[實用新型]垂向調節機構

有效

• 申請號: 200820154026.1
• 申請日: 2008-10-14
• 公開（公告）號: CN201287328Y
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 周清華
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司;上海微高精密機械工程有限公司
• 主分類號: B25H1/14
• 分類號: B25H1/14
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈 蘅;李時云

技術領域

本實用新型是有關于一種垂向調節機構，且特別是有關于一種便于精確定位的垂向調節機構。

背景技術

目前，在微制造領域很多精密工件安裝都需采用通用工裝或專用工裝。例如半導體制造業很多設備上的工件都對定位精度有較高要求，其中包括垂向調節機構。在一種垂向調節機構中，可以實現Rx，Ry和Rz向三個自由度的調節。該機構分三大部分組成：支撐底板，中間驅動機構和處于最上層的被調節的工作臺。工作臺與支撐底板之間有多個重要元件有相對位置精度要求，拆卸后重新裝配時有重復定位精度要求。如果不采用相應措施，裝配精度很難保證，調試十分困難，效率也十分低下。因此在該垂向調節機構中需要加入能保證裝配精度和重復裝配精度的相關結構，尤其要保證重復裝配精度。

美國專利US2005204712A公開了一個3自由度的微動臺。該微動臺的基本原理是通過三組凸輪機構，分布在三個點上，三個驅動點通過一個柔性機構連接到承片臺上，并用簧片導向，共同驅動承片臺，從而實現3向調節功能。但是，由于該裝置的中間尺寸鏈較多，在沒有其他定位措施的情況下，工裝結構的偏差較大。

中國專利CN2580470公開了一種三自由度超精密定位平臺。該定位臺內部呈等邊三角形固定有三組各自獨立的壓電陶瓷預緊機構。該臺結構緊湊、精度較高，但是在調試時如需要拆卸或者更換零部件則重復定位精度很難保證，調試效率低下，此時就需要能方便，快捷的讓機構的各個部分快速還原。

實用新型內容

本實用新型提供一種便于精確定位的垂向調節機構。

本實用新型的垂向調節機構，包括：

支撐底板；

中間驅動機構，包括三角板、三個導向簧片、三個凸輪機構，設置于所述支撐底板上，其中所述三個導向簧片與所述三角板的三個角部連接，所述三個凸輪機構設置于所述支撐底板上，且分別位于所述三角板的三個角部下；

工作臺設置于所述三角板上；

三個相同的測量機構設置于所述支撐底板上，且分別與所述三角板的三個邊部平行；

第一等高塊、第二等高塊、第三等高塊設置于所述三角板和所述支撐底板之間；

第一定位銷、第二定位銷穿過所述三角板，并分別穿過所述第一等高塊、所述第二等高塊，固定于所述支撐底板；

在本實用新型的垂向調節機構中，使用了“3個等高塊+2個定位銷+1個緊固螺釘”的機構來保證滾子與凸輪的對心精度；使用該機構來避開中間環節，直接保證工作臺和支撐底板的相對位置精度。此外，在該垂向調節機構需要換件、調整、拆卸時能快捷的把幾個重要件的位置還原，保證重復精度，盡可能減少工作量。

為讓本實用新型的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1所示為本實用新型的整體框架示意圖。

圖2所示為本實用新型的垂向調節原理示意圖。

圖3所示為本實用新型的凸輪機構示意圖。

圖4所示為本實用新型的滾子偏心示意圖。

圖5所示為本實用新型的測量機構示意圖。

圖6所示為本實用新型的工作臺與支撐底板間定位原理示意圖。

具體實施方式

為了更了解本實用新型的技術內容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。

圖1所示為本實用新型的整體框架示意圖。圖3所示為本實用新型的凸輪機構示意圖。圖5所示為本實用新型的測量機構示意圖。如圖1所示，該垂向調節機構分4個主要部分，即支撐底板6，中間驅動機構，工作臺1和測量機構。中間驅動機構主要由三角板2，導向簧片3，圖3所示的凸輪機構組成；測量機構如圖5所示由讀頭17和光柵尺18及相關安裝件和轉接件組成。其中凸輪機構和測量機構都是按正三角形分布。如圖2所示，三個導向簧片3與所述三角板2的三個角部連接，所述三個凸輪機構設置于所述支撐底板上，且分別位于所述三角板的三個角部下；三個相同的測量機構設置于所述支撐底板上，且分別與所述三角板的三個邊部平行。

該調節機構的凸輪機構如圖3所示：電機10帶動滾子12旋轉，滾子靠摩擦驅動凸輪11旋轉，凸輪11旋轉驅動滾子12在導向簧片3的導向作用下作Z向運動。由三個這樣的凸輪機構協調運動，就實現該機構的Rx，Ry和Z三個方向的調節。由3個正三角形分布的測量機構反饋位置信息，實現系統閉環，從而構成一個完成的閉環控制的垂向調節機構。

圖4所示為本實用新型的滾子偏心示意圖。如圖4所示，凸輪機構如果安裝時滾子與凸輪的軸線沒在同一條平行與Z軸的中心線上，出現了偏心，其結果就會減小滾子12的垂向行程。