CN115635430A - 一种超精密运动平台及其运动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超精密运动平台，包括移动机构、多方位运动机构、旋转平台和夹持机构，所述多方位运动机构设置于移动机构上，所述旋转平台设置于多方位运动机构上，所述夹持机构设置于旋转平台上；本发明通过特设的移动机构不仅能够进行前后左右的移动，将工件进行精准定位，而且通过特设的多方位运动机构能够进行升降和多个倾斜角度的调节，从而实现工件角度调整，最后再通过旋转平台带动工件进行更细微的旋转调整角度。

Description

一种超精密运动平台及其运动方法

技术领域

本发明涉及精密运动平台技术领域，具体为一种超精密运动平台及其运动方法。

背景技术

精密运动平台是精密机械中的关键部件之一，它为微光刻技术、数控加工、生物技术、IC封装设备、纳米表面形貌测量等领域提供一个能够实现精密定位和精确运动的载物平台；应用较多的要数在先进的电子制造设备，比如光刻机贴片机等，高性能的运动平台是其工作的主要机构；

现有技术中精密运动平台一般是只能前后左右移动，外加360度的旋转，无法进行升降和不同倾斜角度的调节，因此有必要进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超精密运动平台及其运动方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超精密运动平台，包括移动机构、多方位运动机构、旋转平台和夹持机构，所述多方位运动机构设置于移动机构上，所述旋转平台设置于多方位运动机构上，所述夹持机构设置于旋转平台上。

优选的，所述夹持机构包括圆形安装架，所述安装架固定于旋转平台的旋转面上，所述安装架的中间设有放置台，所述安装架边缘设有一圈凹槽，所述凹槽前端开设有一端缺口，所述凹槽的槽壁上嵌有环形齿轮，所述环形齿轮上还设有限位杆，所述限位杆位于缺口处，所述凹槽内设有多个圆柱齿轮，多个所述圆柱齿轮均与环形齿轮啮合，每个所述圆柱齿轮旁还啮合有齿条，所述齿条的前端设有顶块，多个所述顶块相对设置，其中一个所述圆柱齿轮通过转轴连接着电机。

优选的，所述多方位运动机构包括三角形的连接台和三角形的固定台，所述旋转平台的底部安装于连接台上，所述连接台的三个边角处均转动连接有两个气缸，每个边角的两个所述气缸分别向两侧倾斜，且底部转动连接于固定台上。

优选的，所述移动机构包括第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和第二导轨呈十字设计，所述第二导轨通过拖链的带动在第一导轨上滑行，所述第二导轨上设有滑台，所述滑台同样通过拖链的带动在第二导轨上滑行，所述滑台上台面连接着固定台。

优选的，所述超精密运动平台的运动方法，包括如下步骤：

S1:首先需要加工的工件用夹持机构夹紧；

S2:然后启动移动机构，通过调节第一导轨和第二导轨进行前后左右的移动，从而将工件进行精准定位；

S3:再启动多方位运动机构，当气缸同时伸缩时，可带动工件进行升降，当其中一个边角处的两个气缸进行伸缩时，可带动工件向着一侧倾斜，从而实现工件角度调整；

S4:最后在通过旋转平台带动工件进行更细微的旋转调整角度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过特设的移动机构不仅能够进行前后左右的移动，将工件进行精准定位，而且通过特设的多方位运动机构能够进行升降和多个倾斜角度的调节，从而实现工件角度调整，最后再通过旋转平台带动工件进行更细微的旋转调整角度。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明夹持机构的结构示意图；

图3为本发明夹持机构的剖视示意图；

图4为本发明多方位运行机构的结构示意图；

图5为本发明移动机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、 “下”、 “内”、 “外”“前端”、 “后端”、“两端”、 “一端”、 “另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、 “设置有”、 “连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案一种超精密运动平台，包括移动机构1、多方位运动机构2、旋转平台3和夹持机构4，所述多方位运动机构2设置于移动机构1上，所述旋转平台3设置于多方位运动机构2上，所述夹持机构4设置于旋转平台3上。

本实施例中，所述夹持机构4包括圆形安装架41，将所述安装架41固定于旋转平台3的旋转面上后，就可以通过旋转平台的转动来带动整个夹持机构进行转动，安装架41的中间设置的放置台42用于放置工件，在所述安装架41边缘设置一圈凹槽43，并在凹槽43前端开设一端缺口431，然后在凹槽43的槽壁上嵌入一个可以自由转动的环形齿轮44，同时将环形齿轮44上设置的限位杆441至于缺口431之间，最后在凹槽43内设有多个圆柱齿轮45，该多个所述圆柱齿轮45均与环形齿轮44啮合，将其中一个所述圆柱齿轮45通过转轴与电机451连接后，启动电机就可以带动该圆柱齿轮转动，此时与之啮合的环形齿轮也开始转动，从而带动其他所有圆柱齿轮一起转动，由于每个所述圆柱齿轮45旁还啮合有齿条46，因此齿条会随着转动前进后后退，当齿条前进时，其前端设置的顶块461会向前推进，由于多个所述顶块461相对设置的，因此多个顶块一起推进后就能将工件夹紧。

本实施例中，所述多方位运动机构2包括三角形的连接台21和三角形的固定台22，将所述旋转平台3的底部安装于连接台21上，就能通过多方位运动机构带动旋转平台进行多方位的角度调整，

主要通过在所述连接台21的三个边角处均转动连接有两个气缸23，然后将每个边角的两个缸23分别向两侧倾斜后，再将气缸的底部转动连接于固定台22上，当所有气缸都同时向上伸展时，就会推动整个连接台向上，当其中一个边角上的气缸伸展时，就会带动连接台倾斜，从而实现角度的调整。

本实施例中，所述移动机构1包括第一导轨11和第二导轨12，将所述第一导轨11和第二导轨12呈十字状叠放设置，所述第二导轨12通过第一拖链111的带动在第一导轨11上滑行，所述第二导轨12上设有滑台13，所述滑台13同样通过第二拖链121的带动在第二导轨12上滑行，通过第一拖链和第二拖链的配合，可进行前后左右的移动，由于滑台13上台面连接着固定台22，因此可以带动整个多方位运动机构进行前后左右的移动。

本实施例中，所述超精密运动平台的运动方法，包括如下步骤：

S1:首先需要加工的工件用夹持机构夹紧；

S2:然后启动移动机构，通过调节第一导轨和第二导轨进行前后左右的移动，从而将工件进行精准定位；

S3:再启动多方位运动机构，当气缸同时伸缩时，可带动工件进行升降，当其中一个边角处的两个气缸进行伸缩时，可带动工件向着一侧倾斜，从而实现工件角度调整；

S4:最后在通过旋转平台带动工件进行更细微的旋转调整角度。

对于本领域技术人员而言，显然发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种超精密运动平台，包括移动机构1、多方位运动机构2、旋转平台3和夹持机构4，其特征在于：所述多方位运动机构2设置于移动机构1上，所述旋转平台3设置于多方位运动机构2上，所述夹持机构4设置于旋转平台3上。

2.根据权利要求1所述的一种超精密运动平台，其特征在于：所述夹持机构4包括圆形安装架41，所述安装架41固定于旋转平台3的旋转面上，所述安装架41的中间设有放置台42，所述安装架41边缘设有一圈凹槽43，所述凹槽43前端开设有一端缺口431，所述凹槽43的槽壁上嵌有环形齿轮44，所述环形齿轮44上还设有限位杆441，所述限位杆441位于缺口431处，所述凹槽43内设有多个圆柱齿轮45，多个所述圆柱齿轮45均与环形齿轮44啮合，每个所述圆柱齿轮45旁还啮合有齿条46，所述齿条46的前端设有顶块461，多个所述顶块461相对设置，其中一个所述圆柱齿轮45通过转轴连接着电机451。

3.根据权利要求1所述的一种超精密运动平台，其特征在于：所述多方位运动机构2包括三角形的连接台21和三角形的固定台22，所述旋转平台3的底部安装于连接台21上，所述连接台21的三个边角处均转动连接有两个气缸23，每个边角的两个所述气缸23分别向两侧倾斜，且底部转动连接于固定台22上。

4.根据权利要求1所述的一种超精密运动平台，其特征在于：所述移动机构1包括第一导轨11和第二导轨12，所述第一导轨11和第二导轨12呈十字设置，所述第二导轨12通过拖链111的带动在第一导轨11上滑行，所述第二导轨12上设有滑台13，所述滑台13同样通过拖链121的带动在第二导轨12上滑行，所述滑台13上台面连接着固定台22。

5.根据权利要求1所述的一种超精密运动平台，其特征在于：所述超精密运动平台的运动方法，包括如下步骤：

S1:首先需要加工的工件用夹持机构夹紧；

S2:然后启动移动机构，通过调节第一导轨和第二导轨进行前后左右的移动，从而将工件进行精准定位；

S3:再启动多方位运动机构，当气缸同时伸缩时，可带动工件进行升降，当其中一个边角处的两个气缸进行伸缩时，可带动工件向着一侧倾斜，从而实现工件角度调整；

S4:最后在通过旋转平台带动工件进行更细微的旋转调整角度。

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