CN110734850A - 一种微位移平台及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微位移平台，包括底板、中间板、载板、X轴驱动组件及Y轴驱动组件；所述中间板下方设置有所述底板，且所述中间板与所述底板之间沿X轴线滑动配合连接；所述中间板上方设置有所述载板，且所述中间板与所述载板之间沿Y轴线滑动配合连接；其中，X轴与Y轴相互垂直；所述X轴驱动组件安装于所述中间板，并用于驱动所述中间板相对所述底板沿X轴直线移动；所述Y轴驱动组件安装于所述中间板，并用于驱动所述载板相对所述中间板沿Y轴直线移动。该微位移平台设置为三层结构，主要零部件装设于中间层结构，科学合理的布局使得体积小，加工、装配便利，为保证位移精度提供保障。同时，本发明也公开了一种微位移平台的制造方法。

Description

一种微位移平台及其制造方法

技术领域

本发明涉及微位移技术领域，具体地，涉及一种微位移平台，应用于基因测序中的微位移。同时，本发明也提供一种微位移平台的制造方法。

背景技术

基因测序设备中的测序芯片需进行微位移，以实现基因测序工作。在基因测序工作中，零部件的移动精度影响着基因测序工作能否顺利进行以及测序的准确性。

基因测序设备外形体积小，其内部关键部件的测序芯片的位移行程短，为了能满足基因测序的工艺要求，一种体积小，位移精度高的高精密微位移平台成为基因测序设备研究的重要课题。

发明内容

本发明提出一种微位移平台，旨在提供一种高精密微位移平台，具有结构布局合理、体积小、位移精度高等特点。

本发明采用的技术方案为：

一种微位移平台，包括底板、中间板、载板、X轴驱动组件及Y轴驱动组件；

所述中间板下方设置有所述底板，且所述中间板与所述底板之间沿X轴线滑动配合连接；所述中间板上方设置有所述载板，且所述中间板与所述载板之间沿Y轴线滑动配合连接；其中，X轴与Y轴相互垂直；

所述X轴驱动组件安装于所述中间板，所述X轴驱动组件包括第一驱动端，所述第一驱动端与所述底板固定连接，用于驱动所述中间板相对所述底板沿X轴直线移动；所述Y轴驱动组件安装于所述中间板，所述Y轴驱动组件包括第二驱动端，所述第二驱动端与所述载板固定连接,用于驱动所述载板相对所述中间板沿Y轴直线移动。

进一步地，所述X轴驱动组件还包括第一旋转螺杆；

所述第一旋转螺杆安装于所述中间板一边缘部，其一端与电机联接，以使所述第一旋转螺杆能够绕其轴线旋转；所述第一驱动端为第一螺母，且所述第一螺母与所述第一旋转螺杆螺纹配合；

所述Y轴驱动组件还包括第二旋转螺杆；

所述第二旋转螺杆安装于所述中间板一边缘部，且与所述第一旋转螺杆轴线垂直，其一端与电机联接，以使所述第二旋转螺杆能够绕其轴线旋转；所述第二驱动端为第二螺母，且所述第二螺母与所述第二旋转螺杆螺纹配合。

进一步地，所述第一旋转螺杆与所述第一螺母在所述第一旋转螺杆轴线上能够自锁；所述第二旋转螺杆与所述第二螺母在所述第二旋转螺杆轴线上能够自锁。

进一步地，所述微位移平台还包括X轴导向组件及Y轴导向组件；

所述中间板与所述底板之间通过X轴导向组件滑动配合连接；所述X轴导向组件包括至少两X轴导轨，至少两所述X轴导轨分别平行于X轴，且在同一平面；所述X轴导轨包括第一X轴支轨及第二X轴支轨；所述第一X轴支轨及所述第二X轴支轨之间滑动配合连接，且分别安装于所述中间板及所述底板；

所述中间板与所述载板之间通过Y轴导向组件滑动配合连接，所述Y轴导向组件包括至少两Y轴导轨，至少两所述Y轴导轨分别平行于Y轴，且在同一平面；所述Y轴导轨包括第一Y轴支轨及第二Y轴支轨；所述第一Y轴支轨及所述第二Y轴支轨之间滑动配合连接，且分别安装于所述中间板及所述载板。

进一步地，所述中间板与所述载板均开设有孔洞，用于减轻部分重量。

同时，本发明也提供一种微位移平台的制造方法，包括如下步骤：

选取用于制造底板、中间板及载板的制造原料；

将所述制造原料进行加工，以形成所述底板、所述中间板及所述载板；

将所述底板安装于所述中间板下方，且沿X轴线滑动配合连接，在所述中间板安装X轴驱动组件，用以驱动所述中间板相对所述底板沿X轴直线移动；

将所述载板安装于所述中间板上方，且沿Y轴线滑动配合连接，在所述中间板安装Y轴驱动组件，用以驱动所述载板相对所述中间板沿Y轴直线移动；

其中，X轴与Y轴相互垂直。

进一步地，所述选取用于制造底板、中间板及载板的制造原料的步骤，具体包括：

选用质轻且高刚性的制造原料，用于制造底板、中间板及载板。

进一步地，在所述将所述制造原料进行加工，以形成所述底板、所述中间板及所述载板的步骤之前，包括：

将所述制造原料开设至少两工艺销孔；

根据至少两所述工艺销孔的所述制造原料固定于加工平台。

进一步地，所述将所述制造原料进行加工，以形成所述底板、所述中间板及所述载板的步骤，具体包括：

在加工过程中采用分批次给加工量，每一次加工之前保证一定时间的时效。

进一步地，在所述将所述底板安装于所述中间板下方，且沿X轴线滑动配合连接的步骤，具体包括：

所述底板与所述中间板之间采用X轴导向组件滑动配合连接，所述X轴导向组件包括至少两X轴导轨，至少两所述X轴导轨分别平行于X轴，且在同一平面设置，所述X轴导轨包括第一X轴支轨及与所述第一X轴支轨滑动配合的第二X轴支轨；

将所述中间板固定于工装基台，将所述X轴导向组件的第一X轴支轨安装于所述中间板，第二X轴支轨安装于所述底板；所述X轴导向组件的第一X轴支轨与第二X轴支轨配合以使所述中间板与所述底板沿X轴线滑动配合连接；

在所述将所述载板安装于所述中间板上方，且沿Y轴线滑动配合连接的步骤，具体包括：

所述中间板与所述载板之间采用Y轴导向组件滑动配合连接，所述Y轴导向组件包括至少两Y轴导轨，至少两所述Y轴导轨分别平行于Y轴，且在同一平面设置，其中，X轴与Y轴相互垂直，所述Y轴导轨包括第一Y轴支轨及与所述第一Y轴支轨滑动配合的第二Y轴支轨；

将所述中间板翻转并固定于工装基台，所述Y轴导向组件中的第一Y轴支轨安装于所述中间板，且所述Y轴导向组件的第一Y轴支轨与所述X轴导向组件的第一X轴支轨相互垂直；所述Y轴导向组件中的第二Y轴支轨安装于所述载板；所述Y轴导向组件的第一Y轴支轨与第二Y轴支轨配合以使所述中间板与所述载板沿Y轴线滑动配合连接。

本发明的微位移平台设置为三层结构：底层、中层及顶层，整体结构偏平细致。底层包括有所述底板，用于将所述微位移平台安装于外部系统结构中。中层包括有所述中间板，所述中间板分别与所述底板及所述载板滑动配合连接，以使得所述载板能够二维平面移动。

所述微位移平台的主要驱动组件及相关导向组件设置于所述中间板结构上，使得结构紧凑，体积小型化，主要零部件处于相对封闭状态，保障所述微位移平台运行稳健。在满足体积小型化的同时，科学合理的布局能够为加工、装配提供便利，保证位移精度高，满足工艺要求。

本发明实施例的微位移平台从结构设计、材料加工、部件装配各个环节考虑，保证其体积小，位移精度高，以满足工艺要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种微位移平台的整体结构示意图；

图2是图1是分解图。

其中，主要附图标记说明：

微位移平台100	底板10	中间板20
			孔洞21	工艺销孔22	载板30
孔洞31	X轴驱动组件40	第一旋转螺杆41
			第一电机42	第一螺母43	第一连接件431
Y轴驱动组件50	第二旋转螺杆51	第二电机52
			第二螺母53	第二连接件531	X轴导向组件60
X轴导轨61	第一X轴支轨611	第二X轴支轨612
			Y轴导向组件70	Y轴导轨71	第一Y轴支轨711
第二Y轴支轨712

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明技术方案，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明实施例第一方面提供一种微位移平台100，参阅图1、2，包括底板10、中间板20及载板30。

所述中间板20下方设置有所述底板10，且所述中间板20与所述底板10之间沿X轴线滑动配合连接。所述中间板20及所述底板10皆采用质轻且高刚性材料，比如航空铝材，不易于发生形变，保证精度。

所述微位移平台100还包括X轴导向组件60，所述中间板20与所述底板10之间通过X轴导向组件60滑动配合连接。所述X轴导向组件60包括至少两X轴导轨61，至少两所述X轴导轨61分别平行于X轴，且在同一平面。所述X轴导轨61包括第一X轴支轨611及第二X轴支轨612，所述第一X轴支轨611及所述第二X轴支轨612之间滑动配合连接，且分别安装于所述中间板20及所述底板10。

参见图2，具体地，所述中间板20与所述底板10之间通过两所述X轴导轨61滑动配合连接。可选地，所述X轴导轨61为交叉滚子导轨。交叉滚子导轨具有所述第一X轴支轨611及所述第二X轴支轨612，为保证精度，交叉滚子导轨内部使用精密级的圆筒滚柱，以使所述第一X轴支轨611与所述第二X轴支轨612滑动配合连接。

相互平行的两所述X轴导轨61可将所述中间板20滑动安装于所述底板10，以实现所述中间板20能够相对所述底板10沿X轴线直线移动，简约了滑动连接结构，加工、装配过程简便，保证精度。

在本实施例中，所述中间板20上方设置有所述载板30，且所述载板30与所述中间板20之间沿Y轴线滑动配合连接，其中，X轴与Y轴相互垂直。

同样地，所述载板30采用质轻且高刚性的材料，比如航空铝材，不易于发生形变，保证精度。

所述微位移平台100还包括Y轴导向组件70，所述中间板20与所述载板30之间通过Y轴导向组件70滑动配合连接。所述Y轴导向组件70包括至少两Y轴导轨71，至少两所述Y轴导轨71分别平行于Y轴，且在同一平面。所述Y轴导轨71包括第一Y轴支轨711及第二Y轴支轨712，所述第一Y轴支轨711及所述第二Y轴支轨712之间滑动配合连接，且分别安装于所述中间板20及所述载板30。

参见图2，具体地，所述中间板20与所述载板30之间通过两所述Y轴导轨71滑动配合连接。可选地，所述Y轴导轨71为交叉滚子导轨。交叉滚子导轨具有所述第一Y轴支轨711及所述第二Y轴支轨712，为保证精度，交叉滚子导轨内部使用精密级的圆筒滚柱，以使所述第一Y轴支轨711与所述第二Y轴支轨712滑动配合连接。

相互平行的两所述Y轴导轨71可将所述载板30滑动安装于所述中间板20，以实现所述载板30能够相对所述中间板20沿Y轴线直线移动，简约了滑动连接结构，加工、装配过程简便，保证精度。

在本实施例中，所述微位移平台100还包括X轴驱动组件40及Y轴驱动组件50。所述X轴驱动组件40安装于所述中间板20，所述X轴驱动组件40包括第一驱动端，所述第一驱动端与所述底板10固定连接，用于驱动所述中间板20相对所述底板10沿X轴直线移动。

参见图2，具体地，所述X轴驱动组件40包括第一旋转螺杆41、第一电机42、第一螺母43、第一连接件431。所述第一旋转螺杆41安装于所述中间板20一边缘部，平行X轴线设置，其一端与所述第一电机42联接，另一端通过轴承安装于所述中间板20上，以使所述第一旋转螺杆41能够绕其自身轴线旋转。所述第一旋转螺杆41上设置有与之螺纹配合的第一螺母43，所述第一螺母43通过所述第一连接件431与所述底板10固定连接。此时，所述第一驱动端为第一螺母43。所述第一电机42固定安装于所述中间板20上，当第一电机42驱动所述第一旋转螺杆41旋转时，所述第一旋转螺杆41相对于所述第一螺母43沿其轴向移动，即当所述底板10被固定安装于外部系统结构时，所述中间板20连同所述载板30在所述第一旋转螺杆41的作用下沿X轴线移动。

特别地，在本实施例中，所述第一电机42采用有刷直流电机。有刷直流电机的转子绕组没有铁芯，由自承式铜线圈绕组构成，这种转子重量轻，转动惯量极低，转动时不会发生迟滞，电机的动态特性好，能够满足微位移平台100灵敏度高的特点。

特别地，为保证位移精度，所述第一螺母43采用消隙螺母，所述第一旋转螺杆41与所述第一螺母43在其轴向配合上零间隙，尽可能地保证精度。进一步地，所述第一旋转螺杆41与所述第一螺母43在所述第一旋转螺杆41轴线上能够自锁。所述第一旋转螺杆41与所述第一螺母43发生相对位移后，所述第一旋转螺杆41相对所述第一螺母43沿其轴向移动，当停止下来，由于惯性的存在，所述第一旋转螺杆41对所述第一螺母43产生冲击力，为防止因为惯性而使得所述第一旋转螺杆41与所述第一螺母43进一步发生位移，所述第一旋转螺杆41上的螺距应该足够小，以使所述第一旋转螺杆41与所述第一螺母43能够发生自锁，以避免所述第一旋转螺杆41相对所述第一螺母43发生进一步位移，保证位移精度。

所述Y轴驱动组件50安装于所述中间板20，所述Y轴驱动组件50包括第二驱动端，所述第二驱动端与所述载板30固定连接,用于驱动所述载板30相对所述中间板20沿Y轴直线移动。

参见图2，具体地，所述Y轴驱动组件50包括第二旋转螺杆51、第二电机52、第二螺母53、第二连接件531。所述第二旋转螺杆51安装于所述中间板20一边缘部，且与所述第一旋转螺杆41轴线垂直，其一端与所述第二电机52联接，另一端通过轴承安装于所述中间板20上，以使所述第二旋转螺杆51能够绕其自身轴线旋转。所述第二旋转螺杆51上设置有与之螺纹配合的第二螺母53，所述第二螺母53通过第二连接件531与所述载板30固定连接。此时，所述第二驱动端为第二螺母53。

所述第二电机52固定安装于所述中间板20上，当所述第二电机52驱动所述第二旋转螺杆51旋转时，所述第二旋转螺杆51相对于所述第二螺母53沿其轴向移动，即所述载板30在所述第二旋转螺杆51的作用下沿Y轴线移动。

特别地，在本实施例中，第二电机52采用有刷直流电机。有刷直流电机的转子绕组没有铁芯，由自承式铜线圈绕组构成，这种转子重量轻，转动惯量极低，转动时不会发生迟滞，电机的动态特性好，能够满足微位移平台100灵敏度高的特点。

特别地，为保证位移精度，所述第二螺母53采用消隙螺母，所述第二旋转螺杆51与所述第二螺母53在其轴向配合上零间隙，尽可能地保证精度。进一步地，所述第二旋转螺杆51与所述第二螺母53在所述第二旋转螺杆51轴线上能够自锁。所述第二旋转螺杆51与所述第二螺母53发生相对位移后，所述第二旋转螺杆51相对所述第二螺母53沿其轴向移动，当停止下来，由于惯性的存在，所述第二旋转螺杆51对所述第二螺母53产生冲击力，为防止因为惯性而使得所述第二旋转螺杆51与所述第二螺母53进一步发生位移，所述第二旋转螺杆51上的螺距应该足够小，以使所述第二旋转螺杆51与所述第二螺母53能够发生自锁，以避免所述第二旋转螺杆51相对所述第二螺母53发生进一步位移，保证位移精度。

所述微位移平台100中的所述中间板20与所述载板30部分是可以移动的，为了保证移动部分足够轻，减轻电机的负担，进一步地，在本实施例中，所述中间板20与所述载板30在不影响其工作能力的条件下，均开设有孔洞，从而减轻所述微位移平台100中移动部分的重量，提高灵敏度。具体地，如图2，所述中间板20开设有孔洞21，所述载板开设有孔洞31。

本发明实施例的微位移平台100设置为三层结构：底层、中层及顶层，整体结构偏平细致。底层包括有所述底板10，用于将所述微位移平台100安装于外部系统结构中。中层包括有所述中间板20，所述中间板20分别与所述底板10及所述载板30滑动配合连接，以使得所述载板30能够二维平面移动。

所述微位移平台100的主要驱动组件及相关导向组件设置于所述中间板20结构上，使得结构紧凑，体积小型化，主要零部件处于相对封闭状态，保障所述微位移平台100运行稳健。在满足体积小型化的同时，科学合理的布局能够为加工、装配提供便利，保证位移精度高，满足工艺要求。

本发明实施例的微位移平台100从结构设计、材料加工、部件装配各个环节考虑，保证其体积小，位移精度高，以满足工艺要求。

继续参见图1、2，本发明实施例第二方面公开了一种微位移平台100的制造方法，用以实现制造上述第一方面提供的一种微位移平台100，包括如下步骤：

选取用于制造底板10、中间板20及载板30的制造原料；

将所述制造原料进行加工，以形成所述底板10、所述中间板20及所述载板30；

将所述底板10安装于所述中间板20下方，且沿X轴线滑动配合连接，在所述中间板20安装X轴驱动组件40，用以驱动所述中间板20相对所述底板10沿X轴直线移动；

将所述载板30安装于所述中间板20上方，且沿Y轴线滑动配合连接，在所述中间板20安装Y轴驱动组件50，用以驱动所述载板30相对所述中间板20沿Y轴直线移动；

其中，X轴与Y轴相互垂直。

为了制造出一个具有体积小，位移精度高的高精密微位移平台100，本发明实施例从结构设计、原料加工、部件装配各个环节考虑，以使得最终产品能够满足工艺精度要求。

在本实施例中，所述选取用于制造底板10、中间板20及载板30的制造原料的步骤，具体包括：选用质轻且高刚性的制造原料，用于制造底板10、中间板20及载板30。可选地，所述底板10、所述中间板20及所述载板30采用质轻且高刚性的航空铝材料。质轻的材质使得所述微位移平台100重量轻，减轻驱动电机的负担，提高位移灵敏度。高刚性材质是保证最终产品精度的要求，使得所述微位移平台100的各部件不易于发生形变。

在本实施例中，所述将所述制造原料进行加工，以形成所述底板10、所述中间板20及所述载板30的步骤，具体包括：在加工过程中采用分批次给加工量，每一次加工之前保证一定时间的时效。

高刚性材料不易于被加工，或者一次加工精度不能够满足产品精度要求。为此，在所述将所述制造原料进行加工，以形成所述底板10、所述中间板20及所述载板30的步骤之前，还包括：将所述制造原料开设至少两工艺销孔22(如图2)；根据至少两所述工艺销孔22的所述制造原料固定于加工平台。

通过至少两工艺销孔22，将所述制造原料放置于加工平台，采用分批次给加工量，一方面能够逐次加工高刚性的制造原料，使得高刚性材料被加工成所需要的零部件，另一方面，也保证了加工产品的同心度。在加工过程中，制造原料会余留有应力，在每次加工之前，应保证一定静置时间的时效，以使得加工的所述制造原料释放应力，避免形变影响精度。

在本实施例中，在所述将所述底板10安装于所述中间板20下方，且沿X轴线滑动配合连接的步骤，具体包括：

所述底板10与所述中间板20之间采用X轴导向组件60滑动配合连接，所述X轴导向组件60包括至少两X轴导轨61，至少两所述X轴导轨61分别平行于X轴，且在同一平面设置，所述X轴导轨61包括第一X轴支轨611及与所述第一X轴支轨611滑动配合的第二X轴支轨612；

将所述中间板20固定于基台，将所述X轴导向组件60的第一X轴支轨611安装于所述中间板20，第二X轴支轨612安装于所述底板10；所述X轴导向组件60的第一X轴支轨611与第二X轴支轨612配合以使所述中间板20与所述底板10沿X轴线滑动配合连接；

在所述将所述载板30安装于所述中间板20上方，且沿Y轴线滑动配合连接的步骤，具体包括：

所述中间板20与所述载板30之间采用Y轴导向组件70滑动配合连接，所述Y轴导向组件70包括至少两Y轴导轨71，至少两所述Y轴导轨71分别平行于Y轴，且在同一平面设置，其中，X轴与Y轴相互垂直，所述Y轴导轨71包括第一Y轴支轨711及与所述第一Y轴支轨711滑动配合的第二Y轴支轨712；

将所述中间板20翻转并固定于基台，所述Y轴导向组件70中的第一Y轴支轨711安装于所述中间板20，且所述Y轴导向组件70的第一Y轴支轨711与所述X轴导向组件60的第一X轴支轨611相互垂直；所述Y轴导向组件70中的第二Y轴支轨712安装于所述载板30；所述Y轴导向组件70的第一Y轴支轨711与第二Y轴支轨712配合以使所述中间板20与所述载板30沿Y轴线滑动配合连接。

所述中间板20与所述底板10之间采用所述X轴导向组件60滑动配合连接，所述中间板20与所述载板30之间采用Y轴导向组件70滑动配合连接，一方面简约了滑动连接结构，所述X轴导向组件60与所述Y轴导向组件70可分别独立加工，确保精度要求。在装配过程中，可调地将所述X轴导向组件60与所述Y轴导向组件70相互垂直安装，使得最终产品的所述载板30能够沿X轴、Y轴直线移动且相互正交。

本发明实施例提供一种微位移平台100的具体制造过程如下：

选取三个航空铝材模块分别作为所述底板10、所述中间板20及所述载板30的制造原料。

将三个航空铝材模块分别开设有两个工艺销孔22，并根据两所述工艺销孔22将三个航空铝材模块分别固定于加工平台。

分别对三个航空铝材模块进行加工，在加工过程中，采用分批次给加工量的加工方式，而且每一次加工之前保证一定静置时间的时效，以释放航空铝材在加工过程中产生的应力。其中，所述底板10、所述中间板20及所述载板30的外轮廓长、宽大致为200mm。

可选地，所述底板10开设有安装螺孔，所述中间板20开设有相应的安装螺孔以及用于安装所述第一旋转螺杆41、所述第二旋转螺杆51、第一电机42、第二电机52、轴承等零部件的沟槽，所述载板30开设有相应的安装螺孔及开挖有用于减轻部分重量的孔洞31。

所述底板10与所述中间板20之间采用两个交叉滚子导轨作为所述X轴导向组件60，以使所述底板10与所述中间板20沿X轴线滑动配合，其中，交叉滚子具有所述第一X轴支轨611及与所述第一X轴支轨611滑动配合的第二X轴支轨612。

所述中间板20与所述载板30之间采用两个交叉滚子导轨作为所述Y轴导向组件70，以使所述中间板20与所述载板30沿Y轴线滑动配合，其中，交叉滚子导轨具有所述第一Y轴支轨711及与所述第一Y轴支轨711滑动配合的第二Y轴支轨712。

在装配过程中，为保证X轴线和Y轴线的正交精度，借助于一工装基台进行整体组装。

将所述中间板20固定于工装基台，该工装基台是大理石平台，具有平整的安装平面以及在安装平面上呈正交的基准直线及基准活动导轨。在这里，基准直线可选大理石平台的边线，基准活动导轨与该边线正交。

通过工装基台上的基准活动导轨校准配合，将所述X轴导向组件60的第一X轴支轨611安装于所述中间板20边缘部，以保证所述X轴导向组件60的第一X轴支轨611的直线度。所述X轴导向组件60的两所述第一X轴支轨611被固定安装之后，通过安装螺钉将所述X轴导向组件60的第二X轴支轨612安装于所述底板10，且所述X轴导向组件60中的第一X轴支轨611与第二X轴支轨612滑动配合连接。

沿平行X轴线，在所述中间板20边缘部安装所述第一旋转螺杆41，所述第一旋转螺杆41一端联接有刷直流电机，另一端通过轴承安装于所述中间板20上，其中，所述第一旋转螺杆41上预先安装有消隙螺母，且该消隙螺母通过所述第一连接件431与所述底板10固定连接。其中，所述第一旋转螺杆41长度为100mm。当所述中间板20与所述底板10大致重叠时，该消隙螺母停留在所述第一旋转螺杆41的中间部分。

将所述中间板20翻转并固定于工装基台，以所述X轴导向组件60的第一X轴支轨611贴合工装基台上的基准直线，在基准活动导轨的校准下将所述Y轴导向组件70的第一Y轴支轨711安装于所述中间板20，以保证所述Y轴导向组件70的第一Y轴支轨711的直线度，同时也保证所述X轴导向组件60与所述Y轴导向组件70相互垂直正交。

所述Y轴导向组件70的两所述第一Y轴支轨711被固定安装之后，沿平行Y轴线，在所述中间板20边缘部安装所述第二旋转螺杆51，所述第二旋转螺杆51一端联接有刷直流电机，另一端通过轴承安装于所述中间板20上，其中，所述第二旋转螺杆51上预先安装有消隙螺母。其中，所述第二旋转螺杆51长度为100mm。当所述中间板20与所述载板30大致重叠时，该消隙螺母停留在所述第二旋转螺杆51的中间部分。

通过安装螺钉将所述Y轴导向组件70的第二Y轴支轨712安装于所述载板30，且所述Y轴导向组件70中的第一Y轴支轨711与第二Y轴支轨712滑动配合连接。

通过第二连接件531将所述载板30与所述第二旋转螺杆51上的消隙螺母固定连接，即得一种微位移平台100结构。当然，所述微位移平台100，还可增加更多的功能模块，以使其更加智能化、精准化，比如，采用霍尔感应模块用以限定所述中间板20相对所述底板10沿X轴线的移动行程以及限定所述载板30相对中间板20沿Y轴线的移动行程。

综上可知，本发明实施例的微位移平台100，从结构设计、材料加工、部件装配各个环节考虑，以保证每一环节都能满足工艺精度要求，使得最终产品符合工艺精度，力求获得一个体积小，而且位移精度高的高精密微位移平台100。

尤其地，所述微位移平台100外轮廓长、宽在200mm左右，沿X轴、Y轴的移动行程在12.7mm左右。因此，在所述微位移平台100体积足够小的时候，为了保证其位移精度就特别需要从结构设计、材料加工、部件装配各个环节考虑，以保证获得足够高的位移精度。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微位移平台，其特征在于，包括底板、中间板、载板、X轴驱动组件及Y轴驱动组件；

所述中间板下方设置有所述底板，且所述中间板与所述底板之间沿X轴线滑动配合连接；所述中间板上方设置有所述载板，且所述中间板与所述载板之间沿Y轴线滑动配合连接；其中，X轴与Y轴相互垂直；

所述X轴驱动组件安装于所述中间板，所述X轴驱动组件包括第一驱动端，所述第一驱动端与所述底板固定连接，用于驱动所述中间板相对所述底板沿X轴直线移动；所述Y轴驱动组件安装于所述中间板，所述Y轴驱动组件包括第二驱动端，所述第二驱动端与所述载板固定连接,用于驱动所述载板相对所述中间板沿Y轴直线移动。

2.根据权利要求1所述的一种微位移平台，其特征在于，所述X轴驱动组件还包括第一旋转螺杆；

所述第一旋转螺杆安装于所述中间板一边缘部，其一端与电机联接，以使所述第一旋转螺杆能够绕其轴线旋转；所述第一驱动端为第一螺母，且所述第一螺母与所述第一旋转螺杆螺纹配合；

所述Y轴驱动组件还包括第二旋转螺杆；

所述第二旋转螺杆安装于所述中间板一边缘部，且与所述第一旋转螺杆轴线垂直，其一端与电机联接，以使所述第二旋转螺杆能够绕其轴线旋转；所述第二驱动端为第二螺母，且所述第二螺母与所述第二旋转螺杆螺纹配合。

3.根据权利要求2所述的一种微位移平台，其特征在于，所述第一旋转螺杆与所述第一螺母在所述第一旋转螺杆轴线上能够自锁；所述第二旋转螺杆与所述第二螺母在所述第二旋转螺杆轴线上能够自锁。

4.根据权利要求1或3所述的一种微位移平台，其特征在于，所述微位移平台还包括X轴导向组件及Y轴导向组件；

所述中间板与所述底板之间通过X轴导向组件滑动配合连接；所述X轴导向组件包括至少两X轴导轨，至少两所述X轴导轨分别平行于X轴，且在同一平面；所述X轴导轨包括第一X轴支轨及第二X轴支轨；所述第一X轴支轨及所述第二X轴支轨之间滑动配合连接，且分别安装于所述中间板及所述底板；

所述中间板与所述载板之间通过Y轴导向组件滑动配合连接，所述Y轴导向组件包括至少两Y轴导轨，至少两所述Y轴导轨分别平行于Y轴，且在同一平面；所述Y轴导轨包括第一Y轴支轨及第二Y轴支轨；所述第一Y轴支轨及所述第二Y轴支轨之间滑动配合连接，且分别安装于所述中间板及所述载板。

5.根据权利要求1所述的一种微位移平台，其特征在于，所述中间板与所述载板均开设有孔洞。

6.一种微位移平台的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

选取用于制造底板、中间板及载板的制造原料；

将所述制造原料进行加工，以形成所述底板、所述中间板及所述载板；

将所述底板安装于所述中间板下方，且沿X轴线滑动配合连接，在所述中间板安装X轴驱动组件，用以驱动所述中间板相对所述底板沿X轴直线移动；

将所述载板安装于所述中间板上方，且沿Y轴线滑动配合连接，在所述中间板安装Y轴驱动组件，用以驱动所述载板相对所述中间板沿Y轴直线移动；

其中，X轴与Y轴相互垂直。

7.根据权利要求6所述的一种微位移平台的制造方法，其特征在于，所述选取用于制造底板、中间板及载板的制造原料的步骤，具体包括：

选用质轻且高刚性的制造原料，用于制造底板、中间板及载板。

8.根据权利要求7所述的一种微位移平台的制造方法，其特征在于，在所述将所述制造原料进行加工，以形成所述底板、所述中间板及所述载板的步骤之前，包括：

将所述制造原料开设至少两工艺销孔；

根据至少两所述工艺销孔的所述制造原料固定于加工平台。

9.根据权利要求6或8所述的一种微位移平台的制造方法，其特征在于，所述将所述制造原料进行加工，以形成所述底板、所述中间板及所述载板的步骤，具体包括：

在加工过程中采用分批次给加工量，每一次加工之前保证一定时间的时效。

10.根据权利要求9所述的一种微位移平台的制造方法，其特征在于，在所述将所述底板安装于所述中间板下方，且沿X轴线滑动配合连接的步骤，具体包括：

所述底板与所述中间板之间采用X轴导向组件滑动配合连接，所述X轴导向组件包括至少两X轴导轨，至少两所述X轴导轨分别平行于X轴，且在同一平面设置，所述X轴导轨包括第一X轴支轨及与所述第一X轴支轨滑动配合的第二X轴支轨；

将所述中间板固定于工装基台，将所述X轴导向组件的第一X轴支轨安装于所述中间板，第二X轴支轨安装于所述底板；所述X轴导向组件的第一X轴支轨与第二X轴支轨配合以使所述中间板与所述底板沿X轴线滑动配合连接；

在所述将所述载板安装于所述中间板上方，且沿Y轴线滑动配合连接的步骤，具体包括：

所述中间板与所述载板之间采用Y轴导向组件滑动配合连接，所述Y轴导向组件包括至少两Y轴导轨，至少两所述Y轴导轨分别平行于Y轴，且在同一平面设置，其中，X轴与Y轴相互垂直，所述Y轴导轨包括第一Y轴支轨及与所述第一Y轴支轨滑动配合的第二Y轴支轨；

将所述中间板翻转并固定于工装基台，所述Y轴导向组件中的第一Y轴支轨安装于所述中间板，且所述Y轴导向组件的第一Y轴支轨与所述X轴导向组件的第一X轴支轨相互垂直；所述Y轴导向组件中的第二Y轴支轨安装于所述载板；所述Y轴导向组件的第一Y轴支轨与第二Y轴支轨配合以使所述中间板与所述载板沿Y轴线滑动配合连接。

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