[發明專利]一種精密運動補償器、XYZ三維精密運動補償器及補償系統

在審

• 申請號: 201910020237.9
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109545271A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 張攬宇;高健;陳文華;張金迪;梁俊朗;鐘耿君;趙光同;陳新;賀云波
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G12B5/00
• 分類號: G12B5/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本申請實施例公開了一種精密運動補償器，具有基底與微動臺，基底包括底座與固定設置在底座上的凸臺；微動臺的底面具有相對設置并垂直底面的壓電側側板與彈簧側側板；彈簧側側板與凸臺的第一端面之間設置有預緊壓縮的彈簧，壓電側側板與凸臺的位于第一端面對側的第二端面之間夾設有壓電陶瓷；基底上設置有滑動組件，微動臺與滑動組件連接，并可基于滑動組件沿彈簧的軸向滑動；還具有測量部件，用于測量微動臺的位置；解決了現有的壓電陶瓷和柔性鉸鏈配合的結構運用時誤差較大，平臺宏動時的振動抵消和微動時的精確定位都難以符合要求的技術問題。本申請實施例還公開了一種XYZ三維精密運動補償器及補償系統。

技術領域

本申請涉及精密運動技術領域，尤其涉及一種精密運動補償器、XYZ三維精密運動補償器及補償系統。

背景技術

微電子產品高質量高產能的制造，取決于關鍵機構的高精度定位與高加速度運動的二者兼顧。然而，高精度定位與高加速度運動難免會帶來振動問題。在宏運動中，高加速度運動必定會引起的平臺的振動，在微運動中，微動動力的作用后，平臺也會由于慣性無法精準的停留在目標位置。

現有的一種消除運動平臺振動的方案是采用壓電陶瓷和柔性鉸鏈配合的結構，但由于柔性鉸鏈的非線性程度高，計算復雜，并且計算出的結果在實際作用時誤差較大，無論是平臺宏動時的振動抵消還是微動時的精準定位都難以符合要求。

發明內容

本申請實施例提供了一種精密運動補償器，解決了現有的壓電陶瓷和柔性鉸鏈配合的結構運用時誤差較大，平臺運動時的振動抵消和微動時的精確定位都難以符合要求的技術問題。

有鑒于此，本申請第一方面提供了一種精密運動補償器，具有基底與微動臺，所述基底包括底座與固定設置在所述底座上的凸臺；

所述微動臺的底面具有相對設置并垂直所述底面的壓電側側板與彈簧側側板；

所述彈簧側側板與所述凸臺的第一端面之間設置有預緊壓縮的彈簧，所述壓電側側板與所述凸臺的位于所述第一端面對側的第二端面之間夾設有壓電陶瓷；

所述基底上設置有滑動組件，所述微動臺與所述滑動組件連接，并可基于所述滑動組件沿所述彈簧的軸向滑動；

還具有測量部件，用于測量所述微動臺的位置。

優選地，所述第一端面上設置有與所述彈簧匹配的彈簧定位柱。

優選地，還包括預緊螺栓；所述彈簧側側板上設置有與所述預緊螺栓匹配的螺紋孔；所述預緊螺栓通過所述螺紋孔與所述彈簧側側板連接，其端部對所述彈簧側側板內側的所述彈簧預緊壓縮。

優選地，所述滑動組件具體包括導軌與滑塊；

所述導軌沿所述彈簧的軸向設置在所述基底上，所述滑塊套設在所述導軌上，所述微動臺與所述滑塊連接。

優選地，所述導軌具體設置在所述基底的底座上。

優選地，所述測量裝置具體為光柵尺，所述光柵尺的讀數頭沿所述彈簧的軸向設置在所述底座上。

本申請第二方面提供了一種XYZ三維精密運動補償器，包括兩個如上述第一方面所述的任一種精密運動補償器，分別為X軸精密運動補償器與Y軸精密運動補償器；

所述Y軸精密運動補償器以所述X軸精密運動補償器的微動臺為底座，層疊設置在其上；

所述Y軸精密運動補償器的微動臺上設置有Z軸精密運動補償器。

優選地，所述Z軸精密運動補償器的底座為所述Y軸精密運動補償器的微動臺；

所述Z軸精密運動補償器的底座上固定設置有Z軸凸臺，所述Z軸凸臺沿豎直方向開設有向下的階梯孔，在所述階梯孔中由下至上依次放置有Z軸壓電陶瓷、Z軸向推桿與Z軸彈簧，所述Z軸彈簧套設在所述Z軸向推桿上以定位；