CN220271733U - 微动台系统 - Google Patents

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CN220271733U
CN220271733U CN202321823350.9U CN202321823350U CN220271733U CN 220271733 U CN220271733 U CN 220271733U CN 202321823350 U CN202321823350 U CN 202321823350U CN 220271733 U CN220271733 U CN 220271733U
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唐艳文
袁嘉欣
梁冰
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Suzhou Yinguan Semiconductor Technology Co ltd
Shanghai Yinguan Semiconductor Technology Co Ltd
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Suzhou Yinguan Semiconductor Technology Co ltd
Shanghai Yinguan Semiconductor Technology Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种微动台系统,包括:移动模块,移动模块包括底座和移动驱动部,移动驱动部安装在底座上;旋转模块,旋转模块包括旋转驱动部、旋转座和安装座,旋转座可转动地设置在安装座上,移动驱动部与安装座驱动连接,以带动安装座移动;其中,旋转驱动部包括超声电机和陶瓷件,超声电机安装在安装座上,陶瓷件安装在旋转座上,陶瓷件沿旋转座的周向延伸,超声电机与陶瓷件的至少部分接触,以通过超声电机和陶瓷件之间的逆压电效应驱动旋转座转动。通过本实用新型提供的技术方案,能够解决现有技术中的微动台的定位精度较差的技术问题。

Description

微动台系统
技术领域
本实用新型涉及集成电路制造设备技术领域,具体而言,涉及一种微动台系统。
背景技术
目前,在集成电路制造领域中,微动台叠加于粗动台之上,微动台用于对粗动台进行精度补偿。微动台主要用于光刻设备中进行微定位和微进给,微动台的定位精度将影响光刻机的曝光精度,微动台的运动速度将影响光刻机的生产效率。现有技术中的微动台系统一般包括有移动模块和旋转模块。
然而,现有技术中的微动台系统的旋转模块的驱动电机的精度较差,且不易于在停止旋转驱动时进行自锁定位。这样,将对微动台系统的定位精度造成一定的影响。另外旋转模块需通常要设置驱动器、位置检测器、限位器、自锁定位装置等多个部件,导致结构复杂且不利于紧凑化、轻量化的设计。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种微动台系统,以解决现有技术中的微动台的定位精度较差的技术问题。
为了实现上述目的,根据本实用新型的一个方面,提供了一种微动台系统,包括:
移动模块,移动模块包括底座和移动驱动部,移动驱动部安装在底座上;
旋转模块,旋转模块包括旋转驱动部、旋转座和安装座,旋转座可转动地设置在安装座上,移动驱动部与安装座驱动连接,以带动安装座移动;
其中,旋转驱动部包括超声电机和陶瓷件,超声电机安装在安装座上,陶瓷件安装在旋转座上,陶瓷件沿旋转座的周向延伸,超声电机与陶瓷件的至少部分接触,以通过超声电机和陶瓷件之间的逆压电效应驱动旋转座转动。
进一步地,超声电机为至少两个,至少两个超声电机沿旋转座的周向间隔设置;
其中,陶瓷件为至少两个,至少两个陶瓷件沿旋转座的周向间隔设置;至少两个超声电机与至少两个陶瓷件一一对应地设置,各个超声电机与对应的陶瓷件的至少部分接触,以通过各个超声电机与对应的陶瓷件之间的逆压电效应驱动旋转座转动;或者,
至少两个超声电机均与一个陶瓷件的至少部分接触,以通过至少两个超声电机与一个陶瓷件之间的逆压电效应驱动旋转座转动。
进一步地,微动台系统还包括:
角度检测结构,角度检测结构的检测部设置在安装座上,角度检测结构的检测部与超声电机沿旋转座周向间隔设置,角度检测结构的检测部朝向旋转座设置,以通过角度检测结构对旋转座的旋转角度进行检测。
进一步地,角度检测结构包括:
圆光栅读头,设置在安装座上,圆光栅读头形成角度检测结构的检测部;
第一光栅尺,设置在旋转座上,第一光栅尺与陶瓷件间隔设置,第一光栅尺沿旋转座的周向延伸,圆光栅读头朝向第一光栅尺设置。
进一步地,安装座包括主座体,主座体多边形结构,移动驱动部为多个,多个移动驱动部与多边形结构的多个顶角一一对应地设置,各个移动驱动部设置在对应的顶角处,超声电机设置在相邻两个移动驱动部之间,角度检测结构的检测部设置在相邻两个移动驱动部之间。
进一步地,微动台系统还包括垂向检测结构,垂向检测结构的检测部设置在底座上;安装座包括:
主座体,移动驱动部与主座体驱动连接;
连接座,连接座凸出于主座体的底部设置,超声电机和垂向检测结构的被检测部均安装在连接座上。
进一步地,垂向检测结构包括第二光栅尺和移动读头,第二光栅尺设置在连接座远离旋转座的一侧,第二光栅尺形成垂向检测结构的被检测部;移动读头形成垂向检测结构的检测部,移动读头与第二光栅尺相对设置;和/或,
主座体为多边形结构,连接座为多个,多个连接座与主座体的多个边一一对应地设置,各个连接座与主座体的相应的边连接。
进一步地,安装座上设置有第一限位配合件,旋转座上设置有第二限位配合件,第一限位配合件与第二限位配合件的至少部分抵接配合以对旋转座的转动角度进行限位。
进一步地,第一限位配合件和第二限位配合件中的一个为限位凸块,第一限位配合件和第二限位配合件中的另一个上设置有限位凹槽,限位凸块可活动地设置在限位凹槽内,限位凹槽具有沿旋转座周向相对设置的第一限位侧壁和第二限位侧壁,以通过第一限位侧壁或第二限位侧壁对限位凸块进行抵接限位。
进一步地,陶瓷件与第二限位配合件沿旋转座的周向间隔;和/或,
陶瓷件和第二限位配合件均设置在旋转座的底部。
进一步地,微动台系统还包括轴承、内端盖和外端盖,轴承设置在安装座和旋转座之间;
其中,旋转座的外周壁上设置有第一定位台阶和第二定位台阶,第一定位台阶和第二定位台阶沿旋转座的轴向阶梯设置,第一定位台阶的侧壁与轴承的内圈相适配,轴承的内圈的一端定位在第一定位台阶的底部,第二定位台阶与内端盖相适配,内端盖设置在第二定位台阶处并对轴承的内圈的另一端进行抵接定位;和/或,
安装座的内周壁上设置有第三定位台阶和第四定位台阶,第三定位台阶和第四定位台阶沿安装座的轴向阶梯设置,第三定位台阶与外端盖相适配,外端盖设置在第三定位台阶处并对轴承的外圈的一端进行抵接定位,第四定位台阶的侧壁与轴承的外圈相适配,轴承的外圈定位在第四定位台阶的底部。
进一步地,旋转座上设置有第五定位台阶,第五定位台阶与陶瓷件的形状相适配,陶瓷件安装在第五定位台阶处。
进一步地,安装座上设置有第一定位部,底座具有安装槽,旋转模块安装在安装槽内,底座的侧壁上设置有避让孔,避让孔与第一定位部相对设置,以使与第一定位部定位配合的第二定位部穿过避让孔与第一定位部连接;和/或,
移动模块还包括柔性缓冲件,柔性缓冲件的一端与底座连接,柔性缓冲件的另一端与安装座连接。
应用本实用新型的技术方案,由于超声电机与陶瓷件的至少部分接触,使得超声电机在停止运行时将与陶瓷件之间具有较大的静摩擦力,从而将产生较大的静态保持力矩,从而可以实现稳定自锁,有效保证了微动台系统的定位精度。此外,通过上述设置,还能够省去制动机构,从而简化了定位控制,使得微动台系统对动态响应时间也较短。因此,采用本实施例提供的技术方案,能够解决现有技术中的微动台的定位精度较差的技术问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本实用新型的实施例提供的微动台系统的结构示意图;
图2示出了根据本实用新型的实施例提供的部分移动模块和旋转模块的安装结构示意图;
图3示出了根据本实用新型的实施例提供的部分移动模块和旋转模块的另一角度结构示意图;
图4示出了根据本实用新型的实施例提供的部分移动模块和旋转模块的底部结构示意图;
图5示出了根据本实用新型的实施例提供的部分移动模块和旋转模块的剖视图;
图6示出了根据本实用新型的实施例提供的旋转座的结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、移动模块;11、底座;111、避让孔;12、移动驱动部;13、柔性缓冲件;
20、旋转模块;21、旋转驱动部;211、超声电机;212、陶瓷件;22、旋转座;221、第一定位台阶;222、第二定位台阶;223、第五定位台阶;23、第二限位配合件;24、安装座;241、主座体;242、连接座;243、第三定位台阶;244、第四定位台阶;25、第一限位配合件;26、第一定位部;
30、角度检测结构;31、圆光栅读头;32、第一光栅尺;
40、轴承;51、内端盖;52、外端盖;
60、垂向检测结构;61、第二光栅尺;62、移动读头;
70、吸盘座;80、光电限位。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1至图6所示,本实用新型的实施例一提供了一种微动台系统,该微动台系统包括:移动模块10和旋转模块20,移动模块10包括底座11、移动驱动部12和柔性缓冲件13,移动驱动部12安装在底座11上。旋转模块20包括安装座24、旋转驱动部21和旋转座22,旋转座22可转动地设置在安装座24上,移动驱动部12与安装座24驱动连接,以带动安装座24移动。其中,旋转驱动部21包括超声电机211和陶瓷件212,超声电机211安装在安装座24上,陶瓷件212安装在旋转座22上,陶瓷件212沿旋转座22的周向延伸,超声电机211与陶瓷件212的至少部分接触,以通过超声电机211和陶瓷件212之间的逆压电效应驱动旋转座22转动。
采用本实施例提供的微动台系统,由于采用了超声电机211,超声电机211能够进行旋转运动方向的直驱,运动精度高。同时,由于超声电机211与陶瓷件212的至少部分接触,使得超声电机211在停止运行时将与陶瓷件212之间具有较大的静摩擦力,从而将产生较大的静态保持力矩,从而可以实现稳定自锁,有效保证了微动台系统的定位精度。此外,通过上述设置,还能够省去制动机构,从而简化了定位控制,使得微动台系统的旋转模块20对动态响应时间也较短。另外,超声电机相比普通电机质量轻加上没有制动机构使得旋转部分的总体质量变小,使微动台系统垂向部分的动态响应也较短。因此,采用本实施例提供的技术方案,能够解决现有技术中的微动台的定位精度较差的技术问题。
具体地,安装座24形成旋转模块20的定子,旋转座22形成旋转模块20的动子。优选地,为了有效保证超声电机211的旋转驱动运动,本实施例中的陶瓷件212为圆弧形条状结构。且需要保证在转动范围内使得陶瓷件212与超声电机211始终接触。
在本实施例中,移动模块10还包括柔性缓冲件13,柔性缓冲件13的一端与底座11连接,柔性缓冲件13的另一端与安装座24连接。本实施例中的柔性缓冲件13可以由弹性材料制成,柔性缓冲件13能够对旋转模块20的移动起到缓冲和解耦的作用。具体地,本实施例中的移动模块10的移动驱动部12驱动安装座24在垂直方向上运动,因而能够对旋转模块20在垂直方向上的运动起到缓冲和解耦的作用。
具体地,本实施例中的柔性缓冲件13为柔性簧片,移动驱动部12为音圈电机。在通电时,超声电机211与陶瓷件212之间通过压电陶瓷的逆压电效应,与陶瓷件212产生振动及摩擦耦合以实现旋转方向的运动。在断电后通过接触摩擦能够实现较大的保持力。
此外,超声电机211几乎无发热,噪声低,响应速度块,体积小,不受磁场干扰,在高精度控制系统中占较高优势。
具体地,超声电机211为至少两个,至少两个超声电机211沿旋转座22的周向间隔设置,以便于使得旋转座22能够稳定转动。
在一个实施例中,陶瓷件212为至少两个,至少两个陶瓷件212沿旋转座22的周向间隔设置;至少两个超声电机211与至少两个陶瓷件212一一对应地设置,各个超声电机211与对应的陶瓷件212的至少部分接触,以通过各个超声电机211与对应的陶瓷件212之间的逆压电效应驱动旋转座22转动。采用这样的结构设置,能够便于灵活的设置各个超声电机211的位置以及陶瓷件212的位置。
在另一个实施例中,至少两个超声电机211均与一个陶瓷件212的至少部分接触,以通过至少两个超声电机211与一个陶瓷件212之间的逆压电效应驱动旋转座22转动。采用这样的结构设置,只需要设置一个陶瓷件212,简化了安装过程。
在本实施例中,微动台系统还包括角度检测结构30,角度检测结构30的检测部设置在安装座24上,角度检测结构30的检测部与超声电机211沿旋转座22的周向间隔设置,角度检测结构30的检测部朝向旋转座22设置,以通过角度检测结构30对旋转座22的旋转角度进行检测。采用这样的结构设置,能够便于准确对旋转座22的旋转角度进行检测,从而便于更好地对旋转座22的旋转情况进行适应性的控制和调节。
具体地,本实施例中的角度检测结构30包括:圆光栅读头31和第一光栅尺32,圆光栅读头31设置在安装座24上,圆光栅读头31形成角度检测结构30的检测部。第一光栅尺32设置在旋转座22上,第一光栅尺32与陶瓷件212间隔设置,第一光栅尺32沿旋转座22的周向延伸,圆光栅读头31朝向第一光栅尺32设置。采用这样的结构设置,能够便于更好地旋转座22的转动角度进行检测精度,以便于更精准地对旋转座22的旋转进行适应性的控制和调节。在本实施例中,安装座24包括主座体241,主座体241为多边形结构,移动驱动部12为多个,多个移动驱动部12与多边形结构的多个顶角一一对应地设置,各个移动驱动部12设置在对应的顶角处,超声电机211设置在相邻两个移动驱动部12之间,角度检测结构30的检测部设置在相邻两个移动驱动部12之间。采用这样的结构设置,能够便于优化超声电机211的结构布局,便于提高微动台系统的布局均匀性和稳定性,进而便于保证驱动的均匀性和稳定性。
优选地,角度检测结构30和超声电机211沿旋转座22的周向均布,这样能够便于更好地进行重力优化分布,从而便于使得微动台系统的结构布局的均匀性和稳定性。优选地,本实施例中的角度检测结构30为一个,超声电机211为两个,两个超声电机211和一个检测检测结构的检测部沿旋转座22的周向间隔设置,两个超声电机211之间的夹角为120°,任一个超声电机211与检测结构的检测部之间的夹角为120°,以实现超声电机211和角度检测结构30的均匀布置,提高结构上的均布性。
在本实施例中,安装座24包括主座体241和连接座242,移动驱动部12与主座体241驱动连接,连接座242凸出于主座体241的底部设置,连接座242用于安装超声电机211。微动台系统还包括垂向检测结构60,垂向检测结构60用于反馈垂向运动情况。垂向检测结构60的被检测部设置在连接座242上,垂向检测结构60的检测部设置在底座11上。由于超声电机211在工作时几乎无发热且不会产生磁场,使得其不会对垂向检测结构60的检测产生影响,故能够有效利用空间简化结构。
具体地,连接座242底部设置有超声电机211。垂向检测结构60包括第二光栅尺61和移动读头62,第二光栅尺61设置在连接座242背向旋转座22的侧壁上,第二光栅尺61形成垂向检测结构60的被检测部,移动读头62设置在底座11上形成垂向检测结构60的检测部,移动读头62与第二光栅尺61相对设置。
优选地,主座体241为多边形结构,任一连接座242设置在相邻两个顶角之间。这样的结构设计使得旋转模块20的结构更加稳定,提高超声电机211及垂向检测结构60工作时的稳定性。另外,至少一个连接座242上设置有垂向检测结构60的被检测部。
优选地,主座体241为多边形结构,连接座242为多个,多个连接座242与主座体241的多个边一一对应地设置,各个连接座242与主座体241的相应的边连接。采用这样的结构设置,能够便于更好地提高整体结构质量分布的均匀性,尽量减少因结构布局不均衡对运动情况的影响。
具体地,连接座242和垂向检测结构60数量均为3个,一一对应并沿安装座24的周向成间隔设置。每个连接座242背向旋转座22的侧壁上均设置有第二光栅尺61。
需要说明的连接座242的数量、超声电机211和垂向检测结构60的数量并非需要一一对应,可更具实际需求进行匹配和设置,且连接座242底部除了可以设置超声电机211外,也可以设置其他不影响垂向检测结构60的其他部件,如机械限位部件或位置检测部件等。
具体地,安装座24上设置有第一限位配合件25,旋转座22上设置有第二限位配合件23,第一限位配合件25与第二限位配合件23的至少部分抵接配合以对旋转座22的转动角度进行限位。采用这样的结构设置,能够便于有效对旋转座22的转动情况进行限位,以便于使得旋转座22在预定的转动范围内转动。
为了便于对第一光栅尺32进行安装,旋转座22的底座11还设置有光栅尺带座。本实施例中的微动台还包括电气限位触片及对应的光电限位80,电气限位触片及对应的光电限位80也用于对旋转座22的旋转角度进行限制。优选地,将第二限位配合件23、电气限位触片以及陶瓷件212沿同一周向平面进行安装,将陶瓷件212作为动子粘接固定在旋转座22上。
在本实施例中,第一限位配合件25和第二限位配合件23中的一个为限位凸块,第一限位配合件25和第二限位配合件23中的另一个上设置有限位凹槽,限位凸块可活动地设置在限位凹槽内,限位凹槽具有沿旋转座22周向相对设置的第一限位侧壁和第二限位侧壁,以通过第一限位侧壁或第二限位侧壁对限位凸块进行抵接限位。采用这样的结构设置,可以使用一个限位装置对旋转的两个方向进行限位,结构简单,限位稳定,便于安装操作。
在本实施例中,陶瓷件212与第二限位配合件23沿旋转座22的周向间隔。这样,既能够便于保证超声电机211与陶瓷件212的稳定配合,以使旋转座22能够顺利转动,又能够有效对旋转座22的旋转角度进行限制,保证旋转座22的限位稳定性。
具体地,陶瓷件212和第二限位配合件23均设置在旋转座22的底部,这样能够便于优化陶瓷件212和第二限位配合件23的布局紧凑性,避免陶瓷件212和第二限位配合件23对其他部件造成干涉。
在本实施例中,安装座24具有安装孔,旋转座22的至少部分可转动地设置在安装孔内。采用这样的结构设置,在具体操作时只需要先将旋转座22安装在安装孔内,再对安装座24进行操作和安装即可,便于操作,也便于优化旋转座22的结构布局。优选地,安装孔的对称轴与安装座24的对称轴重合,以便于更好地对安装座24和旋转座22的布局均匀性进行优化。
如图5、图6所示,在本实施例中,微动台系统还包括轴承40、内端盖51和外端盖52,轴承40设置在安装座24和旋转座22之间,这样,以便于旋转座22能够顺利在安装座24上旋转为旋转座22提供导向,同时减小旋转座22和安装座24之间的旋转阻力。具体地,旋转座22的外周壁上设置有第一定位台阶221和第二定位台阶222,第一定位台阶221和第二定位台阶222沿旋转座22的轴向阶梯设置,第一定位台阶221的侧壁与轴承40的内圈相适配,轴承40的内圈的一端定位在第一定位台阶221的底部,第二定位台阶222与内端盖51相适配,内端盖51设置在第二定位台阶222处并对轴承40的内圈的另一端进行抵接定位。采用这样的结构设置,能够便于优化旋转座22的结构外形,也便于对轴承40的部分进行有效定位,进一步便于提高结构布局的紧凑性。
具体地,安装座24的内周壁上设置有第三定位台阶243和第四定位台阶244,第三定位台阶243和第四定位台阶244沿安装座24的轴向阶梯设置,第三定位台阶243与外端盖52相适配,外端盖52设置在第三定位台阶243处并对轴承40的外圈的一端进行抵接定位,第四定位台阶244的侧壁与轴承40的外圈相适配,轴承40的外圈定位在第四定位台阶244的底部。采用这样的结构设置,能够边便于优化安装座24的结构布局,便于对轴承40的另一部分进行有效定位,进一步便于提高结构布局的紧凑性。
具体地,本实施例中的微动台系统还包括吸盘座70,吸盘座70安装在旋转座22的顶部。
在本实施例中,旋转座22上设置有第五定位台阶223,第五定位台阶223与陶瓷件212的形状相适配,陶瓷件212安装在第五定位台阶223处。采用这样的结构设置,能够便于更好地对陶瓷件212进行定位安装,提高陶瓷件212的安装稳定性,也进一步优化了旋转座22结构,进一步提高结构布局的紧凑性。
优选地,第一光栅尺32和第一限位配合件25设置在第五定位台阶223处。这样设置能够有效地利用第五定位台阶223的空间,优化结构,使装置更加紧凑。
具体地,安装座24上设置有第一定位部26;底座11具有安装槽,旋转模块20安装在安装槽内,底座11侧壁上设置有避让孔111,避让孔111与第一定位部26相对设置,以使与第一定位部26定位配合的第二定位部(未画出)穿过避让孔111与第一定位部26连接。采用这样的结构设置,能够便于有效利用外界的第二定位部与第一定位部26的配合便于更好地对安装座24进行定位。
具体地,第一定位部26可以为定位槽,第二定位部可以为定位块。
本实施例中的微动台系统具有Z向,Rz向,Rx向,Ry向四自由度运动,可动态补偿被测对象的面型。其中,Z向是通过移动模块10的移动驱动部12驱动以实现在Z轴方向上的移动,X轴、Y轴和Z轴分别代表空间坐标系的三个坐标轴,优选地,X轴、Y轴和Z轴中的任意两个相互垂直。Rz向是指绕Z轴方向的转动方向,Rx向是指绕X轴方向的转动方向,Ry向是指绕Y轴方向的转动方向。
具体地,本实施例中的旋转模块20通过轴承40安装在移动模块10的中心,超声电机211、光电限位80以及圆光栅读头31安装于安装座24上。柔性簧片可是分体式或一体式的,柔性簧片一端连接安装座24连接,柔性簧片的另一端与底座11连接。柔性簧片为多个,多个柔性簧片与多个移动驱动部12一一对应的设置。优选地,移动驱动部12为音圈电机,移动驱动部12为3个,相邻两个移动驱动部12呈120°分布,柔性簧片为三个,三个柔性簧片分别与三个移动驱动部12一一对应设置。音圈电机位于柔性簧片的下方,音圈电机动子安装于安装座24上,音圈电机定子安装于底座11上。
优选地,第二光栅尺61与柔性簧片呈60°角,且三组第二光栅尺61呈120°均分布于移动模块10上,其对应的移动读头62安装于底座11上。垂向分布的三组音圈电机、柔性簧片及第二光栅尺61可耦合地提供Z、Rx、Ry三个方向上的控制,该音圈电机与恒力磁浮为一体式设计,磁浮可补偿旋转模块20的重力,三个音圈电机分别输出驱动力,有效降低电机电流,减小发热,节省微动空间。
具体地,本实施例中的超声电机211的数量不做限制。且当超声电机211为两个时,两个超声电机211之间的夹角不限于120°,理论上任意角度都可以,本实施例120°是配合圆光栅读头31及3个音圈电机更好的平衡质量。
具体地,超声电机211作为旋转驱动部21件优势中的一个在于小角度转动具有很高的精度,故本实施例优选旋转量程在±3度。
从以上的描述中,可以看出,本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:定位精度高。动态响应块,结构布局紧凑,结构重量平衡性好。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。
在本申请的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种微动台系统,其特征在于,包括:
移动模块(10),所述移动模块(10)包括底座(11)和移动驱动部(12),所述移动驱动部(12)安装在所述底座(11)上;
旋转模块(20),所述旋转模块(20)包括旋转驱动部(21)、旋转座(22)和安装座(24),所述旋转座(22)可转动地设置在所述安装座(24)上,所述移动驱动部(12)与所述安装座(24)驱动连接,以带动所述安装座(24)移动;
其中,所述旋转驱动部(21)包括超声电机(211)和陶瓷件(212),所述超声电机(211)安装在所述安装座(24)上,所述陶瓷件(212)安装在所述旋转座(22)上,所述陶瓷件(212)沿所述旋转座(22)的周向延伸,所述超声电机(211)与所述陶瓷件(212)的至少部分接触,以通过所述超声电机(211)和所述陶瓷件(212)之间的逆压电效应驱动所述旋转座(22)转动。
2.根据权利要求1所述的微动台系统,其特征在于,所述超声电机(211)为至少两个,至少两个所述超声电机(211)沿所述旋转座(22)的周向间隔设置;
其中,所述陶瓷件(212)为至少两个,至少两个所述陶瓷件(212)沿所述旋转座(22)的周向间隔设置;至少两个所述超声电机(211)与至少两个所述陶瓷件(212)一一对应地设置,各个所述超声电机(211)与对应的所述陶瓷件(212)的至少部分接触,以通过各个所述超声电机(211)与对应的所述陶瓷件(212)之间的逆压电效应驱动所述旋转座(22)转动;或者,
至少两个所述超声电机(211)均与一个所述陶瓷件(212)的至少部分接触,以通过至少两个所述超声电机(211)与一个所述陶瓷件(212)之间的逆压电效应驱动所述旋转座(22)转动。
3.根据权利要求1所述的微动台系统,其特征在于,所述微动台系统还包括:
角度检测结构(30),所述角度检测结构(30)的检测部设置在所述安装座(24)上,所述角度检测结构(30)的检测部与所述超声电机(211)沿旋转座(22)周向间隔设置,所述角度检测结构(30)的检测部朝向所述旋转座(22)设置,以通过所述角度检测结构(30)对所述旋转座(22)的旋转角度进行检测。
4.根据权利要求3所述的微动台系统,其特征在于,所述角度检测结构(30)包括:
圆光栅读头(31),设置在所述安装座(24)上,所述圆光栅读头(31)形成所述角度检测结构(30)的检测部;
第一光栅尺(32),设置在所述旋转座(22)上,所述第一光栅尺(32)与所述陶瓷件(212)间隔设置,所述第一光栅尺(32)沿所述旋转座(22)的周向延伸,所述圆光栅读头(31)朝向所述第一光栅尺(32)设置。
5.根据权利要求3所述的微动台系统,其特征在于,所述安装座(24)包括主座体(241),所述主座体(241)多边形结构,所述移动驱动部(12)为多个,多个所述移动驱动部(12)与所述多边形结构的多个顶角一一对应地设置,各个所述移动驱动部(12)设置在对应的所述顶角处,所述超声电机(211)设置在相邻两个所述移动驱动部(12)之间,所述角度检测结构(30)的检测部设置在相邻两个所述移动驱动部(12)之间。
6.根据权利要求1所述的微动台系统,其特征在于,所述微动台系统还包括垂向检测结构(60),所述垂向检测结构的检测部设置在所述底座(11)上;所述安装座(24)包括:
主座体(241),所述移动驱动部(12)与所述主座体(241)驱动连接;
连接座(242),所述连接座(242)凸出于所述主座体(241)的底部设置,所述超声电机(211)和所述垂向检测结构(60)的被检测部均安装在所述连接座(242)上。
7.根据权利要求6所述的微动台系统,其特征在于,
所述垂向检测结构(60)包括第二光栅尺(61)和移动读头(62),所述第二光栅尺(61)设置在所述连接座(242)远离所述旋转座(22)的一侧,所述第二光栅尺(61)形成所述垂向检测结构(60)的被检测部;所述移动读头(62)形成所述垂向检测结构(60)的检测部,所述移动读头(62)与所述第二光栅尺(61)相对设置;和/或,
所述主座体(241)为多边形结构,所述连接座(242)为多个,多个所述连接座(242)与所述主座体(241)的多个边一一对应地设置,各个所述连接座(242)与所述主座体(241)的相应的边连接。
8.根据权利要求1所述的微动台系统,其特征在于,所述安装座(24)上设置有第一限位配合件(25),所述旋转座(22)上设置有第二限位配合件(23),所述第一限位配合件(25)与所述第二限位配合件(23)的至少部分抵接配合以对所述旋转座(22)的转动角度进行限位。
9.根据权利要求8所述的微动台系统,其特征在于,所述第一限位配合件(25)和所述第二限位配合件(23)中的一个为限位凸块,所述第一限位配合件(25)和所述第二限位配合件(23)中的另一个上设置有限位凹槽,所述限位凸块可活动地设置在所述限位凹槽内,所述限位凹槽具有沿旋转座(22)周向相对设置的第一限位侧壁和第二限位侧壁,以通过所述第一限位侧壁或所述第二限位侧壁对所述限位凸块进行抵接限位。
10.根据权利要求8所述的微动台系统,其特征在于,
所述陶瓷件(212)与所述第二限位配合件(23)沿所述旋转座(22)的周向间隔;和/或,
所述陶瓷件(212)和所述第二限位配合件(23)均设置在所述旋转座(22)的底部。
11.根据权利要求1所述的微动台系统,其特征在于,所述微动台系统还包括轴承(40)、内端盖(51)和外端盖(52),所述轴承(40)设置在所述安装座(24)和所述旋转座(22)之间;
其中,所述旋转座(22)的外周壁上设置有第一定位台阶(221)和第二定位台阶(222),所述第一定位台阶(221)和所述第二定位台阶(222)沿所述旋转座(22)的轴向阶梯设置,所述第一定位台阶(221)的侧壁与所述轴承(40)的内圈相适配,所述轴承(40)的内圈的一端定位在所述第一定位台阶(221)的底部,所述第二定位台阶(222)与所述内端盖(51)相适配,所述内端盖(51)设置在所述第二定位台阶(222)处并对所述轴承(40)的内圈的另一端进行抵接定位;和/或,
所述安装座(24)的内周壁上设置有第三定位台阶(243)和第四定位台阶(244),所述第三定位台阶(243)和所述第四定位台阶(244)沿所述安装座(24)的轴向阶梯设置,所述第三定位台阶(243)与所述外端盖(52)相适配,所述外端盖(52)设置在所述第三定位台阶(243)处并对所述轴承(40)的外圈的一端进行抵接定位,所述第四定位台阶(244)的侧壁与所述轴承(40)的外圈相适配,所述轴承(40)的外圈定位在所述第四定位台阶(244)的底部。
12.根据权利要求1所述的微动台系统,其特征在于,所述旋转座(22)上设置有第五定位台阶,所述第五定位台阶与所述陶瓷件(212)的形状相适配,所述陶瓷件(212)安装在所述第五定位台阶处。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的微动台系统,其特征在于,
所述安装座(24)上设置有第一定位部(26),所述底座(11)具有安装槽,所述旋转模块(20)安装在所述安装槽内,所述底座(11)的侧壁上设置有避让孔(111),所述避让孔(111)与所述第一定位部(26)相对设置,以使与所述第一定位部(26)定位配合的第二定位部穿过所述避让孔(111)与所述第一定位部(26)连接;和/或,
所述移动模块(10)还包括柔性缓冲件(13),所述柔性缓冲件(13)的一端与所述底座(11)连接,所述柔性缓冲件(13)的另一端与所述安装座(24)连接。
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