齿轮的渐变保证顶层平台的位置进行有效调整。本装置自动化程度高，调节过程平稳、高效。

Description

一种自由可调整式微纳米机加工平台
技术领域
本发明涉及一种自由可调整式微纳米机加工平台，适用于微纳米平台的加工位置调整，属于机械结构设计技术领域。
背景技术
微纳米加工平台是一种提供微纳加工技术工艺，包括光刻、纳米压印、电子束蒸镀、湿法腐蚀、干法腐蚀、表面形貌测量，以及精细雕刻和简单的小型机加工等。
现有的微纳米加工平台大多是固定的结构，当加工对象需要进行调整时候，往往采用在加工平台表面添加垫块或者调平结构进行二次调整，无形中是操作过程复杂化且不易保证加工质量；另外，在微纳米加工平台工作的时候，加工对象一般偏软，进行额外的加工位置调整容易导致加工对象出现不必要的破坏，加工质量得不到保证。
因此，设计一种能够进行三维方向稳定调整的微纳米机加工平台非常必要。
发明内容
本发明的目的在于设计了一种自由可调整式微纳米机加工平台，主要解决了微纳米机加工平台在加工过程中遇到加工位置的调整，通过该平台实现微纳米加工对象的位置合理调整。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种自由可调整式微纳米机加工平台，该微纳米机加工平台包括底座1、立柱2、滑块座3、支撑连杆4、底层平台5、顶层平台6、中心连接支撑柱7、驱动电机8、楔形齿轮9和环向齿条10。
三根立柱2沿周向竖直均匀布置在底座1上，每根立柱2上套设有一个滑块座3；滑块座3能够沿立柱2进行竖直方向移动以及周向转动，底层平台5与滑块座3通过支撑连杆4连接；三根支撑连杆4沿周向对底层平台5进行支撑，三个驱动电机8均布在底层平台5上，驱动电机8的输出转轴与楔形齿轮9连接；顶层平台6与底层平台5平行布置，顶层平台6与底层平台5中间设有中心连接支撑柱7；中心连接支撑柱7与顶层平台6固定，中心连接支撑柱7与底层平台5之间为滑动配合；顶层平台6的底部设有环向齿条10，环向齿条10与楔形齿轮9相啮合。
支撑连杆4与滑块座3之间以及支撑连杆4与底层平台5之间均通过螺栓连接。
楔形齿轮9能够用偏心齿轮替换。
微纳米机加工试样放置在顶层平台6上。
中心连接支撑柱7的外侧设有卡环，卡环用以卡在底层平台5上，防止顶层平台6坠落。
三个驱动电机8为独立驱动。
立柱2与滑块座3之间设有锁紧螺钉。
与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果。
1、本装置能够实现多自由度调节，保证顶层平台上的微纳米机加工试样多角度自由调节。
2、本装置采用主动调节的方式，滑块座能够绕立柱进行一定范围内的周向和竖向调节，保证调整支撑连杆与底层平台之间的调节；驱动电机驱动楔形齿轮，楔形齿轮的渐变保证顶层平台的位置进行有效调整。
3、本装置自动化程度高，调节过程平稳、高效。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明结构的俯视图。
图3为本发明整体结构调整图。
图4为本发明的C-C剖视图。
图5为本发明的B-B剖视图。
图6为本发明的A-A剖视图。
图7为本发明的整体半剖视图。
图中：1、底座，2、立柱，3、滑块座，4、支撑连杆，5、底层平台，6、顶层平台，7、中心连接支撑柱，8、驱动电机，9、楔形齿轮，10、环向齿条。
具体实施方式
如图1-7所示，一种自由可调整式微纳米机加工平台，该微纳米机加工平台包括底座1、立柱2、滑块座3、支撑连杆4、底层平台5、顶层平台6、中心连接支撑柱7、驱动电机8、楔形齿轮9和环向齿条10。
三根立柱2沿周向竖直均匀布置在底座1上，每根立柱2上套设有一个滑块座3；滑块座3能够沿立柱2进行竖直方向移动以及周向转动，底层平台5与滑块座3通过支撑连杆4连接；三根支撑连杆4沿周向对底层平台5进行支撑，三个驱动电机8均布在底层平台5上，驱动电机8的输出转轴与楔形齿轮9连接；顶层平台6与底层平台5平行布置，顶层平台6与底层平台5中间设有中心连接支撑柱7；中心连接支撑柱7与顶层平台6固定，中心连接支撑柱7与底层平台5之间为滑动配合；顶层平台6的底部设有环向齿条10，环向齿条10与楔形齿轮9相啮合。
支撑连杆4与滑块座3之间以及支撑连杆4与底层平台5之间均通过螺栓连接。
楔形齿轮9能够用偏心齿轮替换。
微纳米机加工试样放置在顶层平台6上。
三个驱动电机8为独立驱动。
本装置的动作过程如下：首先调整立柱2与滑块座3之间的位置，支撑连杆4与底层平台5及顶层平台6进行位置调整；然后启动微纳米机加工装置，对放置在顶层平台6上的微纳米机加工试样进行加工处理，在加工过程中，需要进行二次调整的时候，启动驱动电机8，驱动电机8带动楔形齿轮9转动，楔形齿轮9与环向齿条10相啮合，由于楔形齿轮9并非同心圆，借助楔形齿轮9的不同半径，对顶层平台6进行单独调整，保证试样加工的稳定。

Claims (7)

1.一种自由可调整式微纳米机加工平台，其特征在于：该微纳米机加工平台包括底座(1)、立柱(2)、滑块座(3)、支撑连杆(4)、底层平台(5)、顶层平台(6)、中心连接支撑柱(7)、驱动电机(8)、楔形齿轮(9)和环向齿条(10)；
三根立柱(2)沿周向竖直均匀布置在底座(1)上，每根立柱(2)上套设有一个滑块座(3)；滑块座(3)能够沿立柱(2)进行竖直方向移动，底层平台(5)与滑块座(3)通过支撑连杆(4)连接；三根支撑连杆(4)沿周向对底层平台(5)进行支撑，三个驱动电机(8)均布在底层平台(5)上，驱动电机(8)的输出转轴与楔形齿轮(9)连接；顶层平台(6)与底层平台(5)平行布置，顶层平台(6)与底层平台(5)中间设有中心连接支撑柱(7)；中心连接支撑柱(7)与顶层平台(6)固定，中心连接支撑柱(7)与底层平台(5)之间为滑动配合；顶层平台(6)的底部设有环向齿条(10)，环向齿条(10)与楔形齿轮(9)相啮合。
2.根据权利要求1所述的一种自由可调整式微纳米机加工平台，其特征在于：支撑连杆(4)与滑块座(3)之间以及支撑连杆(4)与底层平台(5)之间均通过螺栓固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种自由可调整式微纳米机加工平台，其特征在于：楔形齿轮(9)能够用偏心齿轮替换。
4.根据权利要求1所述的一种自由可调整式微纳米机加工平台，其特征在于：微纳米机加工试样放置在顶层平台(6)上。
5.根据权利要求1所述的一种自由可调整式微纳米机加工平台，其特征在于：中心连接支撑柱(7)的外侧设有卡环。
6.根据权利要求1所述的一种自由可调整式微纳米机加工平台，其特征在于：三个驱动电机(8)为独立驱动。
7.根据权利要求1所述的一种自由可调整式微纳米机加工平台，其特征在于：立柱(2 )与滑块座(3)之间设有锁紧螺钉。
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