CN116580759B - 一种微动台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及精密设备技术领域，公开一种微动台。其中微动台包括底部驱动装置、中间驱动装置和顶部驱动装置。底部驱动装置包括底板和第一驱动组件，底板设置有沿第一方向延伸的第一滑轨；中间驱动装置包括中间板和第二驱动组件，中间板的底部安装有第一滑块，第一滑块滑动连接于第一滑轨，第一驱动组件安装于底板上，且驱动连接于中间板；中间板的顶面设置有沿第二方向延伸的第二滑轨，第二方向在经过第一方向的竖直平面上的投影与第一方向呈夹角设置；顶部驱动装置包括顶板，顶板的顶面用于安装待安装物，顶板的底面安装有第二滑块，第二滑块滑动连接于第二滑轨；第二驱动组件安装于中间板上，且驱动连接于顶板。

Description

一种微动台

技术领域

本发明涉及精密设备技术领域，尤其涉及一种微动台。

背景技术

高能同步辐射光源，电子束需在各存储环如四级铁或六极铁等的磁中心运行、从而要求环路上的各设备磁中心同轴，为了保证各设备磁中心同轴，需要在各设备的底部设置垂向和水平向的微动台，以满足束流光学参数在线校正等要求。微动台作为调整装置，需在高负载下实现超高精度和稳定性，但是针对高精度的微动台，垂向负载能力较低，当垂向负载较大时，又影响微动台的驱动精度。

基于此，亟需一种微动台，以解决上述存在的问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种微动台，移动精度高，且负载能力显著提升。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种微动台，包括：

底部驱动装置，其包括底板和第一驱动组件，所述底板设置有沿第一方向延伸的第一滑轨；

中间驱动装置，其包括中间板和第二驱动组件，所述中间板的底部安装有第一滑块，所述第一滑块滑动连接于所述第一滑轨，所述第一驱动组件安装于所述底板上，且驱动连接于所述中间板；所述中间板的顶面设置有沿第二方向延伸的第二滑轨，所述第二方向在经过所述第一方向的竖直平面上的投影与所述第一方向呈夹角设置；

顶部驱动装置，其包括顶板，所述顶板的顶面用于安装待安装物，所述顶板的底面安装有第二滑块，所述第二滑块滑动连接于所述第二滑轨；所述第二驱动组件安装于所述中间板上，且驱动连接于所述顶板。

作为一种微动台的优选技术方案，所述第一滑轨所在的竖直平面与所述第二滑轨所在的竖直平面平行或重合。

作为一种微动台的优选技术方案，所述第一驱动组件和/或所述第二驱动组件为压电陶瓷驱动电机。

作为一种微动台的优选技术方案，还包括重力补偿装置，所述第二方向倾斜设置，所述重力补偿装置包括第一弹性件，所述第一弹性件的第一端连接于所述中间板，所述第一弹性件的第二端连接于所述顶板，所述顶板的底面倾斜设置，所述第一弹性件用于对所述顶板施加倾斜向上的拉力。

作为一种微动台的优选技术方案，所述重力补偿装置包括第三滑轨、调节块、固定块和调节螺钉，所述调节块安装于所述中间板的顶面，所述第三滑轨沿所述第二方向延伸，所述固定块滑动连接于所述第三滑轨；所述第一弹性件的第一端连接于所述固定块；

所述调节块位于所述固定块沿所述第二方向的一侧，所述调节块设置有通孔，所述固定块设置有沿第二方向延伸螺纹孔，所述调节螺钉穿设于所述通孔并螺纹连接于所述螺纹孔。

作为一种微动台的优选技术方案，还包括位移测量组件，所述位移测量组件包括第一光栅尺和第一光栅读头，所述第一光栅尺和第一光栅读头二者中的一个安装于所述底板，另一个安装于所述中间板，所述第一光栅尺用于测量所述第一光栅读头的位移；

所述位移测量组件包括第二光栅尺和第二光栅读头，所述第二光栅尺和第二光栅读头二者中的一个安装于所述中间板，另一个安装于所述顶板，所述第二光栅尺用于测量所述第二光栅读头的位移。

作为一种微动台的优选技术方案，还包括光电限位组件，所述光电限位组件包括光电限位块、第一固定板、光电开关和第二固定板，所述光电限位块安装于所述第一固定板，所述第一固定板连接于所述顶板；

所述光电开关安装于所述第二固定板，所述第二固定板连接于所述底板；所述光电限位块上设置有限位板，所述光电开关上设置有检测槽，所述限位板能够进入或离开所述检测槽。

作为一种微动台的优选技术方案，所述限位板包括上限位板、下限位板、左限位板和右限位板，所述检测槽包括第一检测槽、第二检测槽、第三检测槽和第四检测槽，所述上限位板和所述下限位板的垂向位置不同，所述上限位板能够沿垂向进入或离开所述第一检测槽，所述下限位板能够沿垂向进入或离开所述第二检测槽；

所述左限位板和所述右限位板沿所述第一方向间隔设置，所述左限位板能够沿所述第一方向进入或离开所述第三检测槽，所述右限位板能够沿所述第一方向进入或离开所述第四检测槽。

作为一种微动台的优选技术方案，还包括机械限位组件，所述机械限位组件包括水平限位部件，所述水平限位部件包括前限位块、后限位块和第一限位板，所述前限位块和所述后限位块沿第一方向间隔安装于所述顶板的底部，所述第一限位板安装于所述底板的顶部，且所述第一限位板部分伸入所述前限位块和所述后限位块之间的第一间隙内；所述前限位块和所述后限位块的侧壁可拆卸安装有第一限位螺丝，所述第一限位螺丝的端部伸入所述第一间隙内，所述第一限位板的侧壁安装有第四限位螺丝，所述第四限位螺丝端部能够抵接于所述后限位块。

作为一种微动台的优选技术方案，还包括机械限位组件，所述机械限位组件包括垂向限位部件，所述垂向限位部件包括第一垂向限位板和第二垂向限位板，所述第一垂向限位板一端安装于所述底板上，另一端设置有第一水平限位部，所述第二垂向限位板一端安装于所述顶板上，另一端设置有第二水平限位部，所述第二水平限位部至少部分位于所述第一水平限位部的正下方，所述第一水平限位部可拆卸安装有第二限位螺丝，所述第二限位螺丝的端部伸入所述第一水平限位部和所述第二水平限位部之间，所述顶板底部可拆卸安装有第三限位螺丝，所述第三限位螺丝的端部位于所述第一水平限位部顶部。

作为一种微动台的优选技术方案，还包括多个缓冲装置，所述顶板的顶部和/或所述底板的底部设置有所述缓冲装置；

所述缓冲装置包括缓冲头、缓冲座和第二缓冲件，所述缓冲座一端安装于所述顶板或所述底板，另一端设置有导向槽，所述缓冲头滑动连接于所述导向槽，且所述缓冲头与所述导向槽的槽底之间设置有所述第二缓冲件。

作为一种微动台的优选技术方案，还包括两个第一吊装板和两个第二吊装板，两个所述第一吊装板位于所述微动台沿第一方向的两端，两个所述第二吊装板位于所述微动台沿第三方向的两端，所述第三方向垂直于所述第一方向，且平行于所述底板所在平面，所述第一吊装板和所述第二吊装板均连接于所述底板和所述顶板，

所述第一吊装板的顶部和/或所述第二吊装板的顶部设置有吊环；

所述第一吊装板的侧壁和/或所述第二吊装板的侧壁设置有所述缓冲装置。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种微动台，当第一驱动组件独自驱动中间板时，中间板沿第一滑轨在第一方向移动，第一滑轨提高了中间板的移动精度，实现了驱动待安装物在第一方向移动。当第二驱动组件驱动顶板时，顶板沿第二滑轨在第二方向移动，实现了驱动待安装物在第二方向移动。其中，由于第二方向在经过第一方向的竖直平面上的投影与第一方向呈夹角设置，因此，第一方向和第二方向二者中至少一个倾斜设置，当待安装物沿倾斜的方向移动时，可实现垂向的位移，而待安装物在倾斜方向的分力小于垂向的重力，以减小待安装物沿垂向运动时所需的驱动力，因此，相对于现有技术，在同样的垂向负载情况下，本发明负载能力显著提升，解决了现有技术垂向负载能力低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式提供的微动台的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的底部驱动装置的结构示意图；

图3是本发明具体实施方式提供的中间驱动装置的结构示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的顶部驱动装置的结构示意图；

图5是本发明具体实施方式提供的第一滑轨安装的结构示意图；

图6是本发明具体实施方式提供的微动台的部分结构示意图；

图7是本发明具体实施方式提供的光电限位组件的结构示意图；

图8是本发明具体实施方式提供的水平限位部件的结构示意图；

图9是本发明具体实施方式提供的垂向限位部件的结构示意图；

图10是本发明具体实施方式提供的缓冲装置的结构示意图；

图11是本发明具体实施方式提供的微动台的主视图；

图12是本发明具体实施方式提供的微动台的俯视图；

图13是本发明具体实施方式提供的微动台安装待安装物后的左视图；

图14是本发明具体实施方式提供的微动台安装待安装物后的主视图。

图中标记如下：

1、底部驱动装置；11、底板；12、第一驱动组件；121、第一电机连接板；13、第一滑轨；14、第一楔形块；

2、中间驱动装置；21、中间板；22、第二驱动组件；221、第二电机连接板；23、第一滑块；24、第二滑轨；

3、顶部驱动装置；31、顶板；32、第二滑块；

4、重力补偿装置；41、第一弹性件；42、第三滑轨；43、调节块；44、固定块；441、弹簧柱；45、调节螺钉；

51、第一光栅尺；52、第一光栅读头；53、第二光栅尺；54、第二光栅读头；

6、光电限位组件；61、光电限位块；611、上限位板；612、下限位板；613、左限位板；614、右限位板；62、第一固定板；63、光电开关；631、第一检测槽；632、第二检测槽；633、第三检测槽；634、第四检测槽；64、第二固定板；

7、机械限位组件；71、水平限位部件；711、前限位块；712、后限位块；713、第一限位板；714、第一限位螺丝；715、第四限位螺丝；72、垂向限位部件；721、第一垂向限位板；7211、第一水平限位部；722、第二垂向限位板；7221、第二水平限位部；723、第二限位螺丝；724、第三限位螺丝；

8、缓冲装置；81、缓冲头；82、缓冲座；83、第二缓冲件；

91、第一吊装板；92、吊环；93、第二吊装板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1-图4所示，本实施例提供一种微动台，该微动台包括底部驱动装置1、中间驱动装置2和顶部驱动装置3。具体地，底部驱动装置1包括底板11和第一驱动组件12，底板11设置有沿第一方向延伸的第一滑轨13；中间驱动装置2包括中间板21和第二驱动组件22，中间板21的底部安装有第一滑块23，第一滑块23滑动连接于第一滑轨13，第一驱动组件12安装于底板11上，且驱动连接于中间板21；中间板21的顶面设置有沿第二方向延伸的第二滑轨24，第二方向在经过第一方向的竖直平面上的投影与第一方向呈夹角设置；顶部驱动装置3包括顶板31，顶板31的顶面用于安装待安装物，顶板31的底面安装有第二滑块32，第二滑块32滑动连接于第二滑轨24；第二驱动组件22安装于中间板21上，且驱动连接于顶板31。

当第一驱动组件12独自驱动中间板21时，第一驱动组件12的驱动方向与第一滑轨13的延伸方向一致，中间板21沿第一滑轨13在第一方向移动，第一滑轨13提高了中间板21的移动精度，实现了驱动待安装物在第一方向移动。当第二驱动组件22驱动顶板31时，第二驱动组件22的驱动方向与第二滑轨24的延伸方向一致，顶板31沿第二滑轨24在第二方向移动，实现了驱动待安装物在第二方向移动。其中，由于第二方向在经过第一方向的竖直平面上的投影与第一方向呈夹角设置，因此，第一方向和第二方向二者中至少一个倾斜设置，当待安装物沿倾斜的方向移动时，可实现垂向的位移，而待安装物在倾斜方向的分力小于垂向的重力，以减小待安装物沿垂向运动时所需的驱动力，因此，相对于现有技术，在同样的垂向负载情况下，本实施例负载能力显著提升，解决了现有技术垂向负载能力低的问题。需要说明的是，第一滑轨13所在的竖直平面与第二滑轨24所在的竖直平面平行或重合，这样底部驱动装置1、中间驱动装置2和顶部驱动装置3之间在水平位置上的相对运动只有一个方向，更便于调整和控制。

本实施例中，第一方向沿水平设置，中间板21的顶面倾斜设置，以及第二方向倾斜设置，当第一驱动组件12独自驱动中间板21时，中间板21沿第一滑轨13在第一方向移动，实现了驱动待安装物在水平方向移动。当第二驱动组件22驱动顶板31时，顶板31沿第二滑轨24在第二方向移动，能够实现待安装物沿垂向的运动。其中，由于第二驱动组件22沿第二方向驱动，而待安装物沿第二方向的分力小于垂向的重力，以减小第二驱动组件22所需的驱动力。再者，当第一驱动组件12和第二驱动组件22同时驱动时，例如驱动中间板21和顶板31相向运动，能够实现待安装物垂直上升，反之，驱动中间板21和顶板31反向运动，能够实现待安装物垂直下降，以确保待安装物在垂向运动时无水平位移。本实施例中，第一方向为X向，第二方向为I向，垂向为Z向。

在其他实施例中，第一方向倾斜设置，第二方向沿水平设置，或者第一方向和第二方向均倾斜设置。

优选地，第一滑轨13为两个，第一滑轨13沿第三方向间隔设置在底板11的顶面，底板11的顶面设置有第一定位槽，第一滑轨13嵌设于第一定位槽内且与第一定位槽的槽底通过螺钉连接。如图2、图4和图5所示，底部驱动装置1还包括多个第一楔形块14，第一楔形块14设置于第一滑轨13与第一定位槽的侧壁之间，即使松开螺钉，第一滑轨13也不会晃动。本实施例中，第三方向为Y向，第三方向垂直于第一方向，且平行于底板11所在平面。

同理，如图1-图4所示，第二滑轨24为两个，第二滑轨24沿第三方向间隔设置在中间板21的顶面，中间板21的顶面设置有第二定位槽，第二滑轨24嵌设于第二定位槽内且与第二定位槽的槽底通过螺钉连接。中间驱动装置2还包括多个第二楔形块，第二楔形块设置于第二滑轨24与第二定位槽的侧壁之间，即使松开螺钉，第二滑轨24也不会晃动。

由于钢与钢的摩擦系数在0.1-0.15之间，对应的自锁角度为5.7°-8.5°之间，故本实施例中第一楔形块14和/或第二楔形块的角度面（即楔形块与定位槽侧壁的接触面）选用5.7°-8.5°。因为，本实施例为大负载的微动台，故选用自锁力最大的方案，第一楔形块14和/或第二楔形块的角度面优选为5.7°，以提高第一滑轨13和/或第二滑轨24的稳固性，实现对第一滑轨13和/或第二滑轨24进行自锁。

现有技术中，驱动结构多采用旋转电机加联轴器加滚珠丝杠传动，这种传动的缺点是，传输链路元件多，运动精度难以提高；存储环路上的各设备重量大，传统的动力传输机构启动时常伴随着响应滞后，存在瞬时运动冲击现象。为解决上述问题，本发明的第一驱动组件12和/或第二驱动组件22为压电陶瓷驱动电机。本实施例中，第一驱动组件12和第二驱动组件22均为压电陶瓷驱动电机，第一驱动组件12安装在底板11上，第一驱动组件12的输出端设置有第一电机连接板121，第一电机连接板121连接于中间板21的底部，作为第一驱动组件12的压电陶瓷驱动电机直接驱动中间板21，简化了传输链路元件，加之压电陶瓷驱动电机的纳米级的分辨率及可靠的断电夹持力，使中间板21的运动精度及稳定性得以显著提高。同理，第二驱动组件22安装在中间板21的顶部，第二驱动组件22的输出端设置有第二电机连接板221，第二电机连接板221连接于顶板31的底部，作为第二驱动组件22的压电陶瓷驱动电机直接驱动顶板31，简化了传输链路元件，使顶板31的运动精度及稳定性得以显著提高。

进一步地，如图3和图4所示，该微动台还包括重力补偿装置4，本实施例中，第一方向水平设置，第二方向倾斜设置，重力补偿装置4包括第一弹性件41，第一弹性件41的第一端连接于中间板21，第一弹性件41的第二端连接于顶板31，顶板31的底面倾斜设置，第一弹性件41用于对顶板31施加倾斜向上的拉力。第一弹性件41能够抵消或减小第二驱动组件22需要驱动的负载的重力在第二方向的分力，起到重力补偿的作用，进一步提高该微动台的负载能力。假设第二驱动组件22需要驱动的负载的质量之和为M，中间板21的顶面与水平面的斜度为α，因此第二驱动组件22需要驱动的负载在第二方向的分力为M* sinα，当第一弹性件41的拉力等于M*sinα时，能够完全抵消第二驱动组件22需要驱动的负载在第二方向的分力，其中，中间板21的顶面斜度α与第一弹性件41的拉力可根据负载质量进行调整。

进一步地，重力补偿装置4包括第三滑轨42、调节块43、固定块44和调节螺钉45，调节块43安装于中间板21的顶面，第三滑轨42沿第二方向延伸，固定块44滑动连接于第三滑轨42；第一弹性件41的第一端连接于固定块44；调节块43位于固定块44沿第二方向的一侧，调节块43设置有通孔，固定块44设置有沿第二方向延伸的螺纹孔，调节螺钉45穿设于通孔并螺纹连接于螺纹孔。其中，在调节螺钉45旋拧时，能够驱动固定块44在第三滑轨42上移动，通过控制调节螺钉45的旋拧深度，进而控制第一弹性件41的长度，实现了对第一弹性件41弹力的调节，满足不同的待安装物的重量需求，平衡负载沿斜面方向的分力，从而起到重力补偿的作用。

本实施例中，第一弹性件41包括两个弹簧，两个弹簧对称设置在固定块44沿第三方向的两侧，固定块44沿第三方向的两侧设置有弹簧柱441，弹簧一端连接于弹簧柱441，另一端连接于顶板31。

需要说明的，重力补偿装置4设置在倾斜方向上用于补偿重力在倾斜方向的分力，在其他实施例中，若第一方向为倾斜方向，第二方向为水平方向时，重力补偿装置4设置在底部驱动装置1与中间驱动装置2之间；若第一方向和第二方向均为倾斜方向，底部驱动装置1与中间驱动装置2之间、中间驱动装置2与顶部驱动装置3之间均可设置有重力补偿装置4。

优选地，如图2-图4所示，该微动台还包括位移测量组件，位移测量组件包括第一光栅尺51和第一光栅读头52，第一光栅尺51和第一光栅读头52二者中的一个安装于底板11，另一个安装于中间板21，第一光栅尺51用于测量第一光栅读头52的位移；位移测量组件包括第二光栅尺53和第二光栅读头54，第二光栅尺53和第二光栅读头54二者中的一个安装于中间板21，另一个安装于顶板31，第二光栅尺53用于测量第二光栅读头54的位移。其中，中间板21相对底板11的位移通过第一光栅尺51和第一光栅读头52高精度测量，顶板31相对中间板21的位移通过第二光栅尺53和第二光栅读头54高精度测量，通过位移测量组件配合第一驱动组件12和第二驱动组件22，进一步提高待安装物的移动精度，也能够实现待安装物在垂向运动过程中无水平位移。

进一步地，如图6和图7所示，该微动台还包括光电限位组件6，光电限位组件6包括光电限位块61、第一固定板62、光电开关63和第二固定板64，光电限位块61安装于第一固定板62，第一固定板62连接于顶板31；光电开关63安装于第二固定板64，第二固定板64连接于底板11；光电限位块61上设置有限位板，光电开关63上设置有检测槽，限位板能够进入或离开检测槽，通过限位板进入或离开检测槽，能够控制第一驱动组件12和第二驱动组件22的驱动状态，例如，限位板进入检测槽时，发送停止驱动的信号，限位板离开检测槽时，发送继续驱动的信号。需要说明的是，限位板与检测槽相互配合的工作原理为现有技术，此处不再赘述。

本实施例中，限位板包括上限位板611、下限位板612、左限位板613和右限位板614，检测槽包括第一检测槽631、第二检测槽632、第三检测槽633和第四检测槽634，上限位板611和下限位板612的垂向位置不同，上限位板611能够沿垂向进入或离开第一检测槽631，下限位板612能够沿垂向进入或离开第二检测槽632，以实现顶板31相对底板11沿垂向的位移进行限位；左限位板613和右限位板614沿第一方向间隔设置，左限位板613能够沿第一方向进入或离开第三检测槽633，右限位板614能够沿第一方向进入或离开第四检测槽634，以实现顶板31相对底板11沿第一方向的位移进行限位。

进一步地，如图6、图8和图9所示，微动台还包括机械限位组件7，机械限位组件7包括水平限位部件71，水平限位部件71包括前限位块711、后限位块712和第一限位板713，前限位块711和后限位块712沿第一方向间隔安装于顶板31的底部，第一限位板713安装于底板11的顶部，且第一限位板713部分伸入前限位块711和后限位块712之间的第一间隙内；前限位块711的侧壁可拆卸安装有第一限位螺丝714，第一限位螺丝714的端部伸入第一间隙内，第一限位板713的侧壁安装有第四限位螺丝715，第四限位螺丝715端部能够抵接于后限位块712。其中，顶板31相对底板11沿第一方向移动时，第一限位板713只能在前限位块711和后限位块712之间移动，实现顶板31相对底板11沿第一方向的位移进行限位，通过调节第一限位螺丝714和第四限位螺丝715的旋拧深度，进而起到调节顶板31相对底板11沿第一方向的移动范围。

优选地，机械限位组件7包括垂向限位部件72，垂向限位部件72包括第一垂向限位板721和第二垂向限位板722，第一垂向限位板721一端安装于底板11上，另一端设置有第一水平限位部7211，第二垂向限位板722一端安装于顶板31上，另一端设置有第二水平限位部7221，第二水平限位部7221至少位于第一水平限位部7211的正下方，第一水平限位部7211可拆卸安装有第二限位螺丝723，第二限位螺丝723的端部伸入第一水平限位部7211和第二水平限位部7221之间，顶板31底部可拆卸安装有第三限位螺丝724，第三限位螺丝724的端部位于第一水平限位部7211顶部，且仅能在第二水平限位部7221上方运动，且第三限位螺丝724与第二限位螺丝723相邻，相互间不产生干涉。同时，第二水平限位部7221仅能够在第一水平限位部7211的下方移动，以实现顶板31相对底板11沿垂向的位移进行限位，通过调节第二限位螺丝723和第三限位螺丝724的旋拧深度，进而起到调节顶板31相对底板11的沿垂向的移动范围。

需要说明的是，前限位块711相对后限位块712更靠近底板11边缘，第二限位螺丝723和第三限位螺丝724相对第二垂向限位板722更靠近底板11边缘，防止第二垂向限位板722遮挡操作路径，便于操作人员旋拧第一限位螺丝714、第二限位螺丝723和第三限位螺丝724。

进一步地，如图10、图11和图12所示，该微动台还包括多个缓冲装置8，顶板31的顶部和/或底板11的底部设置有缓冲装置8；缓冲装置8包括缓冲头81、缓冲座82和第二缓冲件83，缓冲座82一端安装于顶板31或底板11，另一端设置有导向槽，缓冲头81滑动连接于导向槽，且缓冲头81与导向槽的槽底之间设置有第二缓冲件83。其中，第二缓冲件83为重载矩形弹簧。优选地，缓冲装置8还包括弹簧拉杆，导向槽的槽底设置有导向孔，弹簧拉杆穿设于导向孔，重载矩形弹簧套设于弹簧拉杆，缓冲头81的外径与导向槽的内径小间隙配合，缓冲头81受力后滑动平稳，缓冲头81顶部球形，自适应不同方向的受力，符合实际加载工况，重载矩形弹簧内径由弹簧拉杆导向，受力后辅助导向，使缓冲头81滑动平稳。

本实施例中，顶板31的顶部和底板11的底部均设置有缓冲装置8，当微动台安装时，底板11底部的缓冲装置8起到缓冲作用，当待安装物安装于顶板31时，顶板31顶部的缓冲装置8起到缓冲作用，消除瞬间冲击造成的不良影响。

进一步地，如图13和图14所示，微动台还包括两个第一吊装板91和两个第二吊装板93，两个第一吊装板91位于微动台沿第一方向的两端，两个第二吊装板93位于微动台沿第三方向的两端，第一吊装板91和第二吊装板93均连接于底板11和顶板31，第一吊装板91的顶部和/或第二吊装板93的顶部设置有吊环92；第一吊装板91的侧壁和/或第二吊装板93的侧壁设置有缓冲装置8。本实施例中，第一吊装板91的侧壁和第二吊装板93的侧壁均设置有缓冲装置8，在通过吊环92吊装微动台时，在隧道等空间狭窄的情况下，微动台与待安装物作为一体吊装，环周各面上设置缓冲装置8，起到缓冲作用，消除环周遭受瞬间冲击造成的不良影响。

本实施例中，如图1-图14所示，该微动台采用压电陶瓷驱动电机为源动力直接驱动，简化了传输链路，运动精度得以提高，确保压电陶瓷驱动电机可以顺利的驱动大负载高精度运行；通过设置缓冲装置8、第一吊装板91和第二吊装板93，确保在线安装维护空间紧张，尤其在隧道环境操作时，消除瞬间冲击对设备安装造成的不良影响。另外，本实施例亦可扩展应用于科学仪器、半导体、精工制造、医学、航空航天、光学计量等精密领域，解决这些领域普遍垂向负载能力低的问题。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种微动台，其特征在于，包括：

底部驱动装置（1），其包括底板（11）和第一驱动组件（12），所述底板（11）设置有沿第一方向延伸的第一滑轨（13）；

中间驱动装置（2），其包括中间板（21）和第二驱动组件（22），所述中间板（21）的底部安装有第一滑块（23），所述第一滑块（23）滑动连接于所述第一滑轨（13），所述第一驱动组件（12）安装于所述底板（11）上，且驱动连接于所述中间板（21）；所述中间板（21）的顶面设置有沿第二方向延伸的第二滑轨（24），所述第二方向在经过所述第一方向的竖直平面上的投影与所述第一方向呈夹角设置；

顶部驱动装置（3），其包括顶板（31），所述顶板（31）的顶面用于安装待安装物，所述顶板（31）的底面安装有第二滑块（32），所述第二滑块（32）滑动连接于所述第二滑轨（24）；所述第二驱动组件（22）安装于所述中间板（21）上，且驱动连接于所述顶板（31）；

重力补偿装置（4），所述第二方向倾斜设置，所述重力补偿装置（4）包括第一弹性件（41），所述第一弹性件（41）的第一端连接于所述中间板（21），所述第一弹性件（41）的第二端连接于所述顶板（31），所述顶板（31）的底面倾斜设置，所述第一弹性件（41）用于对所述顶板（31）施加倾斜向上的拉力；

所述重力补偿装置（4）包括第三滑轨（42）、调节块（43）、固定块（44）和调节螺钉（45），所述调节块（43）安装于所述中间板（21）的顶面，所述第三滑轨（42）沿所述第二方向延伸，所述固定块（44）滑动连接于所述第三滑轨（42）；所述第一弹性件（41）的第一端连接于所述固定块（44）；

所述调节块（43）位于所述固定块（44）沿所述第二方向的一侧，所述调节块（43）设置有通孔，所述固定块（44）设置有沿所述第二方向延伸的螺纹孔，所述调节螺钉（45）穿设于所述通孔并螺纹连接于所述螺纹孔。

2.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，所述第一滑轨（13）所在的竖直平面与所述第二滑轨（24）所在的竖直平面平行或重合。

3.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，所述第一驱动组件（12）和/或所述第二驱动组件（22）为压电陶瓷驱动电机。

4.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，还包括位移测量组件，所述位移测量组件包括第一光栅尺（51）和第一光栅读头（52），所述第一光栅尺（51）和第一光栅读头（52）二者中的一个安装于所述底板（11），另一个安装于所述中间板（21），所述第一光栅尺（51）用于测量所述第一光栅读头（52）的位移；

所述位移测量组件包括第二光栅尺（53）和第二光栅读头（54），所述第二光栅尺（53）和第二光栅读头（54）二者中的一个安装于所述中间板（21），另一个安装于所述顶板（31），所述第二光栅尺（53）用于测量所述第二光栅读头（54）的位移。

5.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，还包括光电限位组件（6），所述光电限位组件（6）包括光电限位块（61）、第一固定板（62）、光电开关（63）和第二固定板（64），所述光电限位块（61）安装于所述第一固定板（62），所述第一固定板（62）连接于所述顶板（31）；

所述光电开关（63）安装于所述第二固定板（64），所述第二固定板（64）连接于所述底板（11）；所述光电限位块（61）上设置有限位板，所述光电开关（63）上设置有检测槽，所述限位板能够进入或离开所述检测槽。

6.根据权利要求5所述的微动台，其特征在于，所述限位板包括上限位板（611）、下限位板（612）、左限位板（613）和右限位板（614），所述检测槽包括第一检测槽（631）、第二检测槽（632）、第三检测槽（633）和第四检测槽（634），所述上限位板（611）和所述下限位板（612）的垂向位置不同，所述上限位板（611）能够沿垂向进入或离开所述第一检测槽（631），所述下限位板（612）能够沿垂向进入或离开所述第二检测槽（632）；

所述左限位板（613）和所述右限位板（614）沿所述第一方向间隔设置，所述左限位板（613）能够沿所述第一方向进入或离开所述第三检测槽（633），所述右限位板（614）能够沿所述第一方向进入或离开所述第四检测槽（634）。

7.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，还包括机械限位组件（7），所述机械限位组件（7）包括水平限位部件（71），所述水平限位部件（71）包括前限位块（711）、后限位块（712）和第一限位板（713），所述前限位块（711）和所述后限位块（712）沿所述第一方向间隔安装于所述顶板（31）的底部，所述第一限位板（713）安装于所述底板（11）的顶部，且所述第一限位板（713）部分伸入所述前限位块（711）和所述后限位块（712）之间的第一间隙内；所述前限位块（711）的侧壁可拆卸安装有第一限位螺丝（714），所述第一限位螺丝（714）的端部伸入所述第一间隙内，所述第一限位板（713）的侧壁安装有第四限位螺丝（715），所述第四限位螺丝（715）端部能够抵接于所述后限位块（712）。

8.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，还包括机械限位组件（7），所述机械限位组件（7）包括垂向限位部件（72），所述垂向限位部件（72）包括第一垂向限位板（721）和第二垂向限位板（722），所述第一垂向限位板（721）一端安装于所述底板（11）上，另一端设置有第一水平限位部（7211），所述第二垂向限位板（722）一端安装于所述顶板（31）上，另一端设置有第二水平限位部（7221），所述第二水平限位部（7221）至少部分位于所述第一水平限位部（7211）的正下方，所述第一水平限位部（7211）可拆卸安装有第二限位螺丝（723），所述第二限位螺丝（723）的端部伸入所述第一水平限位部（7211）和所述第二水平限位部（7221）之间，所述顶板（31）底部可拆卸安装有第三限位螺丝（724），所述第三限位螺丝（724）的端部位于所述第一水平限位部（7211）顶部。

9.根据权利要求1所述的微动台，其特征在于，还包括多个缓冲装置（8），所述顶板（31）的顶部和/或所述底板（11）的底部设置有所述缓冲装置（8）；

所述缓冲装置（8）包括缓冲头（81）、缓冲座（82）和第二缓冲件（83），所述缓冲座（82）一端安装于所述顶板（31）或所述底板（11），另一端设置有导向槽，所述缓冲头（81）滑动连接于所述导向槽，且所述缓冲头（81）与所述导向槽的槽底之间设置有所述第二缓冲件（83）。

10.根据权利要求9所述的微动台，其特征在于，还包括两个第一吊装板（91）和两个第二吊装板（93），两个所述第一吊装板（91）位于所述微动台沿所述第一方向的两端，两个所述第二吊装板（93）位于所述微动台沿第三方向的两端，所述第三方向垂直于所述第一方向，且平行于所述底板（11）所在平面，所述第一吊装板（91）和所述第二吊装板（93）均连接于所述底板（11）和所述顶板（31），

所述第一吊装板（91）的顶部和/或所述第二吊装板（93）的顶部设置有吊环（92）；

所述第一吊装板（91）的侧壁和/或所述第二吊装板（93）的侧壁设置有所述缓冲装置（8）。