[發(fā)明專利]一種氣浮導(dǎo)軌

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410153183.0
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN103899647A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李金龍;胡松;趙立新
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院光電技術(shù)研究所
• 主分類號: F16C32/06
• 分類號: F16C32/06
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;李新華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超精密運動、超精密測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種氣浮導(dǎo)軌。

背景技術(shù)

氣浮導(dǎo)軌是根據(jù)氣體潤滑技術(shù)而開發(fā)出來的精密機械元部件，在滑塊與導(dǎo)軌間為壓縮空氣形成的氣墊，其運動無磨損；借助氣膜厚度均勻作用，比較容易達到高精度；由于空氣的粘性低，不易發(fā)生爬行；熱穩(wěn)定性好且不污染環(huán)境。基于上述優(yōu)點，氣浮導(dǎo)軌廣泛應(yīng)用于測量機Z和Y軸、空間模擬、實驗測量裝置、半導(dǎo)體設(shè)備、PCB設(shè)備、光刻機、組合XYZ工作臺和微動臺等。但氣浮導(dǎo)軌也存在剛度小、承載能力低、對加工精度要求極高等問題。

為了獲得高剛度及承載能力，人們采用閉式平面導(dǎo)軌，但該種導(dǎo)軌體積龐大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜；對導(dǎo)向面的平面度、垂直度要求過高使得加工困難。采用幾個分立式靜壓止推軸承組合成氣浮導(dǎo)軌，可解決導(dǎo)向面垂直度問題但很難將幾個分立軸承調(diào)到同一工作平面進而影響其剛度及穩(wěn)定性。

隨著超精密運動、超精密測量技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)對高剛度、高導(dǎo)向精度、易加工的氣浮導(dǎo)軌的需求日益迫切，解決這一問題已變得迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是解決閉式平面導(dǎo)軌加工困難、分立軸承難以調(diào)到同一工作平面而影響氣浮導(dǎo)軌剛度及導(dǎo)向精度的問題，為此本發(fā)明提供一種剛度高、導(dǎo)向精度高、易加工的氣浮導(dǎo)軌。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種氣浮導(dǎo)軌，含有基座、導(dǎo)向條石、導(dǎo)向板、柔性鉸鏈、承載板，其中：基座為方形平板，基座上表面為工作面；導(dǎo)向條石為方形條石，導(dǎo)向條石具有下表面和導(dǎo)向面，導(dǎo)向條石下表面與基底工作面通過螺釘連接；導(dǎo)向板為方形板，導(dǎo)向板具有工作面、安裝面、進氣口、抽氣口、密封口、節(jié)流孔、環(huán)形槽、真空槽、隔離槽；環(huán)形槽、真空槽和隔離槽位于導(dǎo)向板的工作面上，環(huán)形槽通過節(jié)流孔、進氣口與外界相連，真空槽通過節(jié)流孔、抽氣口與外界相連，導(dǎo)向板工作面與導(dǎo)向條石導(dǎo)向面平行，密封口進行密封；柔性鉸鏈為工字型結(jié)構(gòu)，柔性鉸鏈具有上安裝面和下安裝面，柔性鉸鏈上安裝面與導(dǎo)向板安裝面通過螺釘連接；承載板為方形板，承載板具有承載面、安裝面、進氣口、抽氣口、密封口、節(jié)流孔、環(huán)形槽、真空槽、隔離槽；環(huán)形槽、真空槽和隔離槽位于承載板的承載面上，環(huán)形槽通過節(jié)流孔、進氣口與外界相連，真空槽通過節(jié)流孔、抽氣口與外界相連，承載板承載面與基座工作面平行，承載板安裝面與柔性鉸鏈下安裝面通過螺釘連接，密封口進行密封。

本發(fā)明具有的有益效果是：導(dǎo)向板工作面與導(dǎo)向條石導(dǎo)向面之間、承載板承載面與基座工作面之間均采用真空預(yù)載，可使導(dǎo)軌剛度、承載能力得到有效提升；導(dǎo)向板與承載板通過柔性鉸鏈連接，降低了導(dǎo)向條石導(dǎo)向面與基座工作面的垂直度要求，易于加工；導(dǎo)向板工作面與導(dǎo)向條石導(dǎo)向面間抗扭剛度大，導(dǎo)向精度高。本發(fā)明用于光刻機、三坐標測量機等設(shè)備中運動部件的設(shè)計。

附圖說明

圖1a、圖1b和圖1c為氣浮導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)示意圖，圖1a為氣浮導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)主視圖示意圖，圖1b為氣浮導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)俯視圖示意圖，圖1c氣浮導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)立體圖示意圖。

圖2為基座主視圖示意圖。

圖3為導(dǎo)向條石主視圖示意圖。

圖4a、圖4b和圖4c為導(dǎo)向板結(jié)構(gòu)示意圖，圖4a為導(dǎo)向板結(jié)構(gòu)主視圖示意圖，圖4b為導(dǎo)向板結(jié)構(gòu)左視圖示意圖，圖4c導(dǎo)向板結(jié)構(gòu)立體圖示意圖。

圖4d為圖4a所示剖視圖。

圖5a、5b為柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)示意圖，圖5a為柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)主視圖示意圖，圖5b為柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)立體圖示意圖。

圖6a、圖6b和圖6c為承載板結(jié)構(gòu)示意圖，圖6a為承載板結(jié)構(gòu)主視圖示意圖，圖6b為承載板結(jié)構(gòu)左視圖示意圖，圖6c承載板結(jié)構(gòu)立體圖示意圖。

圖6d為圖6a剖視圖。

圖中元件說明：

1-基座，??????????????????????2-導(dǎo)向條石，

3-導(dǎo)向板，????????????????????4-柔性鉸鏈，

5-承載板，????????????????????6-基座工作面，

7-導(dǎo)向條石下表面，????????????8-導(dǎo)向條石導(dǎo)向面，

9-導(dǎo)向板工作面，??????????????10-導(dǎo)向板安裝面，

11-導(dǎo)向板進氣口，?????????????12-導(dǎo)向板抽氣口，

13-導(dǎo)向板密封口，?????????????14-導(dǎo)向板節(jié)流孔，

15-導(dǎo)向板環(huán)形槽，?????????????16-導(dǎo)向板真空槽，

17-導(dǎo)向板隔離槽，?????????????18-柔性鉸鏈上安裝面，