CN218765112U - 一种控温运动台 - Google Patents

Abstract

本申请涉及移动装置技术领域，尤其涉及一种控温运动台，包括滑动件、底座、控温装置、辅助冷却组件和驱动装置；驱动装置与滑动件传动连接，滑动件与底座滑动连接；滑动件与底座能够围合形成安装腔体；驱动装置容置于安装腔体内，驱动装置与底座固定连接；驱动装置至少部分设置于控温装置的有效控温区域内，控温装置设置于辅助冷却组件的有效冷却区域内；本申请通过将驱动装置至少部分设置于控温装置的有效控温区域内，能够有效控制驱动装置在工作过程中产生的温度变化，进而快速调控至理想工作温度范围内；并通过将控温装置设置于辅助冷却组件的有效冷却区域内，能够将控温装置产生的热量快速传导至外界，进而实现了运动台的快速精准控温。

Description

一种控温运动台

技术领域

本申请涉及移动装置技术领域，尤其涉及一种控温运动台。

背景技术

定位精度对于高精密运动台至关重要，而运动台在运动过程中会产生温升，温度变化会直接影响运动台的定位精度，造成定位偏差。

在现有技术中，普遍采用通气冷却或者通水冷却的方式对运动台的工作温度进行控制，但由于两种方法的温度调控过程较慢，无法实现运动台的快速温控，且温控精度差，进而降低运动台的定位精度。因此，需提供一种改进的控温运动台，以解决上述问题。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本申请提供一种控温运动台，包括滑动件、底座、控温装置、辅助冷却组件和驱动装置；所述驱动装置与所述滑动件传动连接，所述滑动件与所述底座滑动连接；所述滑动件与所述底座能够围合形成安装腔体；所述驱动装置容置于所述安装腔体内，所述驱动装置与所述底座固定连接；所述驱动装置至少部分设置于所述控温装置的有效控温区域内，所述控温装置设置于所述辅助冷却组件的有效冷却区域内。

进一步地，所述滑动件与所述底座间设有间隙；所述滑动件和/或所述底座设置有充气通道，所述充气通道的一端与外部充气装置的出气端连通，所述充气通道的出气口开设于所述滑动件和/或所述底座的壁面上；所述外部充气装置向所述充气通道内输入气体的状态下，所述滑动件和底座之间能够形成气膜。

进一步地，所述驱动装置包括固定件和驱动件，所述固定件与所述底座固定连接；所述驱动件置于所述固定件的上方，所述驱动件与所述固定件之间存有间隙。

进一步地，控温装置包括半导体制冷器和温度控制器，所述半导体制冷器的一侧与所述驱动件固定连接，所述半导体制冷器的另一侧与所述辅助冷却组件固定连接；所述温度控制器与所述半导体制冷器电连接。

进一步地，所述辅助冷却组件包括冷却固定件和冷却循环管路；所述冷却循环管路与所述冷却固定件固定连接，所述冷却固定件与所述滑动件固定连接，所述冷却固定件与所述控温装置固定连接。

进一步地，所述驱动装置为无磁钢直线电机。

进一步地，所述控温运动台还包括位移检测元件和位置识别传感装置；所述滑动件的侧壁和所述底座的侧壁上，二者择一的设置有所述位移检测元件，另一与所述位置识别传感装置固定连接；所述位移检测元件设置于所述位置识别传感装置的识别区域内。

进一步地，所述滑动件和所述底座上，二者择一地设置有滑槽，另一设置有与所述滑槽匹配的滑轨；所述滑槽和所述滑轨二者择一设置有所述位移检测元件，另一与所述位置识别传感装置固定连接。

进一步地，所述位移检测元件为光栅尺，所述光栅尺刻蚀于所述滑槽或滑轨的侧壁上。

进一步地，所述滑轨采用殷钢材质制成。

进一步地，所述位移检测元件包括多个刻度线结构，所述多个刻度线结构为双排交错布置。

进一步地，所述控温运动台还包括安装支架，所述安装支架与所述滑动件的侧壁或所述底座的侧壁固定连接，所述位置识别传感装置与所述安装支架固定连接；所述安装支架上设置有调节孔，所述安装支架能够通过所述调节孔调节所述位置识别传感装置与所述位移检测元件之间的距离。

进一步地，所述控温运动台还包括限位组件，所述限位组件设置于所述滑动件的滑动方向上，能够限制所述滑动件在所述滑动方向上的运动行程。

本申请提供的一种控温运动台，至少具有如下有益效果：

1、本申请中通过设置控温装置，并将驱动装置至少部分设置于控温装置的有效控温区域内，能够有效控制驱动装置在工作过程中产生的温度变化，进而快速调控至理想工作温度范围内；并且，通过设置辅助冷却组件，将控温装置设置于辅助冷却组件的有效冷却区域内，能够将控温装置产生的热量快速传导至外界，进而实现了运动台的快速精准控温。

2、本申请中在滑动件与底座间设有间隙，并在滑动件和/或底座上设置有充气通道，在外部充气装置向充气通道内输入气体的状态下，滑动件和底座之间能够形成气膜，提高了滑动件相对底座滑动的运动稳定性，同时避免滑动件与底座的滑动过程中，由于摩擦产生的磨损，进而提高了运动台的应用性能和使用寿命，满足了运动台的高速稳定运动要求和运动灵敏性要求。

3、本申请中设置位移检测元件和位置识别传感装置，滑动件的侧壁和底座的侧壁上，二者择一的设置有位移检测元件，另一与位置识别传感装置固定连接，并且位移检测元件设置于位置识别传感装置的识别区域内，能够对滑动件或底座的移动位置进行精准定位，进而保证了运动台的定位精度。

4、本申请中位移检测元件为光栅尺，光栅尺刻蚀于采用殷钢材质制成的滑槽或滑轨的侧壁上，保证了光栅尺与滑槽或滑轨的材质相同，以使两者的热变形系数相同，即随温度变化的形变量一致，进而减少了温度变化对运动台的定位精度的影响；并且，通过将光栅尺刻蚀于滑槽或滑轨上，使得运动台的结构更加紧凑，降低了运动台整体的空间占用和装配难度。

5、本申请中位移检测元件包括多个刻度线结构，通过将多个刻度线结构双排交错布置，有效减小栅距，在同等分辨率下，能够减少位置识别传感装置的细分误差，提高位置识别传感装置的抗干扰能力和位置反馈精度，从而提高了位置识别传感装置对位移检测元件的识别精确度，显著提高运动台的定位精度。

6、本申请中通过增设限位组件，将限位组件设置于滑动件的滑动方向上，从而限制了滑动件在滑动方向上的运动行程，防止滑动件过度移动而脱出底座，提高了运动台的运动安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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它附图。

图1为本申请实施例提供的一种控温运动台的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种控温运动台的整体结构爆炸图；

图3为本申请实施例提供的一种控温运动台的主视图；

图4为本申请实施例提供的一种控温运动台的整体的侧视图；

图5为图4中A部分的局部放大图；

图6为安装支架的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种控温运动台的整体结构示意图；

其中，图中附图标记对应为：

1-滑动件，2-底座，3-控温装置，4-辅助冷却组件，5-驱动装置，6-安装腔体，7-位移检测元件，8-位置识别传感装置，9-限位组件，10-充气接口，11-滑槽，12-安装支架，121-调节孔，13-螺纹孔，21-滑轨，31-半导体制冷器，32-温度控制器，41-冷却固定件，42-冷却循环管路，421-气冷进口，422-气冷出口，51-固定件，52-驱动件。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以下参照附图对实施例进行说明，附图不对权利要求所记载的申请内容起任何限定作用。

本说明书提供了如实施例或流程图的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。

请参考图1-7，本申请实施例提供的一种控温运动台，包括滑动件1、底座2、控温装置3、辅助冷却组件4和驱动装置5；驱动装置5与滑动件1传动连接，滑动件1与底座2滑动连接；滑动件1与底座2能够围合形成安装腔体6；驱动装置5容置于安装腔体6内，驱动装置5与底座2固定连接；驱动装置5至少部分设置于控温装置3的有效控温区域内，控温装置3设置于辅助冷却组件4的有效冷却区域内。

如此，本申请中通过设置控温装置3，并将驱动装置5至少部分设置于控温装置3的有效控温区域内，能够有效控制驱动装置5在工作过程中产生的温度变化，进而快速调控至理想工作温度范围内；并且，通过设置辅助冷却组件4，将控温装置3设置于辅助冷却组件4的有效冷却区域内，能够将控温装置3产生的热量快速传导至外界，进而实现了运动台的快速精准控温。

一些实施例中，滑动件1与底座2间设有间隙；滑动件1和/或底座2设置有充气通道，充气通道的一端与外部充气装置的出气端连通，充气通道的出气口开设于滑动件1和/或底座2的壁面上；外部充气装置向充气通道内输入气体的状态下，滑动件1和底座2之间能够形成气膜。

具体地，气膜的厚度可以设置为8μm-12μm，优选地，气膜的厚度为10μm。

具体地，滑动件1和/或底座2上可以设置有充气接口10，充气接口10的一端与外部充气装置连通，充气接口10的另一端与充气通道连通。

在本实施例中，通过在滑动件1与底座2间设有间隙，并在滑动件1和/或底座2上设置有充气通道，在外部充气装置向充气通道内输入气体的状态下，滑动件1和底座2之间能够形成气膜，提高了滑动件1相对底座2滑动的运动稳定性，同时避免滑动件1与底座2的滑动过程中，由于摩擦产生的磨损，进而提高了运动台的应用性能和使用寿命，满足了运动台的高速稳定运动要求和运动灵敏性要求。

另一些实施例中，滑动件1与底座2间设有间隙，滑动件1上设置有充气通道，充气通道的一端与外部充气装置的出气端连通，充气通道的出气口开设于滑动件1的壁面上，外部充气装置向充气通道内输入气体的状态下，气体从出气口喷出，以在滑动件1和底座2之间形成气膜。

具体地，滑动件1上设置有充气接口10，充气接口10的一端与外部充气装置连通，充气接口10的另一端与充气通道连通。

另一些实施例中，滑动件1与底座2间设有间隙，底座2设置有充气通道，充气通道的一端与外部充气装置的出气端连通，充气通道的出气口开设于底座2的壁面上，外部充气装置向充气通道内输入气体的状态下，滑动件1和底座2之间能够形成气膜。

具体地，如图1至图3所示，底座2上设置有充气接口10，充气接口10的一端与外部充气装置连通，充气接口10的另一端与充气通道连通。

另一些实施例中，滑动件1和底座2上均设置有充气通道，充气通道的出气口开设于滑动件1和底座2的壁面上。

具体地，滑动件1和底座2上均设置有充气接口10，充气接口10的一端均与外部充气装置连通，充气接口10的另一端均与充气通道连通。

在本实施例中，通过在滑动件1与底座2间设有间隙，并在滑动件1和底座2上均设置有充气通道，在外部充气装置向充气通道内输入气体的状态下，滑动件1和底座2之间快速形成气膜，提高了气膜的生成速度，提高了滑动件1相对底座2间的相对滑动的稳定性，同时避免滑动件1与底座2的滑动过程中，由于摩擦产生的磨损，进而提高了运动台的应用性能和使用寿命，满足了运动台的高速稳定运动要求和运动灵敏性要求。

一些实施例中，充气通道设置有多个出气口，多个出气口基于预设排布方式排布于滑动件1和/或底座2上。

具体地，预设排布方式可以为在滑动件1和/或底座2的相配合的面上，多个出气口的均匀间隔布置。

在本实施例中，通过将多个出气口按预设排布方式排布于滑动件1和/或底座2上，提高了滑动件1和底座2之间形成的气膜的稳定性，提高滑动件1和/或底座2的受力均一性、平衡性和稳定性，避免受力不均造成的滑动件1和/或底座2发生侧翻或歪斜风险，提高了运动台的运动稳定性。

一些实施例中，滑动件1设置有朝向底座2的滑动件底面和滑动件侧壁，底座设置有朝向滑动件的底座顶面和底座侧壁；多个出气口包括纵向出气口和侧向出气口，纵向出气口开设于滑动件底面和/或底座顶面上，侧向出气口开设于滑动件侧壁和/或底座侧壁上。

在本实施例中，通过将纵向出气口开设于滑动件底面和/或底座顶面上，在外部充气装置向充气通道内输入气体的状态下，通过纵向出气口和侧向出气口喷出气体，提供纵向和侧向上的气浮力，以在滑动件1和底座2之间形成稳定的气膜，提高了滑动件1相对底座2滑动的运动稳定性，同时消除了在滑动件1与底座2在滑动的过程中，彼此间由于摩擦产生的磨损情况，进而提高了运动台的使用性能，满足了运动台高速稳定运动的要求和运动灵敏性的要求。

一些实施例中，滑动件侧壁包括第一滑动件侧壁和第二滑动件侧壁，第一侧壁和第二侧壁上设置侧向出气口；第一侧壁上的侧向出气口与第二侧壁上的侧向出气口对称设置；和/或，底座侧壁包括第三侧壁和第四侧壁，侧向出气口设置在第三侧壁和第四侧壁，第三侧壁上的侧向出气口与第四侧壁上的侧向出气口对称设置。

在本实施例中，将第一侧壁上的侧向出气口与第二侧壁上的侧向出气口对称设置，保证了滑动件1两侧的出气位置一一对应，提高滑动件1的两侧的受力均一性、平衡性和稳定性，避免受力不均造成的滑动件1侧翻或歪斜等风险，提高了运动台的运动稳定性。

一些实施例中，如图2和图3所示，驱动装置5包括固定件51和驱动件52，固定件51与底座2固定连接；驱动件52置于固定件51上方，驱动件52与固定件51之间存有间隙。

具体地，如图2所示，固定件51可以为定子，驱动件52可以为动子。

具体地，定子可以固定设置在底座2上，动子设置于定子上方，定子与动子之间设有间隙。

在本实施例中，将定子可以固定在底座2的底面上，使得运动台的整体结构更加紧凑，进而降低了运动台的整体尺寸，从而节约了运动台的整体制造成本和占用空间。

一些实施例中，控温装置3包括半导体制冷器31和温度控制器32，半导体制冷器31的一侧与驱动件52固定连接，半导体制冷器31的另一侧与辅助冷却组件4固定连接；温度控制器32与半导体制冷器31电连接，温度控制器32与底座2固定连接。

具体地，可以通过温度控制器32调节通入半导体制冷器31的电流大小，以控制半导体制冷器31的吸热或放热操作，即当环境温度低于设定温度值时，温度控制器32控制增大通入半导体制冷器31的电流，使半导体制冷器31进行放热操作，直至温度达到设定温度值；当环境温度高于设定温度值时，温度控制器32控制减小通入半导体制冷器31的电流，使半导体制冷器31进行吸热操作，直至温度达到设定温度值。具体地，温度控制器32的控温精度可达±0.1度。

在本实施例中，通过温度控制器32对半导体制冷器31进行实时的控温操作，从而实现对运动台工作温度的快速精准调控，从而减少温度变化引入的运动台定位偏差，有效提高了运动台的定位精度。

一些实施例中，辅助冷却组件4包括冷却固定件41和冷却循环管路42；冷却循环管路42与冷却固定件41固定连接，冷却固定件41与滑动件1固定连接，冷却固定件41与控温装置3固定连接。

具体地，如图1至图3所示，控温装置3和辅助冷却组件4设置于动子和滑动件1之间，控温装置3和辅助冷却组件4固定连接。

具体地，动子背离定子的一侧可以与控温装置3固定连接，控温装置3与辅助冷却组件4固定连接，辅助冷却组件4与滑动件1固定连接。

具体地，滑动件1上可以设置有多个安装孔，便于与待承载件固定连接。

优选地，冷却循环管路42可以为气冷循环管路，气冷循环管路可以固定布置在冷却固定件41上。

一些实施例中，冷却固定件41内设有容置空间，气冷循环管路可以呈U型或其他形状固定布置在冷却固定件41的容置空间内。

具体地，如图1和图2所示，气冷循环管路上还可以设置有气冷进口421和气冷出口422，气冷出口422固定设置在冷却固定件41的端部，气冷进口421与外部气体制冷装置连通。

在本实施例中，外部气体制冷装置将冷气从气冷进口421传送到气冷循环管路中，再通过气冷出口422排出，从而将控温装置3产生的热量从气冷出口422排出，起到了对控温装置3散热的作用。

另一些实施例中，辅助冷却组件4可以为辅助水冷组件，辅助水冷组件可以包括冷却固定件41和冷却循环水路。

具体地，冷却循环水路可以固定布置在冷却固定件41上。

具体地，冷却循环水路可以设置有水冷进口和水冷出口，水冷进口和水冷出口能够分别与外部液体循环装置连通。

具体地，在水冷进口和水冷出口上可以分别设置有密封结构，避免冷却液体由于密封不良从水冷进口和水冷出口渗出，进而避免运动台污染。

在本实施例中，在外部液体循环装置的驱动下，冷却液能够从水冷进口流入冷却循环水路中，再将冷却循环水路中的冷却液从水冷出口回收到外部液体循环装置中，实现控温装置3散热和冷却液循环利用。

一些实施例中，驱动装置5为无磁钢直线电机。

在本实施例中，驱动装置5为无磁钢直线电机，没有齿槽效应，能够实现更高精度的运动，相对永磁直线电机，安装时无磁干扰，安全度高且成本低。

一些实施例中，如图2至图5所示，控温运动台还包括位移检测元件7和位置识别传感装置8；滑动件1的侧壁和底座2的侧壁上，二者择一的设置有位移检测元件7，另一与位置识别传感装置8固定连接；位移检测元件7设置于位置识别传感装置8的识别区域内。

具体地，位移检测元件7可以为光栅尺，位置识别传感装置8可以为读数头。

一些实施例中，光栅尺可以粘接在滑动件1的侧壁或底座2的侧壁上。

在本实施例中，通过将光栅尺设置于读数头的识别区域内，保证了读数头的识别准确度，从而能够实现对滑动件1或底座2的移动位置进行精准定位，进而提高了运动台的定位精度，进而满足对运动台的定位精度要求，同时实现运动台位置的闭环调控。

一些实施例中，滑动件1和底座2上，二者择一地设置有滑槽11，另一设置有与滑槽11匹配的滑轨21；滑槽11和滑轨21二者择一设置有位移检测元件7，另一与位置识别传感装置8固定连接。

在本实施例中，通过滑槽11和滑轨21组成移动副，从而实现了滑动件1和底座2的滑动配合。

一些实施例中，滑槽11或滑轨21采用殷钢材质制成。

在本实施例中，滑轨21采用殷钢材质制成，由于殷钢材质具有极低热膨胀系数，受温度变形小，通过将滑轨21设置为殷钢材质，可以减少温度变化对滑轨21的热变形影响，进而保证了滑动件1和底座2相对滑动的稳定性，以及减少温度变化对滑动件1定位精度影响，从而提高了运动台的定位精度。

另一些实施例中，滑动件1上可以设置有滑槽11，底座2上可以设置有滑轨21，滑轨21能够容置于滑槽11内。

另一些实施例中，底座2上可以设置有滑槽11，滑动件1上可以设置有滑轨21，滑轨21能够容置于滑槽11内。

一些实施例中，如图2和图4所示，光栅尺刻蚀于滑槽11或滑轨21的侧壁上，如此，保证了光栅尺与滑槽11或滑轨21的材质相同，以使两者的热变形系数相同，即随温度变化的形变量一致，进而减少了温度变化对运动台的定位精度的影响；并且，通过将光栅尺刻蚀于滑槽或滑轨上，使得运动台的结构更加紧凑，降低了运动台整体的空间占用和装配难度。优选地，光栅尺刻蚀于滑轨21的侧壁上。

一些实施例中，如图4和图5所示，位移检测元件7包括多个刻度线结构，多个刻度线结构为双排交错布置。

在本实施例中，通过将多个刻度线结构设置为双排交错布置，交错排列方式可以减小栅距，在同等分辨率下，能够减少位置识别传感装置8的细分误差，提高位置识别传感装置8的抗干扰能力和位置反馈精度，进一步提高运动台的定位精度。

一些实施例中，如图1至图3、图6所示，控温运动台还包括安装支架12，安装支架12与滑动件1的侧壁或所述底座2的侧壁固定连接，位置识别传感装置8与安装支架12固定连接；安装支架12上设置有调节孔121，安装支架12能够通过调节孔121调节位置识别传感装置8与位移检测元件7即光栅尺之间的距离。

具体地，滑动件1的侧壁和底座2的侧壁上，二者择一的固定连接有安装支架12，位置识别传感装置8与安装支架12固定连接，通过调整安装支架12在滑动件1的侧壁或底座2的侧壁上的安装位置，进而调整位置识别传感装置8与光栅尺之间的距离，使位置识别传感装置8能够准确识别到位移检测元件7。

具体地，调节孔121位于安装支架12的靠近滑动件1的一侧上，调节孔121可以为腰型孔，安装支架12上设有至少一个腰型孔，滑动件1的侧壁上对应设有螺纹孔13，当读数头与光栅尺之间的距离确定时，通过螺钉等固定件穿过腰型孔、螺纹孔13后，使得安装支架12固定在滑动件1的侧壁上，进而完成读数头的位置固定。可选地，腰型孔设置有两个。

一些实施例中，控温运动台还包括限位组件9，限位组9件设置于滑动件1的滑动方向上，能够限制滑动件1在滑动方向上的运动行程。

一些实施例中，如图4和图7，限位组件9包括对称设置在定子两端部的两个限位件，限位件靠近滑动件1的一端设有限位凸部，当滑动件1沿底座2滑动至极限位置时，限位凸部能够与滑动件1抵接，从而实现对滑动件1的限位。

另一些实施例中，限位组件9包括第一限位件、第一固定件、第二限位件和第二固定件。第一限位件与第一固定件限位连接，第二限位件与第二固定件限位连接。

具体地，滑动件1的一端上固定设置第一固定件，滑动件1的另一端固定设置第二固定件；第一限位件和第二限位件分别对应固定设置在底座2的两端。

在本实施例中，滑动件1沿底座2滑动至极限位置时，滑动件1能够与第一限位件或第二限位件抵接，从而限制了滑动件1在滑动方向上的运动行程，防止滑动件1过度移动而脱出底座2。

另一些实施例中，控温运动台还包括缓冲件，缓冲件与限位组件9固定连接，缓冲件设置于限位组件9与滑动件2之间。

具体地，缓冲件可以采用硅胶制成，并套设在第一限位件和第二限位件上。

在本实施例中，通过设置缓冲件，能够分别吸收滑动件1与第一限位件和第二限位件之间的碰撞冲击力，防止两者发生碰撞损伤，同时降低碰撞噪音。

另一实施例中，缓冲件可以为弹簧，弹簧分别凸出设置在第一限位件和第二限位件上，不仅可以减轻滑动件1与第一限位件、第二限位件之间的碰撞冲击力，还可以在滑动件1反向移动时，通过弹性回复力辅助加快滑动件1的反向移动，提升运动台的反应灵敏性。

本申请提供的控温运动台，至少具有如下有益效果：

1、本申请中通过设置控温装置3，并将驱动装置5至少部分设置于控温装置3的有效控温区域内，能够有效控制驱动装置5在工作过程中产生的温度变化，进而快速调控至理想工作温度范围内；并且，通过设置辅助冷却组件4，将控温装置3设置于辅助冷却组件4的有效冷却区域内，能够将控温装置3产生的热量快速传导至外界，进而实现了运动台的快速精准控温。

2、本申请中在滑动件1与底座2间设有间隙，并在滑动件1和/或底座2上设置有充气通道，在外部充气装置向充气通道内输入气体的状态下，滑动件1和底座2之间能够形成气膜，提高了滑动件1相对底座2滑动的运动稳定性，同时避免滑动件1与底座2的滑动过程中，由于摩擦产生的磨损，进而提高了运动台的应用性能和使用寿命，满足了运动台的高速稳定运动要求和运动灵敏性要求。

3、本申请中设置位移检测元件7和位置识别传感装置8，滑动件1的侧壁和底座2的侧壁上，二者择一的设置有位移检测元件7，另一与位置识别传感装置8固定连接，并且位移检测元件7设置于位置识别传感装置8的识别区域内，能够对滑动件1或底座2的移动位置进行精准定位，进而保证了运动台的定位精度。

4、本申请中位移检测元件7为光栅尺，将光栅尺刻蚀于采用殷钢材质制成的滑槽11或滑轨21的侧壁上，保证了光栅尺与滑槽11或滑轨21的材质相同，以使两者的热变形系数相同，即随温度变化的形变量一致，进而减少了温度变化对运动台的定位精度的影响；并且，通过将光栅尺刻蚀于滑槽11或滑轨21上，使得运动台的结构更加紧凑，降低了运动台整体的空间占用和装配难度。

5、本申请中位移检测元件7包括多个刻度线结构，通过将多个刻度线结构为双排交错布置，有效减小栅距，在同等分辨率下，能够减少位置识别传感装置8的细分误差，提高位置识别传感装置8的抗干扰能力和位置反馈精度，从而提高了位置识别传感装置8对位移检测元件7的识别精确度，显著提高运动台的定位精度。

6、本申请中将第一侧壁上的侧向出气口与第二侧壁上的侧向出气口对称设置，保证了滑动件两侧的出气位置一一对应，提高滑动件的两侧的受力均一性、平衡性和稳定性，避免受力不均造成的滑动件侧翻或歪斜等风险，提高了运动台的运动稳定性。

7、本申请中通过增设限位组件9，将限位组件9设置于滑动件1的滑动方向上，从而限制了滑动件1在滑动方向上的运动行程，防止滑动件1过度移动而脱出底座2，提高了运动台的运动安全性。

8、本申请中通过增设缓冲件，缓冲件与限位组件9固定连接，缓冲件设置于限位组件9与滑动件2之间，进而通过缓冲件能够吸收滑动件1与限位组件9之间的碰撞冲击力，防止发生碰撞损伤，同时降低碰撞噪音。

实施例一

请参考图1-7，本实施例中，摆动调节装置包括滑动件1、底座2、控温装置3、辅助冷却组件4和驱动装置5；驱动装置5与滑动件1传动连接，滑动件1与底座2滑动连接；滑动件1与底座2能够围合形成安装腔体6；驱动装置5容置于安装腔体6内，驱动装置5与底座2固定连接；驱动装置5至少部分设置于控温装置3的有效控温区域内，控温装置3设置于辅助冷却组件4的有效冷却区域内。

如图2所示，滑动件1上设置有滑槽11，底座2上设置有与滑槽11相匹配的滑轨21，滑轨21能够容置于滑槽11内。

滑动件1上设置有充气通道，充气通道的一端与外部充气装置的出气端连通，充气通道的出气口开设于滑动件1的壁面上，充气通道设置有多个出气口，多个出气口分别与滑槽11连通，出气口包括侧向出气口和纵向出气口。

侧向出气口等间距排列在滑动件1的第一滑动件侧壁上和第二滑动件侧壁上，两侧壁上的侧向出气口位置一一对应设置。

纵向出气口设置在滑动件1的滑动件底面上，纵向出气口等间距排列设置在与滑轨21相对的位置上。

如图1至图3所示，滑动件1上还设置有充气接口10，充气接口10的一端与外部充气装置连通，充气接口10的另一端与充气通道连通。

外部充气装置向充气通道内输入气体的状态下，气体通过充气通道从纵向出气口和侧向出气口传送到滑槽11中，在滑动件1与底座2形成稳定的气膜，使得滑动件1气浮在底座2上。

如图2所示，驱动装置5包括定子和与定子配合的动子。

定子固定设置在底座2上，动子设于定子上方，动子和定子之间设有间隙。

动子和滑动件1间依次固定设置控温装置3和辅助冷却组件4，控温装置3靠近动子设置。

控温装置3包括温度控制器32和半导体制冷器31，半导体制冷器31与温度控制器32电连接，温度控制器32固定设置在底座2上。

温度控制器32调节通入半导体制冷器31的电流大小，以实时控制半导体制冷器31的吸热或放热操作，从而实现对运动台工作温度的快速精准调控。

辅助冷却组件4包括冷却固定件41和冷却循环管路42，冷却固定件41通过螺栓分别与滑动件1和半导体制冷器31固定连接，冷却循环管路42固定在冷却固定件41上，冷却循环管路42可以为气冷循环管路，气冷循环管路上设置有气冷进口421和气冷出口422，气冷出口422固定设置在冷却固定件41的端部，气冷进口421与气体制冷装置连通。

在外部气体制冷装置的驱动下，冷气从气冷进口421传送到气冷循环管路中，再通过气冷出口422排出，从而将控温装置3工作过程中产生的热量从气冷出口422排出，起到了对半导体制冷器31散热的作用。

如图2至图5所示，滑轨21的侧壁上刻蚀有光栅尺，光栅尺的刻度线结构为双排交错布置。

如图2至图4所示，控温运动台还包括有读数头，读数头与外界位置控制装置电连接，读数头设置在滑动件1的安装支架12上，通过调整读数头在安装支架12上的安装位置，使得光栅尺在读数头的识别区域内，读数头能够读取光栅尺上的数据，并能够将读取的数据传送到外界位置控制装置中。

在滑动件1相对底座2滑动的状态下，滑动件1带动读数头相对于光栅尺运动，以识别光栅尺上的光栅刻度，实时识别出滑动件1的运动位置，进而实现滑动件1的移动位置控制。

控温运动台还包括限位组件9，限位组件9包括第一限位件、第一固定件、第二限位件和与第二固定件。

第一限位件与第一固定件螺栓连接，第二限位件与第二固定件螺栓连接。

在滑轨21的两端上分别设置有第一固定件和第二固定件。

在滑动件1沿滑轨21滑动至极限位置下，第一限位件和第二限位件分别与滑动件1抵接，从而限制了滑动件1在滑动方向上的运动行程，防止滑动件1过度移动而脱出底座2。

第一限位件的抵接端和第二限位件的抵接端分别设有缓冲件，通过设置缓冲件能够分别吸收滑动件1与第一限位件和第二限位件之间的碰撞冲击力，防止两者发生碰撞损伤，同时降低碰撞噪音。

本申请实施例中的控温运动台的工作过程如下：

首先通过外部充气装置与充气接口10连通，在外部充气装置的驱动下，将气体从充气接口10，经充气通道从纵向出气口和侧向出气口传送到滑槽11中，使得滑动件1与底座2形成稳定的气膜，气膜厚度可设定为10μm，使得滑动件1气浮在底座2上。

然后将外界电源与驱动装置5连通，动子通电后产生谐波磁场，在谐波磁场作用下产生前后运动，进而在动子的带动下，滑动件1能够沿滑轨21滑动，读数头随滑动件1移动，同时读取光栅尺上的数据，并将读取的数据传送到外界位置控制装置中。

在运动台开始运动的状态下，若动子的温度低于设定温度值，半导体制冷器31能够在温度控制器32的控制下，增大通入半导体制冷器31的电流，使半导体制冷器31进行放热操作，直至温度达到设定的温度值；在运动台长期运行的状态下，动子会产生大量的热量，半导体制冷器31能够在温度控制器32的控制下，减小通入半导体制冷器31的电流，使半导体制冷器31进行制冷操作，直至温度达到设定温度值，并同时通过辅助冷却组件4将半导体制冷器31上的热量传送到外部，即通过气冷进口421和气冷出口422将多余的热量排出，进而实现对运动台工作温度的快速精准调控，从而减少温度变化引入的运动台定位偏差，有效提高了运动台的定位精度。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。

Claims (13)

1.一种控温运动台，其特征在于，包括：滑动件(1)、底座(2)、控温装置(3)、辅助冷却组件(4)和驱动装置(5)；

所述驱动装置(5)与所述滑动件(1)传动连接，所述滑动件(1)与所述底座(2)滑动连接；

所述滑动件(1)与所述底座(2)能够围合形成安装腔体(6)；所述驱动装置(5)容置于所述安装腔体(6)内，所述驱动装置(5)与所述底座(2)固定连接；

所述驱动装置(5)至少部分设置于所述控温装置(3)的有效控温区域内，所述控温装置(3)设置于所述辅助冷却组件(4)的有效冷却区域内。

2.根据权利要求1所述的一种控温运动台，其特征在于，所述滑动件(1)与所述底座(2)间设有间隙；

所述滑动件(1)和/或所述底座(2)设置有充气通道，所述充气通道的一端与外部充气装置的出气端连通，所述充气通道的出气口开设于所述滑动件(1)和/或所述底座(2)的壁面上；

所述外部充气装置向所述充气通道内输入气体的状态下，所述滑动件(1)和所述底座(2)之间能够形成气膜。

3.根据权利要求1所述的一种控温运动台，其特征在于，所述驱动装置(5)包括固定件(51)和驱动件(52)，所述固定件(51)与所述底座(2)固定连接；

所述驱动件(52)置于所述固定件(51)的上方，所述驱动件(52)与所述固定件(51)之间存有间隙。

4.根据权利要求3所述的一种控温运动台，其特征在于，所述控温装置(3)包括半导体制冷器(31)和温度控制器(32)，

所述半导体制冷器(31)的一侧与所述驱动件(52)固定连接，所述半导体制冷器(31)的另一侧与所述辅助冷却组件(4)固定连接；

所述温度控制器(32)与所述半导体制冷器(31)电连接。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种控温运动台，其特征在于，所述辅助冷却组件(4)包括冷却固定件(41)和冷却循环管路(42)；

所述冷却循环管路(42)与所述冷却固定件(41)固定连接，所述冷却固定件(41)与所述滑动件(1)固定连接，所述冷却固定件(41)与所述控温装置(3)固定连接。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种控温运动台，其特征在于，所述驱动装置(5)为无磁钢直线电机。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种控温运动台，其特征在于，所述控温运动台还包括位移检测元件(7)和位置识别传感装置(8)；

所述滑动件(1)的侧壁和所述底座(2)的侧壁上，二者择一的设置有所述位移检测元件(7)，另一与所述位置识别传感装置(8)固定连接；

所述位移检测元件(7)设置于所述位置识别传感装置(8)的识别区域内。

8.根据权利要求7所述的一种控温运动台，其特征在于，所述滑动件(1)和所述底座(2)上，二者择一地设置有滑槽(11)，另一设置有与所述滑槽(11)匹配的滑轨(21)；

所述滑槽(11)和所述滑轨(21)二者择一设置有所述位移检测元件(7)，另一与所述位置识别传感装置(8)固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种控温运动台，其特征在于，所述位移检测元件(7)为光栅尺，所述光栅尺刻蚀于所述滑槽(11)或滑轨(21)的侧壁上。

10.根据权利要求8或9所述的一种控温运动台，其特征在于，所述滑轨(21)采用殷钢材质制成。

11.根据权利要求7所述的一种控温运动台，其特征在于，所述位移检测元件(7)包括多个刻度线结构，所述多个刻度线结构为双排交错布置。

12.根据权利要求7所述的一种控温运动台，其特征在于，所述控温运动台还包括安装支架(12)，所述安装支架(12)与所述滑动件(1)的侧壁或所述底座(2)的侧壁固定连接，所述位置识别传感装置(8)与所述安装支架(12)固定连接；

所述安装支架(12)上设置有调节孔(121)，所述安装支架(12)能够通过所述调节孔(121)调节所述位置识别传感装置(8)与所述位移检测元件(7)之间的距离。

13.根据权利要求1-3中任一项所述的一种控温运动台，其特征在于，所述控温运动台还包括限位组件(9)，所述限位组件(9)设置于所述滑动件(1)的滑动方向上，能够限制所述滑动件(1)在所述滑动方向上的运动行程。

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