CN112959086A - 一种精度可调节的运动平台 - Google Patents

Abstract

本申请实施例属于精度运动平台技术领域，涉及一种精度可调节的运动平台。包括底座组件、X轴组件、Y轴组件和精度调节机构，所述X轴组件和Y轴组件设于所述底座组件上，所述精度调节机构设于所述底座组件和X轴组件上，用于调节所述X轴组件的位置，以调节所述X轴组件与Y轴组件之间的位置精度。调节多个调节顶丝在Z向调整块的调节孔内的位置，使调节顶丝去顶Z向顶块，从而调节X轴组件的俯仰角和翻滚角来达到基本水平；然后以Y轴组件为基准，调节多个调节顶丝在水平调整块调节孔内的位置，使调节顶丝去顶水平顶块，调节X轴组件的偏航角，从而实现调节X轴组件与Y轴组件之间的位置精度，整个调节过程简单快捷，调节效率高，调节风险低。

Description

一种精度可调节的运动平台

技术领域

本申请涉及高精度运动平台技术领域，更具体的说，特别涉及一种精度可调节的运动平台。

背景技术

由于整个高精度运动平台的精度调节过程一般为：首先通过所有保证所有零部件的自身精度，然后再通过工装夹具来保证各个单轴的运功精度(如直线度，行走平行度)，从而再去调节各个运动轴之间的位置精度(如垂直度、俯仰、扭摆、偏航)，最终得到运动平台的整体精度。对于短行程(1.5m左右)的多轴运动平台，整个单轴质量相对不大，其组装和调节各运动轴的配合精度比较容易。但是对于长行程平台来说，随单轴质量增大，精度调节就比较费劲。尤其在长行程多轴大理石平台精度调节时，单轴精度在吨级以上。尽管在航车辅助下吊装，但是要实现微米级的调节还是非常困难，而且风险系数较高，费时而且费力。基于以上说明，需要设计一种精度可调节的运动平台。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精度可调节的运动平台，解决现有运动平台调节困难，调节风险系数高，费时费力的技术问题。

为了解决以上提出的问题，本发明实施例提供了如下所述的技术方案：

一种精度可调节的运动平台，一种精度可调节的运动平台，包括底座组件、X轴组件、Y轴组件和精度调节机构，所述X轴组件和Y轴组件设于所述底座组件上，所述精度调节机构设于所述底座组件和X轴组件上，用于调节所述X轴组件的位置，以调节所述X轴组件与Y轴组件之间的位置精度。

进一步地，所述精度调节机构包括第一调节组件和第二调节组件，所述第一调节组件用于调节X轴组件的俯仰角和翻滚角，所述第二调节组件用于调节所述X轴组件的偏航角。

进一步地，所述第一调节组件沿所述X轴组件长度方向设置为多个，所述第一调节组件包括Z向顶块、Z向调整块和第一调节件，所述Z向顶块设于所述底座组件上，所述Z向调整块设于所述X轴组件上，所述第一调节件设于所述Z向调整块上，所述第一调节件与所述Z向顶块配合，以调节X轴组件的俯仰角和翻滚角。

进一步地，所述第一调节件包括两个调节顶丝，两个所述调节顶丝设于Z向调整块两侧且位于所述X轴组件长度方向的两侧，所述调节顶丝底部与所述Z向顶块相抵，所述Z向调整块两侧设有调节孔，所述调节孔设有与所述调节顶丝配合的螺纹，调节所述调节顶丝在所述调节孔内的位置，以调节所述X轴组件的位置。

进一步地，所述第二调节组件为两组，并对称设置于X轴组件长度方向两端。

进一步地，所述第二调节组件包括水平调整块、水平顶块和第二调节件，所述水平调整块设于所述底座组件上，所述水平顶块设于所述X轴组件上，所述第二调节件设于所述水平调整块上，所述第二调节件与所述水平顶块配合，以调节X轴组件的偏航角。

进一步地，所述水平调整块为L形，所述水平调整块沿水平方向的一面固定设置于所述底座组件上，所述第二调节件设于所述水平调整块沿竖直方向一面，所述第二调节件包括调节顶丝，所述调节顶丝底部与所述水平顶块相抵，所述水平调整块上设有调节孔，所述调节孔设有与所述调节顶丝配合的螺纹，调节所述调节顶丝在所述调节孔内的位置，以调节所述X轴组件的位置。

进一步地，所述ABC还包括紧固件，所述紧固件用于将所述X轴组件固定于所述底座组件上。

进一步地，所述紧固件为设于所述调节顶丝内的锁紧螺丝，所述Z向顶块和水平顶块上设有与所述锁紧螺丝配合的螺丝孔。

进一步地，所述底座组件包括大理石基座、四个支撑焊件和两个型钢焊件，所述支撑焊件设于所述大理石基座侧面，所述型钢焊件设于所述支撑焊件背向所述大理石基座的侧面，所述大理石基座上设有支撑所述Y轴组件的大理石立柱。

与现有技术相比，本发明实施例主要有以下有益效果：

一种精度可调节的运动平台，在调节过程中，通过以水平仪为基准，调节多个调节顶丝在Z向调整块的调节孔内的位置，使调节顶丝去顶Z向顶块，由于Z向顶块、Z向调整块和第一调节件沿X轴组件长度方向设置，提高第一调节件可调节X轴组件围绕Y轴的旋转角度，即调节X轴组件的俯仰角，由于两个调节顶丝设于Z向调整块两侧且位于所述X轴组件长度方向的两侧，通过调节顶丝可调节X轴组件围绕X轴的旋转角度，即调节X轴组件的翻滚角，从而调节X轴组件的俯仰角和翻滚角来达到基本水平；然后以Y轴组件为基准，通过架设激光干涉仪为准线，调节多个调节顶丝在水平调整块调节孔内的位置，使调节顶丝去顶水平顶块，由于两组第二调节组件沿X轴组件长度方向两端对称设置，通过调节两组第二调节组件，可调节X轴组件围绕Z轴的旋转角度，即调节X轴组件的偏航角，从而实现调节X轴组件与Y轴组件之间的位置精度，待所有精度要求都达到需求后，然后拧紧全部锁紧螺丝，整个调节过程简单快捷，调节效率高，调节风险低，可以应用在不同产品和不同工艺中，适用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图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获得其他的附图。

图1为本发明实施例中精度可调节的运动平台的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中底座组件的结构示意图；

图3为本发明实施例中X轴组件的结构示意图；

图4为本发明实施例中精度调节机构的结构示意图；

图5为本发明实施例中俯仰角、偏航角和翻滚角的示意图。

附图标记说明：

1、底座组件；11、大理石基座；12、支撑焊件；13、型钢焊件；2、X轴组件；3、Y轴组件；4、第一调节组件；41、Z向顶块；42、Z向调整块；43、第一调节件；5、第二调节组件；51、水平调整块；52、水平顶块；53、第二调节件；6、紧固件；7、大理石立柱。

具体实施方式

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。本文中在本发明的说明书中所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。本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

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

实施例

如图1至图3所示，一种精度可调节的运动平台，包括底座组件1、X轴组件2、Y轴组件3和精度调节机构，所述X轴组件2和Y轴组件3设于所述底座组件1上，所述精度调节机构设于所述底座组件1和X轴组件2上，用于调节所述X轴组件2的位置，以调节所述X轴组件2与Y轴组件3之间的位置精度。

本发明实施例提供的精度可调节的运动平台，应用于运动轴需要进行微米级精度调节的高精度运动平台技术领域，涉及行业包括面板、半导体、喷墨打印等领域。在安装过程中，首先将精度调节机构固定安装在在底座组件1和X轴组件2相应位置，然后用航车吊X轴组件2，将X轴组件2吊装在底座组件1上，随后吊装Y轴组件3并将Y轴组件3进行紧固在底座组件1上；在调节过程中，通过以水平仪为基准，调节X轴组件2的位置，以调节X轴组件2的俯仰角和翻滚角来达到基本水平，然后以Y轴组件3为基准，通过架设激光干涉仪为准线，调节X轴组件2的偏航角，从而实现调节X轴组件2与Y轴组件3之间的位置精度，调节过程简单快捷，调节效率高，调节风险低，可以应用在不同产品和不同工艺中，适用范围广。

本发明实施例中，所示X轴组件2包括X轴基座和设于所述X轴基座上的U型直线电机，所述Y轴组件3包括Y轴基座和设于所述Y轴基座上的U型直线电机。

所述精度调节机构包括第一调节组件4和第二调节组件5，所述第一调节组件4用于调节X轴组件2的俯仰角和翻滚角，所述第二调节组件5用于调节所述X轴组件2的偏航角。在调节过程中，以水平仪为基准，通过第一调节组件4调节X轴组件2的俯仰角和翻滚角来达到基本水平，然后以Y轴组件3为基准，架设激光干涉仪为准线，通过第二调节组件5调节X轴组件2的偏航角，从而实现调节X轴组件2与Y轴组件3之间的位置精度。

需要说明的是，如图5所示，俯仰角为围绕Y轴旋转偏差，也叫pitch值；偏航角为围绕Z轴旋转偏差，也叫yaw值；翻滚角为围绕X轴旋转偏差，也叫roll值。

结合图5，所述第一调节组件4沿所述X轴组件2长度方向设置为多个，所述第一调节组件4包括Z向顶块41、Z向调整块42和第一调节件43，所述Z向顶块41设于所述底座组件1上，所述Z向调整块42设于所述X轴组件2上，所述第一调节件43设于所述Z向调整块42上，所述第一调节件43与所述Z向顶块41配合，以调节X轴组件2的俯仰角和翻滚角。

本发明实施例中，所述第一调节组件4沿所述X轴组件2长度方向设置为五组，即Z向顶块41、Z向调整块42和第一调节件43均设置为五组。

所述第一调节件43包括两个调节顶丝，两个所述调节顶丝设于Z向调整块42两侧且位于所述X轴组件2长度方向的两侧，所述调节顶丝底部与所述Z向顶块41相抵，所述Z向调整块42两侧设有调节孔，所述调节孔设有与所述调节顶丝配合的螺纹，调节所述调节顶丝在所述调节孔内的位置，以调节所述X轴组件2的位置。

在调节过程中，调节所述调节顶丝在所述调节孔内的位置，使调节顶丝底部去顶Z向顶块41，调节Z向调整块42的位置，从而调节X轴组件2的位置；由于Z向顶块41、Z向调整块42和第一调节件43沿X轴组件2长度方向设置，提高第一调节件43可调节X轴组件2围绕Y轴的旋转角度，即调节X轴组件2的俯仰角；由于两个调节顶丝设于Z向调整块42两侧且位于所述X轴组件2长度方向的两侧，通过调节顶丝可调节X轴组件2围绕X轴的旋转角度，即调节X轴组件2的翻滚角。

所述第二调节组件5为两组，并对称设置于X轴组件2长度方向两端。

本发明实施例中，每组第二调节组件5沿所述X轴组件2长度方向设置为两个。

所述第二调节组件5包括水平调整块51、水平顶块52和第二调节件53，所述水平调整块51设于所述底座组件1上，所述水平顶块52设于所述X轴组件2上，所述第二调节件53设于所述水平调整块51上，所述第二调节件53与所述水平顶块52配合，以调节X轴组件2的偏航角。

所述水平调整块51为L形，所述水平调整块51沿水平方向的一面固定设置于所述底座组件1上，所述第二调节件53设于所述水平调整块51沿竖直方向一面，所述第二调节件53包括调节顶丝，所述调节顶丝底部与所述水平顶块52相抵，所述水平调整块51上设有调节孔，所述调节孔设有与所述调节顶丝配合的螺纹，调节所述调节顶丝在所述调节孔内的位置，以调节所述X轴组件2的位置。

在调节过程中，调节所述调节顶丝在所述调节孔内的位置，使调节顶丝底部去顶水平顶块52，调节水平调整块51的位置，从而调节X轴组件2的位置；由于两组第二调节组件5沿X轴组件2长度方向两端对称设置，通过调节两组第二调节组件5，可调节X轴组件2围绕Z轴的旋转角度，即调节X轴组件2的偏航角。

所述ABC还包括紧固件6，所述紧固件6用于将所述X轴组件2固定于所述底座组件1上，在调节好X轴组件2的俯仰角、翻滚角和偏航角后，通过紧固件6将X轴组件2固定于底座组件1上。

所述紧固件6为设于所述调节顶丝内的锁紧螺丝，所述Z向顶块41和水平顶块52上设有与所述锁紧螺丝配合的螺丝孔。

所述底座组件1包括大理石基座11、四个支撑焊件12和两个型钢焊件13，所述支撑焊件12设于所述大理石基座11侧面，所述型钢焊件13设于所述支撑焊件12背向所述大理石基座11的侧面，所述大理石基座11上设有支撑所述Y轴组件3的大理石立柱14。

工作过程：在安装过程中，首先将水平调整块51、Z向顶块41固定安装在在底座组件1相应位置，然后用航车吊X轴组件2，将水平顶块52和Z向调整块42用螺钉紧固带X轴基座上，再将X轴组件2整体吊装在底座组件1上，随后吊装大理石立柱14和Y轴组件3并将Y轴组件3进行紧固；在调节过程中，通过以水平仪为基准，调节多个调节顶丝在Z向调整块42的调节孔内的位置，使调节顶丝去顶Z向顶块41，由于Z向顶块41、Z向调整块42和第一调节件43沿X轴组件2长度方向设置，提高第一调节件43可调节X轴组件2围绕Y轴的旋转角度，即调节X轴组件2的俯仰角，由于两个调节顶丝设于Z向调整块42两侧且位于所述X轴组件2长度方向的两侧，通过调节顶丝可调节X轴组件2围绕X轴的旋转角度，即调节X轴组件2的翻滚角，从而调节X轴组件2的俯仰角和翻滚角来达到基本水平；然后以Y轴组件3为基准，通过架设激光干涉仪为准线，调节多个调节顶丝在水平调整块51调节孔内的位置，使调节顶丝去顶水平顶块52，由于两组第二调节组件5沿X轴组件2长度方向两端对称设置，通过调节两组第二调节组件5，可调节X轴组件2围绕Z轴的旋转角度，即调节X轴组件2的偏航角，从而实现调节X轴组件2与Y轴组件3之间的位置精度，待所有精度要求都达到需求后，然后拧紧全部锁紧螺丝，整个调节过程简单快捷，调节效率高，调节风险低，可以应用在不同产品和不同工艺中，适用范围广。

需要说明的是，在本发明的描述中，诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，或者不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个实施例方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，实施例方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。需要说明的是，在不冲突或矛盾的情况下，本申请中的实施例及实施例中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以相互组合。本发明并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以单独使用本发明的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种精度可调节的运动平台，其特征在于，

包括底座组件、X轴组件、Y轴组件和精度调节机构，所述X轴组件和Y轴组件设于所述底座组件上，所述精度调节机构设于所述底座组件和X轴组件上，用于调节所述X轴组件的位置，以调节所述X轴组件与Y轴组件之间的位置精度。

2.根据权利要求1所述的精度可调节的运动平台，其特征在于，

所述精度调节机构包括第一调节组件和第二调节组件，所述第一调节组件用于调节X轴组件的俯仰角和翻滚角，所述第二调节组件用于调节所述X轴组件的偏航角。

3.根据权利要求2所述的精度可调节的运动平台，其特征在于，

所述第一调节组件沿所述X轴组件长度方向设置为多个，所述第一调节组件包括Z向顶块、Z向调整块和第一调节件，所述Z向顶块设于所述底座组件上，所述Z向调整块设于所述X轴组件上，所述第一调节件设于所述Z向调整块上，所述第一调节件与所述Z向顶块配合，以调节X轴组件的俯仰角和翻滚角。

4.根据权利要求3所述的精度可调节的运动平台，其特征在于，

所述第一调节件包括两个调节顶丝，两个所述调节顶丝设于Z向调整块两侧且位于所述X轴组件长度方向的两侧，所述调节顶丝底部与所述Z向顶块相抵，所述Z向调整块两侧设有调节孔，所述调节孔设有与所述调节顶丝配合的螺纹，调节所述调节顶丝在所述调节孔内的位置，以调节所述X轴组件的位置。

5.根据权利要求4所述的精度可调节的运动平台，其特征在于，

所述第二调节组件为两组，并对称设置于X轴组件长度方向两端。

6.根据权利要求5所述的精度可调节的运动平台，其特征在于，

所述第二调节组件包括水平调整块、水平顶块和第二调节件，所述水平调整块设于所述底座组件上，所述水平顶块设于所述X轴组件上，所述第二调节件设于所述水平调整块上，所述第二调节件与所述水平顶块配合，以调节X轴组件的偏航角。

7.根据权利要求6所述的精度可调节的运动平台，其特征在于，

所述水平调整块为L形，所述水平调整块沿水平方向的一面固定设置于所述底座组件上，所述第二调节件设于所述水平调整块沿竖直方向一面，所述第二调节件包括调节顶丝，所述调节顶丝底部与所述水平顶块相抵，所述水平调整块上设有调节孔，所述调节孔设有与所述调节顶丝配合的螺纹，调节所述调节顶丝在所述调节孔内的位置，以调节所述X轴组件的位置。

8.根据权利要求1所述的精度可调节的运动平台，其特征在于，

所述ABC还包括紧固件，所述紧固件用于将所述X轴组件固定于所述底座组件上。

9.根据权利要求7所述的精度可调节的运动平台，其特征在于，

所述紧固件为设于所述调节顶丝内的锁紧螺丝，所述Z向顶块和水平顶块上设有与所述锁紧螺丝配合的螺丝孔。

10.根据权利要求1所述的精度可调节的运动平台，其特征在于，

所述底座组件包括大理石基座、四个支撑焊件和两个型钢焊件，所述支撑焊件设于所述大理石基座侧面，所述型钢焊件设于所述支撑焊件背向所述大理石基座的侧面，所述大理石基座上设有支撑所述Y轴组件的大理石立柱。

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