CN116141835A - 一种高精度大尺寸六自由度微动装置 - Google Patents

一种高精度大尺寸六自由度微动装置 Download PDF

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CN116141835A
CN116141835A CN202310337429.9A CN202310337429A CN116141835A CN 116141835 A CN116141835 A CN 116141835A CN 202310337429 A CN202310337429 A CN 202310337429A CN 116141835 A CN116141835 A CN 116141835A
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曹东豪
朱云龙
周志
李奇
王冠明
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Ji Hua Laboratory
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Ji Hua Laboratory
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Abstract

本申请属于喷墨打印技术领域,公开了一种高精度大尺寸六自由度微动装置,包括:下固定板;上安装板,用于安装工件放置台;气浮挠性连接单元,连接在上安装板和下固定板之间,并能够相对下固定板沿X轴和Y轴移动;四个水平驱动单元,围绕气浮挠性连接单元呈十字分布,其中两个沿X轴方向对称设置并用于驱动上安装板沿Y轴移动,另外两个沿Y轴方向对称设置并用于驱动上安装板沿X轴移动;至少三个竖直驱动单元,围绕气浮挠性连接单元均匀排布,竖直驱动单元连接在下固定板和上安装板之间,并用于驱动上安装板相对下固定板沿Z轴移动;能够实现三个轴向的位置和三个轴向的转动角度的精确微调,有利于精确调整工件放置台的位置和角度。

Description

一种高精度大尺寸六自由度微动装置
技术领域
本申请涉及喷墨打印技术领域,具体而言,涉及一种高精度大尺寸六自由度微动装置。
背景技术
目前,在进行OLED显示器生产时,通常使用真空蒸镀技术,但是在大尺寸OLED显示面板制造中,喷墨打印技术因其低成本、可打印大面积面板的优势成为最有前途的技术之一,采用这种方式制备像素点,需要喷头能够准确地把墨液喷涂在OLED基板目标点位上,为了实现喷墨位置的精确定位,可采用角度和位置可调的喷头进行喷涂加工,然而,喷头的角度和位置调节范围是有限的,若用于承托OLED工件的放置台本身的位置和角度误差较大以致超出喷墨打印工艺容许误差范围,则无法保证产品质量。
因此,需要寻求一种能够实现三个轴向的位置和三个轴向的转动角度的精确微调的六自由度微动装置,以调整工件放置台的位置和角度,从而保证打印质量。
发明内容
本申请的目的在于提供一种高精度大尺寸六自由度微动装置,能够实现三个轴向的位置和三个轴向的转动角度的精确微调,有利于精确调整工件放置台的位置和角度。
本申请提供了一种高精度大尺寸六自由度微动装置,包括:
下固定板;
上安装板,所述上安装板设置在所述下固定板上方,并用于安装工件放置台;
气浮挠性连接单元,所述气浮挠性连接单元上端与所述上安装板固定连接,下端与所述下固定板滑动连接,所述气浮挠性连接单元能够相对所述下固定板沿X轴和Y轴移动;
四个水平驱动单元,四个所述水平驱动单元围绕所述气浮挠性连接单元呈十字分布;其中两个所述水平驱动单元沿X轴方向对称地设置在所述气浮挠性连接单元两侧,并用于驱动所述上安装板相对所述下固定板沿Y轴移动;另外两个所述水平驱动单元沿Y轴方向对称地设置在所述气浮挠性连接单元两侧,并用于驱动所述上安装板相对所述下固定板沿X轴移动;
至少三个竖直驱动单元,所有所述竖直驱动单元围绕所述气浮挠性连接单元均匀排布,所述竖直驱动单元连接在所述下固定板和所述上安装板之间,并用于驱动所述上安装板相对所述下固定板沿Z轴移动。
通过气浮挠性连接单元能够对上安装板起支撑作用的同时,可保证上安装板具有三个轴向的移动自由度和三个轴向的转动自由度,通过水平驱动单元可精确微调上安装板的X轴位置、Y轴位置和绕Z轴的转动角度,通过竖直驱动单元可精确微调上安装板的Z轴位置、绕X轴的转动角度和绕Y轴的转动角度;从而,当把工件放置台安装在上安装板后,可精确调整工件放置台的位置和角度。
优选地,所述的高精度大尺寸六自由度微动装置,还包括至少三个重力平衡装置,所有所述重力平衡装置围绕所述气浮挠性连接单元均匀排布,所述重力平衡装置连接在所述下固定板和所述上安装板之间,并用于向所述上安装板提供支撑力以平衡所述上安装板自身的重力和所述上安装板上的负载的重力。
通过重力平衡装置平衡上安装板自身的重力和所述上安装板上的负载的重力,可减小竖直驱动单元所受的压力,一方面有利于提高竖直驱动单元的位置调节精度,另一方面,可提高竖直驱动单元的调节速度,从而有利于提高高度和角度的调节效率。
优选地,所述重力平衡装置为沿Z轴方向设置的气囊。
优选地,所述气浮挠性连接单元包括导轨组件、气浮轴和挠性轴承,所述导轨组件下端与所述下固定板的中心固定连接,所述气浮轴的下端与所述导轨组件上端固定连接,所述气浮轴的上端通过所述挠性轴承与所述上安装板连接。
优选地,所述导轨组件包括沿X轴延伸的X轴导轨和沿Y轴延伸的Y轴导轨,所述X轴导轨和所述Y轴导轨中的一个设置在另一个的下侧并与所述下固定板固定连接。
通过该导轨组件可保证气浮挠性连接单元能够总体地沿X轴和Y轴移动,从而保证对上安装板的X轴位置和Y轴位置的调节精度。
优选地,所述气浮轴包括轴套和轴芯,所述轴套包括轴套腔,所述轴芯插入所述轴套腔中,所述轴芯与所述轴套的内壁之间具有气隙;所述轴芯设置有轴芯腔、多个喷气孔和进气孔,所述轴芯腔通过多个所述喷气孔与所述气隙连通,所述进气孔用于向所述轴芯腔输入高压气体。
通过该气浮轴,可向上安装板可靠地提供支持力以进一步减小竖直驱动单元所受的压力,一方面有利于进一步提高竖直驱动单元的位置调节精度,另一方面,可进一步提高竖直驱动单元的调节速度,从而有利于提高高度和角度的调节效率;此外由于轴套和轴芯之间具有气隙,提供了上安装板绕三个轴向微转动和高度微调的空间。
优选地,所述气隙为5μm-10μm。
优选地,挠性轴承包括一环形挠性片,所述轴套上端设置有法兰部,所述环形挠性片的内侧与所述法兰部连接,外侧与所述上安装板连接。
在实际应用中,下固定板一般安装在宏动平台上的,从而该高精度大尺寸六自由度微动装置会整体进行运动,该环形挠性片可在整体加减速过程中提供抵抗上安装板和上安装板上的负载的惯性力的抵抗力,以减小该惯性力传递到水平驱动单元和竖直驱动单元,从而避免水平驱动单元和竖直驱动单元由于该惯性力而受损。
优选地,所述竖直驱动单元包括第一安装座、竖直设置的第一音圈电机、第一光栅尺和第一光栅尺读数头;所述第一安装座的下端与所述下固定板固定连接;所述第一音圈电机包括第一定子和第一动子,所述第一定子的下端与所述第一安装座的上端固定连接,所述第一动子的上端与所述上安装板固定连接;所述第一光栅尺和所述第一光栅尺读数头相对设置,且所述第一光栅尺和所述第一光栅尺读数头中的一个与所述第一动子固定连接,另一个与所述下固定板固定连接。
优选地,所述水平驱动单元包括第二安装座、第三安装座、水平设置的第二音圈电机、第二光栅尺和第二光栅尺读数头;所述第二安装座的下端与所述下固定板固定连接,所述第三安装座的上端与所述上安装板固定连接;所述第二音圈电机包括第二定子和第二动子,所述第二定子远离所述第二动子的一端与所述第二安装座固定连接,所述第二动子远离所述第二定子的一端与所述第三安装座固定连接;所述第二光栅尺和所述第二光栅尺读数头相对设置,且所述第二光栅尺和所述第二光栅尺读数头中的一个与所述第二动子或所述第三安装座固定连接,另一个与所述下固定板固定连接。
有益效果:本申请提供的高精度大尺寸六自由度微动装置,通过气浮挠性连接单元能够对上安装板起支撑作用的同时,可保证上安装板具有三个轴向的移动自由度和三个轴向的转动自由度,通过水平驱动单元可精确微调上安装板的X轴位置、Y轴位置和绕Z轴的转动角度,通过竖直驱动单元可精确微调上安装板的Z轴位置、绕X轴的转动角度和绕Y轴的转动角度;从而,当把工件放置台安装在上安装板后,可精确调整工件放置台的位置和角度。
附图说明
图1为本申请实施例提供的高精度大尺寸六自由度微动装置的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的高精度大尺寸六自由度微动装置去除上安装板后的俯视图。
图3为本申请实施例提供的高精度大尺寸六自由度微动装置的爆炸图。
图4为气浮轴的结构示意图。
图5为竖直驱动单元的结构示意图。
图6为水平驱动单元的结构示意图。
图7为导轨组件的结构示意图。
标号说明:1、下固定板;2、上安装板;3、气浮挠性连接单元;4、水平驱动单元;401、第二安装座;402、第三安装座;4021、连接板;403、第二音圈电机;4031、第二定子;4032、第二动子;404、第二光栅尺;405、第二光栅尺读数头;406、第四连接架;5、竖直驱动单元;501、第一安装座;502、第一音圈电机;5021、第一定子;5022、第一动子;503、第一光栅尺;504、第一光栅尺读数头;505、第一连接架;506、第二连接架;6、重力平衡装置;7、导轨组件;701、X轴导轨;702、Y轴导轨;703、转接板;8、气浮轴;801、轴套;8011、法兰部;802、轴芯;8021、轴芯腔;8022、进气孔;803、气隙;9、挠性轴承;10、环形压板。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为了便于进行描述,本文中,X轴、Y轴和Z轴的方向如图1所示,X轴和Y轴为水平面上相互垂直的两个轴,Z轴为竖直方向的轴。
请参照图1-图7,本申请一些实施例中的一种高精度大尺寸六自由度微动装置,包括:
下固定板1;
上安装板2,该上安装板2设置在下固定板1上方,并用于安装工件放置台;
气浮挠性连接单元3,该气浮挠性连接单元3上端与上安装板2固定连接,下端与下固定板1滑动连接,气浮挠性连接单元3能够相对下固定板1沿X轴和Y轴移动;
四个水平驱动单元4,该四个水平驱动单元4围绕气浮挠性连接单元3呈十字分布(如图2所示);其中两个水平驱动单元4(图2中的上下两个水平驱动单元4)沿X轴方向对称地设置在气浮挠性连接单元3两侧,并用于驱动上安装板2相对下固定板1沿Y轴移动;另外两个水平驱动单元4(图2中的左右两个水平驱动单元4)沿Y轴方向对称地设置在气浮挠性连接单元3两侧,并用于驱动上安装板2相对下固定板1沿X轴移动;
至少三个竖直驱动单元5,所有竖直驱动单元5围绕气浮挠性连接单元3均匀排布,竖直驱动单元5连接在下固定板1和上安装板2之间,并用于驱动上安装板2相对下固定板1沿Z轴移动。
通过气浮挠性连接单元3能够对上安装板2起支撑作用的同时,可保证上安装板2具有三个轴向的移动自由度和三个轴向的转动自由度,通过水平驱动单元4可精确微调上安装板2的X轴位置、Y轴位置和绕Z轴的转动角度(例如图2中,通过左右两个水平驱动单元4同步同向工作可调节上安装板2的Y轴位置,通过上下两个水平驱动单元4同步同向工作可调节上安装板2的X轴位置,通过使左右两个水平驱动单元4同步反向工作且上下两个水平驱动单元4对应地同步反向工作,可调节上安装板2绕Z轴的转动角度),通过竖直驱动单元5可精确微调上安装板2的Z轴位置、绕X轴的转动角度和绕Y轴的转动角度(具体地,通过使所有竖直驱动单元5同步上下运动可调节上安装板2的Z轴位置,通过调节各竖直驱动单元5的高度偏差可实现上安装板2绕X轴的转动角度和绕Y轴的转动角度的调节);从而,当把工件放置台安装在上安装板2后,工件放置台会随上安装板2移动,因此可精确调整工件放置台的位置和角度;进而可实现OLED工件的三个轴向的位置和三个轴向的转动角度的精确微调,有利于保证OLED工件的打印质量。
在一些优选实施方式中,见图1-图3,该高精度大尺寸六自由度微动装置,还包括至少三个重力平衡装置6,所有重力平衡装置6围绕气浮挠性连接单元3均匀排布,重力平衡装置6连接在下固定板1和上安装板2之间,并用于向上安装板2提供支撑力以平衡上安装板2自身的重力和上安装板2上的负载(负载包括安装在上安装板2上的工件放置台和放置在该工件放置台上的OLED工件)的重力。通过重力平衡装置6平衡上安装板2自身的重力和上安装板2上的负载的重力,可减小竖直驱动单元5所受的压力,一方面有利于提高竖直驱动单元5的位置调节精度(尤其是当竖直驱动单元5包括音圈电机时,压力会使音圈电机的动子和定子之间发生相对移动,从而影响位置调节精度),另一方面,可提高竖直驱动单元5的调节速度,从而有利于提高上安装板2的高度和角度的调节效率(进而可提高OLED工件的打印效率)。
在一些实施方式中,重力平衡装置6包括沿Z轴方向设置的气囊。通过控制气囊的气压可调节其对上安装板2支撑力,实现重力平衡。
在一些实施方式中,见图3,气浮挠性连接单元3包括导轨组件7、气浮轴8和挠性轴承9,导轨组件7下端与下固定板1的中心固定连接,气浮轴8的下端与导轨组件7上端固定连接,气浮轴8的上端通过挠性轴承9与上安装板2连接。
进一步地,见图3、图7,导轨组件7包括沿X轴延伸的X轴导轨701和沿Y轴延伸的Y轴导轨702,X轴导轨701和Y轴导轨702中的一个设置在另一个的下侧并与下固定板1固定连接(例如图7中,X轴导轨701设置在Y轴导轨702的下侧并与下固定板1固定连接,但也可以把Y轴导轨702设置在X轴导轨701的下侧)。通过该导轨组件7可保证气浮挠性连接单元3能够总体地沿X轴和Y轴移动,且保证沿X轴和Y轴移动时的移动方向准确,从而保证对上安装板2的X轴位置和Y轴位置的调节精度。
其中,X轴导轨701和Y轴导轨702为现有技术(其主要包括固定滑轨和滑动设置在该固定滑轨上的滑座),可根据实际需要选用具体的型号。
优选地,见图3、图7,X轴导轨701和Y轴导轨702之间设置有转接板703。通过转接板703可为位于上侧的导轨提供水平安装面,保证位于上侧的导轨的安装精度。
进一步地,见图3、图4,气浮轴8包括轴套801和轴芯802,轴套801包括轴套腔,轴芯802插入轴套腔中,轴芯802与轴套801的内壁之间具有气隙803;轴芯802设置有轴芯腔8021、多个喷气孔(图中没有显示)和进气孔8022,轴芯腔8021通过多个喷气孔与气隙803连通,进气孔8022用于向轴芯腔8021输入高压气体。
在图4中,轴套腔的上端具有开口,使用时可在轴套腔的上端的开口处盖设一个盖体以封闭该开口,从而使高压气体能够支撑轴套801使轴套801悬浮。另外,若不在该开口处盖设盖体,而使工件放置台与上安装板2之间气密封连接,从而使轴套腔的上端与工件放置台之间形成密封腔,也可实现轴套801悬浮。实际上,也可以把轴套腔设置为仅下端开口的结构,以实现轴套801悬浮。
通过该气浮轴8,可向上安装板2可靠地提供支持力以进一步减小竖直驱动单元5所受的压力,一方面有利于进一步提高竖直驱动单元5的位置调节精度,另一方面,可进一步提高竖直驱动单元5的调节速度,从而有利于提高高度和角度的调节效率;此外由于轴套801和轴芯802之间具有气隙803,提供了上安装板2绕三个轴向微转动和高度微调的空间。实际工作时,可根据上安装板2和负载的实际重量调整输入轴芯腔8021的高压气体的气压,以保证轴套801和轴芯802之间保持一定的气隙803,从而可降低轴套801和轴芯802之间的摩擦,使位置和角度微调更加顺畅、高效和精确。优选地,该气隙803为5μm-10μm。
其中,挠性轴承9可以为现有技术中的挠性轴承;在本实施例中,见图3、图4,挠性轴承9包括一环形挠性片,轴套801上端设置有法兰部8011,环形挠性片的内侧与法兰部8011连接,外侧与上安装板2连接。
需要说明的是,也可把气浮挠性连接单元3中的挠性轴承9替换为万向铰链,也能够为上安装板2提供支持力和六个自由度。但在实际应用中,下固定板1一般安装在宏动平台(OLED打印装置的宏动平台,用于对工件放置台进行运输)上的,从而该高精度大尺寸六自由度微动装置会整体进行运动,该环形挠性片可在整体加减速过程(整体运动过程包含加速过程和减速过程)中提供抵抗上安装板2和上安装板2上的负载的惯性力的抵抗力,以减小该惯性力传递到水平驱动单元4和竖直驱动单元5,从而避免水平驱动单元4和竖直驱动单元5由于该惯性力而受损。
其中,环形挠性片可以由弹簧钢制成,但不限于此。
在一些实施方式中,环形挠性片的内侧直接通过多个螺钉或螺栓与法兰部8011连接。
在另一些实施方式中,见图4,气浮挠性连接单元3还包括环形压板10,环形挠性片的内侧夹于该环形压板10和法兰部8011之间,环形压板10和法兰部8011之间通过多个螺钉或螺栓连接。这种连接方式可减小应力集中(若环形挠性片直接通过多个螺钉或螺栓与法兰部8011连接,容易在螺钉或螺栓连接处出现较大的应力集中情况),从而有利于提高环形挠性片的使用寿命。
同理,环形挠性片的外侧与上安装板2之间可直接通过多个螺钉或螺栓连接,也可使用另一个环形压板10把环形挠性片的外侧夹于该另一个环形压板10与上安装板2之间(该另一个环形压板10与上安装板2之间通过螺钉或螺栓连接)。
进一步地,见图5,竖直驱动单元5包括第一安装座501、竖直设置的第一音圈电机502、第一光栅尺503和第一光栅尺读数头504;第一安装座501的下端与下固定板1固定连接;第一音圈电机502包括第一定子5021和第一动子5022,第一定子5021的下端与第一安装座501的上端固定连接,第一动子5022的上端与上安装板2固定连接;第一光栅尺503和第一光栅尺读数头504相对设置,且第一光栅尺503和第一光栅尺读数头504中的一个与第一动子5022固定连接,另一个与下固定板1固定连接(例如图5中,第一光栅尺503与第一动子5022固定连接,第一光栅尺读数头504与下固定板1固定连接;但也可以使第一光栅尺503与下固定板1固定连接,第一光栅尺读数头504与第一动子5022固定连接)。
使用音圈电机进行高度调节,由于音圈电机本身具有较高的位置调整精度,可实现精确微调,而且音圈电机的定子和动子之间具有一定的间隙,当对上安装板2进行水平位置调节时音圈电机不会阻碍微调过程(音圈电机的定子和动子之间的间隙是毫米级的,而本文中的位置微调是微米级的,因此,定子和动子之间具有足够的空间不会阻碍位置微调过程)。
其中,第一光栅尺503(或第一光栅尺读数头504)可直接固定在第一动子5022的外表面,或者如图5所示,通过第一连接架505与第一动子5022连接;第一光栅尺读数头504(或第一光栅尺503)通过第二连接架506与下固定板1连接。
进一步地,见图6,水平驱动单元4包括第二安装座401、第三安装座402、水平设置的第二音圈电机403、第二光栅尺404和第二光栅尺读数头405;第二安装座401的下端与下固定板1固定连接,第三安装座402的上端与上安装板2固定连接;第二音圈电机403包括第二定子4031和第二动子4032,第二定子4031远离第二动子4032的一端与第二安装座401固定连接,第二动子4032远离第二定子4031的一端与第三安装座402固定连接;第二光栅尺404和第二光栅尺读数头405相对设置,且第二光栅尺404和第二光栅尺读数头405中的一个与第二动子4032或第三安装座402固定连接,另一个与下固定板1固定连接(例如图6中,第二光栅尺404与第二动子4032或第三安装座402固定连接,第二光栅尺读数头405与下固定板1固定连接;但也可以使第二光栅尺404与下固定板1固定连接,第二光栅尺读数头405与第二动子4032或第三安装座402固定连接)。
使用音圈电机进行水平位置调节,由于音圈电机本身具有较高的位置调整精度,可实现精确微调,而且音圈电机的定子和动子之间具有一定的间隙,当对上安装板2进行高度调节时音圈电机不会阻碍微调过程(音圈电机的定子和动子之间的间隙是毫米级的,而本文中的位置微调是微米级的,因此,定子和动子之间具有足够的空间不会阻碍位置微调过程)。
其中,第二光栅尺404(或第二光栅尺读数头405)可直接固定在第二动子4032的外表面,或者通过第三连接架与第二动子4032连接,或者如图6所示,第三安装座402下端设置有连接板4021,第二光栅尺404(或第二光栅尺读数头405)设置在该连接板4021上;第二光栅尺读数头405(或第二光栅尺404)通过第四连接架406与下固定板1连接。其中,见图6,第四连接架包括L型座和滑座,L型座固定在下固定板1上,滑座可上下滑动地设置在L型座座上,以便调节第二光栅尺读数头405与第二光栅尺404之间的间隙,保证第二光栅尺读数头405能够可靠读取第二光栅尺404的位置;例如,L型座上设置有沿上下方向延伸的腰孔,滑座由穿过该腰孔的螺钉固定在L型座上。
在本文中,诸如第一和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。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高精度大尺寸六自由度微动装置,其特征在于,包括:
下固定板;
上安装板,所述上安装板设置在所述下固定板上方,并用于安装工件放置台;
气浮挠性连接单元,所述气浮挠性连接单元上端与所述上安装板固定连接,下端与所述下固定板滑动连接,所述气浮挠性连接单元能够相对所述下固定板沿X轴和Y轴移动;
四个水平驱动单元,四个所述水平驱动单元围绕所述气浮挠性连接单元呈十字分布;其中两个所述水平驱动单元沿X轴方向对称地设置在所述气浮挠性连接单元两侧,并用于驱动所述上安装板相对所述下固定板沿Y轴移动;另外两个所述水平驱动单元沿Y轴方向对称地设置在所述气浮挠性连接单元两侧,并用于驱动所述上安装板相对所述下固定板沿X轴移动;
至少三个竖直驱动单元,所有所述竖直驱动单元围绕所述气浮挠性连接单元均匀排布,所述竖直驱动单元连接在所述下固定板和所述上安装板之间,并用于驱动所述上安装板相对所述下固定板沿Z轴移动。
2.根据权利要求1所述的高精度大尺寸六自由度微动装置,其特征在于,还包括至少三个重力平衡装置,所有所述重力平衡装置围绕所述气浮挠性连接单元均匀排布,所述重力平衡装置连接在所述下固定板和所述上安装板之间,并用于向所述上安装板提供支撑力以平衡所述上安装板自身的重力和所述上安装板上的负载的重力。
3.根据权利要求2所述的高精度大尺寸六自由度微动装置,其特征在于,所述重力平衡装置为沿Z轴方向设置的气囊。
4.根据权利要求1所述的高精度大尺寸六自由度微动装置,其特征在于,所述气浮挠性连接单元包括导轨组件、气浮轴和挠性轴承,所述导轨组件下端与所述下固定板的中心固定连接,所述气浮轴的下端与所述导轨组件上端固定连接,所述气浮轴的上端通过所述挠性轴承与所述上安装板连接。
5.根据权利要求4所述的高精度大尺寸六自由度微动装置,其特征在于,所述导轨组件包括沿X轴延伸的X轴导轨和沿Y轴延伸的Y轴导轨,所述X轴导轨和所述Y轴导轨中的一个设置在另一个的下侧并与所述下固定板固定连接。
6.根据权利要求4所述的高精度大尺寸六自由度微动装置,其特征在于,所述气浮轴包括轴套和轴芯,所述轴套包括轴套腔,所述轴芯插入所述轴套腔中,所述轴芯与所述轴套的内壁之间具有气隙;所述轴芯设置有轴芯腔、多个喷气孔和进气孔,所述轴芯腔通过多个所述喷气孔与所述气隙连通,所述进气孔用于向所述轴芯腔输入高压气体。
7.根据权利要求6所述的高精度大尺寸六自由度微动装置,其特征在于,所述气隙为5μm-10μm。
8.根据权利要求6所述的高精度大尺寸六自由度微动装置,其特征在于,挠性轴承包括一环形挠性片,所述轴套上端设置有法兰部,所述环形挠性片的内侧与所述法兰部连接,外侧与所述上安装板连接。
9.根据权利要求1所述的高精度大尺寸六自由度微动装置,其特征在于,所述竖直驱动单元包括第一安装座、竖直设置的第一音圈电机、第一光栅尺和第一光栅尺读数头;所述第一安装座的下端与所述下固定板固定连接;所述第一音圈电机包括第一定子和第一动子,所述第一定子的下端与所述第一安装座的上端固定连接,所述第一动子的上端与所述上安装板固定连接;所述第一光栅尺和所述第一光栅尺读数头相对设置,且所述第一光栅尺和所述第一光栅尺读数头中的一个与所述第一动子固定连接,另一个与所述下固定板固定连接。
10.根据权利要求1所述的高精度大尺寸六自由度微动装置,其特征在于,所述水平驱动单元包括第二安装座、第三安装座、水平设置的第二音圈电机、第二光栅尺和第二光栅尺读数头;所述第二安装座的下端与所述下固定板固定连接,所述第三安装座的上端与所述上安装板固定连接;所述第二音圈电机包括第二定子和第二动子,所述第二定子远离所述第二动子的一端与所述第二安装座固定连接,所述第二动子远离所述第二定子的一端与所述第三安装座固定连接;所述第二光栅尺和所述第二光栅尺读数头相对设置,且所述第二光栅尺和所述第二光栅尺读数头中的一个与所述第二动子或所述第三安装座固定连接,另一个与所述下固定板固定连接。
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