CN114833791A - 一种六自由度精密微动平台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种六自由度精密微动平台，包括固定底板、载盘、位姿调节结构，位姿调节结构位于固定底板与载盘之间，用于调节工件在X轴方向、和/或Y轴方向、和/或Z轴方向的位移，以及和/或调节工件的角度。位姿调节结构包括多层连接载板，且在固定底板与其相邻的连接载板之间、连接载板与其相邻的载盘之间、相邻的连接载板之间均设有位姿调节组件。本发明的微动平台具有结构简单、成本低、无磨损粉尘的优点，且通过多个位姿调节组件能够将载盘上工件在X轴、Y轴方向、Z轴方向的位移，以及工件的角度的六自由度调节进行拆分，以分别对工件的位姿进行调整和精确控制。
Description
技术领域
本发明属于微纳加工技术领域，涉及一种六自由度精密微动平台。
背景技术
微纳加工技术是对毫米至纳米区间内的目标物及其目标物组件进行加工、组装、集成，涉及领域宽广并且多学科交叉，随着科学技术不断的发展，对目标物在空间范围内的位置以及空间姿态的精度要求越来越高，传统的位置调整平台由于总重大、空间占比高、精度低、需定期维护并且润滑油脂易散发粉尘等缺陷，不能精确的调整工件的位置和姿态，已经不适用于微纳加工领域。
现有的六自由度或三自由度的位置调整平台(也可称之为位姿调整装置、运动机构等)，虽然具有体积小、精度高等优点，但是在使用过程中其导向机构(或运动机构或驱动机构)的各个部件之间在长期磨损下，一方面会降低工件位置和位姿的精度，另一方面产生的粉尘会影响产品的性能，同时上述导向机构(或运动机构或驱动机构)的运动间隙和迟滞也会造成产品性能下降的问题。
发明内容
为了解决现有的毫米至纳米级产品在加工过程中，其位置调整平台在调整其工件位置和位姿的过程中，容易出现导向机构内磨损产生的粉尘、运动间隙、运动迟滞，而出现影响产品性能、降低工件位置和位姿的精度的问题，本发明公开了一种结构简单、成本低、无磨损粉尘的六自由度精密微动平台，其广泛应用于微纳加工(如激光直写、纳米压印等)、光学对位、生物医疗等领域中微纳加工、光学检测对位等环境的应用。
实现发明目的的技术方案如下：一种六自由度精密微动平台，包括固定底板、载盘、位姿调节结构，位姿调节结构位于固定底板与载盘之间，用于调节工件在X轴方向、和/或Y轴方向、和/或Z轴方向的位移，以及和/或调节工件的角度。
其中，位姿调节结构包括多层沿固定底板至载盘方向设置的连接载板，且在固定底板与其相邻的连接载板之间、连接载板与其相邻的载盘之间、以及相邻的连接载板之间均设有位姿调节组件，姿调节组件包括线性驱动元件及与线性驱动元件相关联的线性测量元件。
本发明通过在固定底板与其相邻的连接载板之间、连接载板与其相邻的固定底板之间、以及相邻的连接载板之间分别设有位姿调节组件，将载盘上工件在X轴、Y轴方向、Z轴方向的位移，以及工件的角度的六自由度调节进行拆分，以分别对工件的位姿进行调整和控制。同时，通过线性驱动元件及与线性驱动元件相关联的线性测量元件，形成一维线性测量组，通过简单的运动算法即可满足空间位移量计算。
在六自由度精密微动平台的一个改进实施例中，上述连接载板包括沿固定底板至载盘方向依次设置的第一载板、第二载板。
固定底板与第一载板之间的位姿调节组件为X/Y轴位移调节组件，第一载板与第二载板之间的位姿调节组件为角度调节组件，第二载板与载盘之间的位姿调节组件为Z轴位移调节组件；
或固定底板与第一载板之间的位姿调节组件为X/Y轴位移调节组件，第一载板与第二载板之间的位姿调节组件为Z轴位移调节组件，第二载板与载盘之间的位姿调节组件为角度调节组件。
进一步的，上述X/Y轴位移调节组件的线性驱动元件包括X轴主电机和Y轴主电机，X轴主电机和Y轴主电机的电机定子均套设在电机动子上，电机定子固定在固定底板上表面的长边一侧，电机动子固定在第一载板上表面的宽边一侧。
X轴主电机的电机定子两侧与其电机动子在Y轴方向有均有第一移动间隙，Y轴主电机的电机定子两侧与其电机动子在X轴方向有均有第二移动间隙。
更进一步的，X/Y轴位移调节组件的线性驱动元件还包括X轴辅电机和Y轴辅电机，X轴辅电机和Y轴辅电机的电机定子均套设在电机动子上，电机定子固定在固定底板上表面的长边另一侧，电机动子固定在第一载板上表面的宽边另一侧。
X轴辅电机的电机定子两侧与其电机动子在Y轴方向有均有第一移动间隙，所述Y轴辅电机的所述电机定子两侧与所述电机动子在X轴方向有均有第二移动间隙。
进一步的，上述角度调节组件的线性驱动元件为Rz轴电机，Rz轴电机的电机定子固定在第一载板上表面非中心位置，电机动子与位于第一载板上表面中心位置的旋转轴承固定，且旋转轴承还与所述第二载板下表面中心位置固定；
或Rz轴电机的电机定子固定在第二载板上表面非中心位置，电机动子与位于第二载板上表面中心位置的旋转轴承固定，且旋转轴承还与载盘下表面中心位置固定。
进一步的，上述Z轴位移调节组件的线性驱动元件包括3个ZRxy轴电机，且3个ZRxy轴电机以连接载板中心周向分布。
ZRxy轴电机的电机定子固定在第一载板上表面，且其电机动子与第二载板下表面固定；
或ZRxy轴电机的电机定子固定在第二载板上表面，且其电机动子与载盘下表面固定。
在六自由度精密微动平台的另一个改进实施例中，上述线性测量元件分别固定在固定底板、第一载板、第二载板的上表面，且靠近与其相关联的线性驱动元件位置，并用以测量与其关联的线性驱动元件的位移变化量。
在六自由度精密微动平台的另一个改进实施例中，上述位姿调节结构还包括约束X/Y轴位移调节组件的线性驱动元件的第一弹性件、约束Z轴位移调节组件的线性驱动元件的第二弹性件。第一弹性件使X/Y轴位移调节组件的线性驱动元件只能在X轴方向、和/或Y轴方向，第二弹性件使Z轴位移调节组件的线性驱动元件只能在Z轴方向移动，以及和/或Rx方向、和/或Ry方向的转动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的六自由度精密微动平台，通过在固定底板与其相邻的连接载板之间、连接载板与其相邻的固定底板之间、以及相邻的连接载板之间分别设有位姿调节组件，可以实现将载盘上工件在X轴、Y轴方向、Z轴方向的位移，以及工件的角度的六自由度调节进行拆分，方便对工件的位姿进行调整和控制。
2.通过线性驱动元件及与线性驱动元件相关联的线性测量元件，可以形成一维线性测量组，通过简单的运动算法即可满足空间位移量计算。
3.通过采用第一弹性件、第二弹性件对线性驱动元件的运动进行约束，其在变形过程中不会出现磨损产生粉尘，造成污染工件的问题，进而不会影响工件的性能，同时在工件完成加工后快速的辅助线性驱动元件复位，降低消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为具体实施方式中六自由度精密微动平台的一种结构示意图；
图2为图1所示的六自由度精密微动平台的爆炸图；
图3为具体实施方式中第一弹性件的结构及弹性变形示意图；
图4为具体实施方式中第二弹性件的结构及弹性变形示意图；
其中，1.固定底板；2.载盘；3.位姿调节结构；4.连接载板；41.第一连接载板；42.第二连接载板；5.位姿调节组件；51.线性驱动元件；51－1.X轴主电机；51－2.Y轴主电机；51－3.电机定子；51－4.电机动子；51－5.Rz轴电机；51－6.旋转轴承；51－7.ZRxy轴电机；52.线性测量元件；53.第一弹性件；54.第二弹性件。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
本具体实施方式公开了一种六自由度精密微动平台，如图1所示，包括固定底板1、载盘2、位姿调节结构3，位姿调节结构3位于固定底板1与载盘2之间，用于调节工件在X轴方向、和/或Y轴方向、和/或Z轴方向的位移，以及和/或调节工件的角度。
其中，如图1所示，位姿调节结构3包括多层沿固定底板1至载盘2方向设置的连接载板4，且在固定底板1与其相邻的连接载板4之间、连接载板4与其相邻的载盘2之间、以及相邻的连接载板4之间均设有位姿调节组件5，姿调节组件5包括线性驱动元件51及与线性驱动元件51相关联的线性测量元件52。
本具体实施方式通过在固定底板1与其相邻的连接载板4之间、连接载板4与其相邻的载盘2之间、以及相邻的连接载板4之间分别设有位姿调节组件5，将载盘2上工件在X轴、Y轴方向、Z轴方向的位移，以及工件的角度的六自由度调节进行拆分，以分别对工件的位姿进行调整和控制。同时，通过线性驱动元件51及与线性驱动元件51相关联的线性测量元件52，形成一维线性测量组，通过简单的运动算法即可满足空间位移量计算。
在上述六自由度精密微动平台的一个实施例中，如图1和图2所示，连接载板4包括沿固定底板1至载盘2方向依次设置的第一载板41、第二载板42，在固定底板1与第一载板41之间，第一载板41与第二载板42之间，第二载板42与载盘2之间均设有姿调节组件5。
其中，位姿调节组件5包括X/Y轴位移调节组件、角度调节组件、Z轴位移调节组件，X/Y轴位移调节组件用于调节工件在X轴方向、Y轴方向的位移；Z轴位移调节组件用于调节工件在Z轴方向的位移；角度调节组件用于调节工件的角度(即工件相对于加工装置的角度)，在本结构的姿调节组件5中，X/Y轴位移调节组件、角度调节组件、Z轴位移调节组件是单独控制的，因此X/Y轴位移调节组件、角度调节组件、Z轴位移调节组件设置的位置可以任意设置。在微动平台工作调整工件位姿时，采用一定的算法对工件位姿要求进行计算，分别算出X/Y轴位移调节组件、角度调节组件、Z轴位移调节组件的中线性测量元件52的工作参数，X/Y轴位移调节组件、角度调节组件、Z轴位移调节组件分别工作调整工件的位置及姿态。
在上述姿调节组件5中X/Y轴位移调节组件、角度调节组件、Z轴位移调节组件的一种布置中，如图2所示，固定底板1与第一载板41之间的位姿调节组件5为X/Y轴位移调节组件，第一载板41与第二载板42之间的位姿调节组件5为角度调节组件，第二载板42与载盘2之间的位姿调节组件5为Z轴位移调节组件。
在姿调节组件5中X/Y轴位移调节组件、角度调节组件、Z轴位移调节组件的另一种未展示附图的布置中，固定底板1与第一载板41之间的位姿调节组件5为X/Y轴位移调节组件，第一载板41与第二载板42之间的位姿调节组件5为Z轴位移调节组件，第二载板42与载盘2之间的位姿调节组件5为角度调节组件。
在此需要说明的是，上述X/Y轴位移调节组件、角度调节组件、Z轴位移调节组件为本具体实施方式中两种较佳的布置方式，X/Y轴位移调节组件也可以设置在第一载板41与第二载板42之间，或者第二载板42与载盘2之间；Z轴位移调节组件也可以设置在固定底板1与第一载板41之间。
进一步的，如图2所示，上述X/Y轴位移调节组件的线性驱动元件包括X轴主电机51－1和Y轴主电机51－2，X轴主电机51－1和Y轴主电机51－2的电机定子51－3均套设在电机动子51－4上，电机定子51－3固定在固定底板1上表面的长边一侧(也可以设置在宽边一侧)，电机动子51－4固定在第一载板41上表面的宽边一侧(也可以设置在长边一侧)。
同时，由于X轴主电机51－1和Y轴主电机51－2集成设置，且电机定子51－3与固定底板1连接，电机动子51－4与第一载板41连接，因此，在X轴主电机51－1的电机动子51－4运动时，为了确保和Y轴主电机51－2的电机动子51－4与其电机定子51－3之间具有在X轴方向上位置变化余量，在X轴主电机51－1的电机定子51－3两侧与其电机动子51－4在Y轴方向有均有第一移动间隙。在Y轴主电机51－2的电机动子51－4运动时，为了确保和X轴主电机51－1的电机动子51－4与其电机定子51－3之间具有在Y轴方向上位置变化余量，在Y轴主电机51－2的电机定子51－3两侧与其电机动子51－4在X轴方向有均有第二移动间隙。优选的，使第一移动间隙和第二移动间隙大于微动平台运动过程中工件在X轴方向和Y轴方向最大的移动位移量。
更进一步的，为确保工件在X轴方向、Y轴方向上位移的精确度，以及确保工件在微动平台上的稳定性，在X/Y轴位移调节组件的线性驱动元件5的一种未展示附图的结构中，X/Y轴位移调节组件的线性驱动元件5还包括X轴辅电机和Y轴辅电机，X轴辅电机和Y轴辅电机的电机定子均套设在电机动子上，电机定子固定在固定底板上表面的长边另一侧(也可以设置在宽边一侧)，电机动子固定在第一载板上表面的宽边另一侧(也可以设置在长边一侧)。同时，X轴辅电机的电机定子两侧与其电机动子在Y轴方向有均有第一移动间隙，所述Y轴辅电机的所述电机定子两侧与所述电机动子在X轴方向有均有第二移动间隙。
X/Y轴位移调节组件在调节工件在X轴，和/或Y轴方向的位置时，X轴主电机51－1和Y轴主电机51－2(或者下述X轴主电机51－1、Y轴主电机51－2、X轴辅电机、Y轴辅电机)分别接收到根据工件在X轴方向、和/或Y轴方向的位移变化量，驱动电机动子51－4进行动作，将与电机动子51－4连接的第一连接载板41(或第二连接载板、或载盘2)沿X轴方向、和/或Y轴方向移动，此时与X轴主电机51－1及X轴辅电机(和/或Y轴主电机51－2、Y轴辅电机)关联的线性测量元件52实时采集各电机动子51－4的位移变量并发送给控制系统进行监控。
进一步的，如图2所示，上述角度调节组件的线性驱动元件5为Rz轴电机51－5。当角度调节组件位于第一载板41与第二载板42之间时，如图2所示，Rz轴电机51－5的电机定子51－3固定在第一载板41上表面非中心位置，电机动子51－4与位于第一载板41上表面中心位置的旋转轴承51－6固定，且旋转轴承51－6还与第二载板42下表面中心位置固定。或者当角度调节组件位于第二载板42与载盘2之间(无附图)时，Rz轴电机51－5的电机定子51－3固定在第二载板42上表面非中心位置，电机动子51－4与位于第二载板42上表面中心位置的旋转轴承51－6固定，且旋转轴承51－6还与载盘2下表面中心位置固定。
角度调节组件在调整工件相对于加工装置的角度时，Rz轴电机51－5接收到根据工件旋转角度要求计算的驱动指令时，电机动子51－4进行运动推动旋转轴承51－6旋转以带动第二载板42或载盘2转动到设定的角度即可，线性测量元件52实时测量电机动子51－4的位移变量并发送给控制系统进行监控。
进一步的，如图2所示，上述Z轴位移调节组件的线性驱动元件包括3个ZRxy轴电机51－7，且3个ZRxy轴电机51－7以连接载板4中心进行周向分布。当ZRxy轴电机51－7在第一载板41与第二载板42之间时，ZRxy轴电机51－7的电机定子51－3固定在第一载板41上表面，且其电机动子51－4与第二载板42下表面固定。或当ZRxy轴电机51－7在第二载板42与载盘2之间时，ZRxy轴电机51－7的电机定子51－3固定在第二载板42上表面，且其电机动子51－4与载盘2下表面固定。
Z轴位移调节组件调节工件在Z轴方向的位置时，3个ZRxy轴电机51－7可以同步运动使工件与固定底板1的水平面平行，也可以不同步运动使工件与固定底板1的水平面具有一定的角度。具体的，3个ZRxy轴电机51－7分别接收到根据工件在Z轴方向的位移变化量，驱动电机动子51－4沿Z轴方向进行动作，将与电机动子51－4连接的第一连接载板41(或第二连接载板、或载盘2)沿Z轴方向移动，此时与ZRxy轴电机51－7关联的线性测量元件52实时采集各电机动子51－4的位移变量并发送给控制系统进行监控。
在本具体实施方式中，上述线性测量元件52分别固定在固定底板1、第一载板41、第二载板42的上表面，且靠近与其相关联的线性驱动元件51位置，并用以测量与其关联的线性驱动元件51的位移变化量。
进一步的，在六自由度精密微动平台的另一个改进实施例中，如图2所示，上述位姿调节结构3还包括约束X/Y轴位移调节组件(或X轴位移调节组件、Y轴位移调节组件)的线性驱动元件5的第一弹性件53、约束Z轴位移调节组件的线性驱动元件5的第二弹性件54。如图3所示，第一弹性件53使X/Y轴位移调节组件(或下述X轴位移调节组件、Y轴位移调节组件)的线性驱动元件51只能在X轴方向、和/或Y轴方向，图3中箭头方向即为第一弹性件53在X轴方向或Y轴方向的变形情况；如图4所示，第二弹性件54使Z轴位移调节组件的线性驱动元件51只能在Z轴方向移动，以及和/或Rx方向、和/或Ry方向的转动，图4中箭头方向即为第二弹性件54在Z轴方向的变形情况。
在上述六自由度精密微动平台的另一个未展示附图的实施例中，连接载板4包括沿固定底板1至载盘2方向依次设置的第一载板41、第二载板42、第三载盘，在固定底板1与第一载板41之间，第一载板41与第二载板42之间，第二载板42与第三载板之间，第三载板与载盘2之间均设有姿调节组件5。
其中，位姿调节组件5包括X轴位移调节组件、Y轴位移调节组件、角度调节组件、Z轴位移调节组件，X轴位移调节组件用于调节工件在X轴方向的位移；Y轴位移调节组件用于调节工件在Y轴方向的位移；Z轴位移调节组件用于调节工件在Z轴方向的位移；角度调节组件用于调节工件的角度(即工件相对于加工装置的角度)，在本结构的姿调节组件5中，X轴位移调节组件、Y轴位移调节组件、角度调节组件、Z轴位移调节组件是单独控制的，因此X轴位移调节组件、Y轴位移调节组件、角度调节组件、Z轴位移调节组件设置的位置可以任意设置。在微动平台工作调整工件位姿时，采用一定的算法对工件位姿要求进行计算，分别算出X轴位移调节组件、Y轴位移调节组件、角度调节组件、Z轴位移调节组件的中线性测量元件52的工作参数，X轴位移调节组件、Y轴位移调节组件、角度调节组件、Z轴位移调节组件分别工作调整工件的位置及姿态。
在此需要说明的是，上述X轴位移调节组件、Y轴位移调节组件、角度调节组件、Z轴位移调节组件在固定底板1、第一载板41、第二载板42、第三载盘、载盘2之间可以任意分布，其布置方式参考上述X/Y轴位移调节组件、角度调节组件、Z轴位移调节组件的布置方式，在此不再对其进行限制的及详细的说明。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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 (8)
1.一种六自由度精密微动平台，包括固定底板、载盘、位姿调节结构，其特征在于：所述位姿调节结构位于所述固定底板与所述载盘之间，用于调节工件在X轴方向、和/或Y轴方向、和/或Z轴方向的位移，以及和/或调节工件的角度；
所述位姿调节结构包括多层沿所述固定底板至所述载盘方向设置的连接载板，且在所述固定底板与其相邻的所述连接载板之间、所述连接载板与其相邻的所述载盘之间、以及相邻的所述连接载板之间均设有位姿调节组件，所述姿调节组件包括线性驱动元件及与线性驱动元件相关联的线性测量元件。
2.根据权利要求1所述的六自由度精密微动平台，其特征在于：所述连接载板包括沿所述固定底板至所述载盘方向依次设置的第一载板、第二载板；
所述固定底板与所述第一载板之间的所述位姿调节组件为X/Y轴位移调节组件，所述第一载板与所述第二载板之间的所述位姿调节组件为角度调节组件，所述第二载板与所述载盘之间的所述位姿调节组件为Z轴位移调节组件；
或所述固定底板与所述第一载板之间的所述位姿调节组件为X/Y轴位移调节组件，所述第一载板与所述第二载板之间的所述位姿调节组件为Z轴位移调节组件，所述第二载板与所述载盘之间的所述位姿调节组件为角度调节组件。
3.根据权利要求2所述的六自由度精密微动平台，其特征在于：所述X/Y轴位移调节组件的所述线性驱动元件包括X轴主电机和Y轴主电机，所述X轴主电机和所述Y轴主电机的电机定子均套设在电机动子上，所述电机定子固定在所述固定底板上表面的长边一侧，所述电机动子固定在所述第一载板上表面的宽边一侧；
所述X轴主电机的所述电机定子两侧与其所述电机动子在Y轴方向有均有第一移动间隙，所述Y轴主电机的所述电机定子两侧与其所述电机动子在X轴方向有均有第二移动间隙。
4.根据权利要求3所述的六自由度精密微动平台，其特征在于：所述X/Y轴位移调节组件的所述线性驱动元件还包括X轴辅电机和Y轴辅电机，所述X轴辅电机和所述Y轴辅电机的电机定子均套设在电机动子上，所述电机定子固定在所述固定底板上表面的长边另一侧，所述电机动子固定在所述第一载板上表面的宽边另一侧；
所述X轴辅电机的所述电机定子两侧与其所述电机动子在Y轴方向有均有第一移动间隙，所述Y轴辅电机的所述电机定子两侧与所述电机动子在X轴方向有均有第二移动间隙。
5.根据权利要求2所述的六自由度精密微动平台，其特征在于：所述角度调节组件的所述线性驱动元件为Rz轴电机；
所述Rz轴电机的电机定子固定在所述第一载板上表面非中心位置，电机动子与位于所述第一载板上表面中心位置的旋转轴承固定，且所述旋转轴承还与所述第二载板下表面中心位置固定；
或所述Rz轴电机的电机定子固定在所述第二载板上表面非中心位置，电机动子与位于所述第二载板上表面中心位置的旋转轴承固定，且所述旋转轴承还与所述载盘下表面中心位置固定。
6.根据权利要求2所述的六自由度精密微动平台，其特征在于：所述Z轴位移调节组件的所述线性驱动元件包括3个ZRxy轴电机，且3个所述ZRxy轴电机以所述连接载板中心周向分布；
所述ZRxy轴电机的电机定子固定在所述第一载板上表面，且其电机动子与所述第二载板下表面固定；
或所述ZRxy轴电机的电机定子固定在所述第二载板上表面，且其电机动子与所述载盘下表面固定。
7.根据权利要求2～6任一项所述的六自由度精密微动平台，其特征在于：所述线性测量元件分别固定在所述固定底板、所述第一载板、所述第二载板的上表面，靠近与其相关联的所述线性驱动元件位置，并用以测量与其关联的所述线性驱动元件的位移变化量。
8.根据权利要求2～6任一项所述的六自由度精密微动平台，其特征在于：所述位姿调节结构还包括约束所述X/Y轴位移调节组件的所述线性驱动元件的第一弹性件、约束所述Z轴位移调节组件的所述线性驱动元件的第二弹性件；
所述第一弹性件使所述X/Y轴位移调节组件的所述线性驱动元件只能在X轴方向、和/或Y轴方向，所述第二弹性件使所述Z轴位移调节组件的所述线性驱动元件只能在Z轴方向移动，以及和/或Rx方向、和/或Ry方向的转动。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010080624A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Canon Inc | 露光装置およびデバイス製造方法 |
| US20130112118A1 (en) * | 2011-11-09 | 2013-05-09 | Alex K. Deyhim | Six degrees of freedom optical table |
| CN105522548A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-04-27 | 北京卫星制造厂 | 一种串联式六自由度精密调整装置 |
| CN209831574U (zh) * | 2019-03-04 | 2019-12-24 | 清研同创机器人（天津）有限公司 | 面向大型工件的多自由度位姿调整转台 |
| CN112987512A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-06-18 | 上海隐冠半导体技术有限公司 | 一种六自由度微动装置及电子束装备 |
-
2022
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010080624A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Canon Inc | 露光装置およびデバイス製造方法 |
| US20130112118A1 (en) * | 2011-11-09 | 2013-05-09 | Alex K. Deyhim | Six degrees of freedom optical table |
| CN105522548A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-04-27 | 北京卫星制造厂 | 一种串联式六自由度精密调整装置 |
| CN209831574U (zh) * | 2019-03-04 | 2019-12-24 | 清研同创机器人（天津）有限公司 | 面向大型工件的多自由度位姿调整转台 |
| CN112987512A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-06-18 | 上海隐冠半导体技术有限公司 | 一种六自由度微动装置及电子束装备 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 浦昭邦 等: "《测控仪器设计》", 30 April 2001, 机械工业出版社, pages: 184 - 185 * |
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