一種位移可調(diào)節(jié)精密定位平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型屬于柔順精密定位領(lǐng)域，特別是涉及一種位移可調(diào)節(jié)精密定位平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]精密定位技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)工程、精密光學(xué)工程、微電子系統(tǒng)、國防科技等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，成為了高科技發(fā)展必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。精密定位技術(shù)利用高精度的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)定位要求。相比于其他定位技術(shù)，柔順鉸鏈精密定位平臺(tái)通過電磁驅(qū)動(dòng)獲得平臺(tái)的位移輸出，結(jié)構(gòu)簡單，能夠消除鉸鏈間的摩擦和回程間隙，無需潤滑，同時(shí)可以獲得較大行程的位移輸出，具有很大的優(yōu)勢。對(duì)于需要高性能精密定位平臺(tái)做技術(shù)支持的半導(dǎo)體光刻，微型裝配，生物細(xì)胞操作等領(lǐng)域，柔順鉸鏈精密定位平臺(tái)有著廣泛的前景。
[0003]對(duì)于精密定位平臺(tái)而言，在實(shí)現(xiàn)大行程定位的同時(shí)，更重要的是要保證平臺(tái)定位的快速性和準(zhǔn)確性。據(jù)此，不僅要求驅(qū)動(dòng)設(shè)備有較高的精度和良好性能，以及支撐結(jié)構(gòu)的優(yōu)良性能，還需要保證整個(gè)平臺(tái)裝配的合理性和精密性，方便操作。而傳統(tǒng)的柔順精密定位平臺(tái)裝配精度不高，不易操作，缺乏對(duì)柔順支撐結(jié)構(gòu)的保護(hù)，導(dǎo)致平臺(tái)整體定位精度受到較大的影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)所述存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型位移可調(diào)節(jié)精密定位平臺(tái)，能夠使柔順鉸鏈精密定位平臺(tái)定位精度高，結(jié)構(gòu)簡單和方便操作，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確快速的定位要求。
[0005]為解決所述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種位移可調(diào)節(jié)精密定位平臺(tái)，包括:起支承和保護(hù)作用的底座，其通過四周均勻分布的螺紋孔安裝在精密光學(xué)隔振平臺(tái)上;通過交叉旋轉(zhuǎn)導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)X軸Y軸位移和R軸旋轉(zhuǎn)三個(gè)自由度方向上微調(diào)的手動(dòng)可調(diào)架滑臺(tái)平臺(tái)，所述手動(dòng)可調(diào)架滑臺(tái)平臺(tái)通過底部均勻分布的四個(gè)沉頭螺釘與底座固接，其工作臺(tái)面上均勻分布若干個(gè)螺紋孔;平臺(tái)墊塊，被安裝在可調(diào)架位移滑臺(tái)平臺(tái)上的平臺(tái)工作面上，支承柔順鉸鏈精密定位平臺(tái)，且具有用于安裝柔順鉸鏈精密定位平臺(tái)的螺紋孔;柔順鉸鏈精密定位平臺(tái)，在電磁驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)左右下可實(shí)現(xiàn)X軸Y軸兩自由度方向上的位移，其通過螺紋連接安裝在所述平臺(tái)墊塊上；四塊電磁銜鐵，其通過螺紋連接對(duì)稱安裝在所述柔順鉸鏈精密定位平臺(tái)的四個(gè)方位上;起支承和轉(zhuǎn)接作用的Z軸直角轉(zhuǎn)接板，其通過底部螺釘和底座上的定位塊固定在所述平臺(tái)底座上;作為整個(gè)平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的電磁驅(qū)動(dòng)器，其通過螺紋連接安裝在所述Z軸直角轉(zhuǎn)接板上，正對(duì)所述電磁銜鐵，提供穩(wěn)定電磁力。
[0007]進(jìn)一步地，所述手動(dòng)可調(diào)架滑臺(tái)平臺(tái)由兩個(gè)具有V型滾道的導(dǎo)軌、滾子保持架圓柱滾子等組成，相互交叉排列的圓柱滾子在經(jīng)過精密磨削的V型滾道面上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可在X軸Y軸方向上實(shí)現(xiàn)行程達(dá)±6.5mm的平穩(wěn)直線運(yùn)動(dòng)，精度可達(dá)0.01mm。從而準(zhǔn)確快速地改變電磁銜鐵與電磁鐵之間的間隙進(jìn)而改變電磁驅(qū)動(dòng)力的大小，從而獲得所需的柔順鉸鏈精密定位平臺(tái)的位移輸出，極大地提高了平臺(tái)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
[0008]進(jìn)一步地，所述手動(dòng)可調(diào)架滑臺(tái)平臺(tái)在R軸方向上可實(shí)現(xiàn)360°粗調(diào)以及±5°精調(diào)，粗精調(diào)之間可通過粗精調(diào)切換螺絲進(jìn)行切換。最大程度上改善電磁銜鐵與電磁鐵前表面的平行度，大大提高了整個(gè)定位平臺(tái)的安裝精度和實(shí)驗(yàn)的方便性。
[0009]進(jìn)一步地，所述手動(dòng)可調(diào)架滑臺(tái)平臺(tái)的X軸Y軸方向分別通過X軸方向微分頭、Y軸方向微分頭進(jìn)行調(diào)節(jié)，且每個(gè)方向分別設(shè)置X軸反向鎖緊螺絲和Y軸方向鎖緊螺絲壓緊對(duì)應(yīng)的鎖緊片來固定滑臺(tái)平臺(tái)；R軸方向上設(shè)置對(duì)置止動(dòng)螺絲從R軸方向微分頭的相反方向獲得耐震動(dòng)、可靠性高的固定力。
[0010]進(jìn)一步地，所述手動(dòng)可調(diào)架滑臺(tái)平臺(tái)除了安裝螺釘外均采用鋁合金材AL7075-T651，且都經(jīng)過黑色陽極氧化處理，質(zhì)量輕，避免了該手動(dòng)可調(diào)架滑臺(tái)平臺(tái)影響電磁驅(qū)動(dòng)設(shè)備對(duì)柔順鉸鏈精密定位平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)作用。
[0011]進(jìn)一步地，所述Z軸直角轉(zhuǎn)接板采用一體式鋁塊加工而成，表面經(jīng)過黑色陽極氧化處理，并對(duì)稱設(shè)置有肋板結(jié)構(gòu)。能夠提供良好的堅(jiān)固度。其兩正交面精密加工，保證垂直度要求。同時(shí)其后兩側(cè)對(duì)稱分布的肋板結(jié)構(gòu)加強(qiáng)了安裝機(jī)械性能。
[0012]進(jìn)一步地，所述電磁驅(qū)動(dòng)器為吸盤式方形電磁鐵，工作電壓為24VDC，功率達(dá)10W，很好的滿足驅(qū)動(dòng)要求。
[0013]進(jìn)一步地，所述平臺(tái)墊塊采用的材質(zhì)為鋁合金材料AL7075-T651，是與柔順鉸鏈精密定位平臺(tái)相同材質(zhì)的鋁合金材料，在不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的同時(shí)很好地起到了墊塊的作用，有效地解決了電磁銜鐵與手動(dòng)可調(diào)架滑臺(tái)平臺(tái)的微分頭位置相互干涉的問題。
[0014]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0015]采用XYR軸三自由度手動(dòng)可調(diào)架滑臺(tái)平臺(tái)作為柔順鉸鏈精密定位平臺(tái)支承元件，通過相互交叉排列的圓柱滾子在經(jīng)過精密磨削的V型滾道面上往復(fù)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)改變?nèi)犴樒脚_(tái)X軸Y軸方向上的初始位置，行程可達(dá)±6.5mm，可在最小為0.0lmm的級(jí)別上調(diào)整電磁銜鐵與電磁鐵之間的距離，進(jìn)而改變各個(gè)方向上驅(qū)動(dòng)力的大小，從而獲得所需的柔順鉸鏈精密定位平臺(tái)的位移輸出，極大地簡化了操作過程，同時(shí)R軸的可調(diào)節(jié)性可保證電磁銜鐵與方形電磁鐵的平行度，增強(qiáng)了平臺(tái)位移數(shù)據(jù)的精度和可靠性。
[0016]本實(shí)用新型中所采用的Z軸直角轉(zhuǎn)接板為精密機(jī)械公司所批量化成產(chǎn)的成品，兩正交面精密加工，能夠保證垂直度要求。相比于專業(yè)加工公司，極大地減小了加工誤差，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。同時(shí)在底座上加工有定位塊，能夠準(zhǔn)確快速地幫助Z軸直角轉(zhuǎn)接板定位安裝，在提高裝配精度的同時(shí)極大地縮減了安裝時(shí)間。
[0017]本實(shí)用新型所采用的平臺(tái)底座和平臺(tái)墊塊均采用陽極氧化處理，使鋁表面能生成幾個(gè)微米到幾百個(gè)微米的氧化膜，提高了平臺(tái)的耐蝕性和耐磨性，同時(shí)也大大改善了平臺(tái)的美觀性。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方式所涉及的位移可調(diào)節(jié)精密定位平臺(tái)的立體示意圖。
[0019]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施方式所涉及的位移可調(diào)節(jié)精密定位平臺(tái)的俯視示意圖。
[0020]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施方式所涉及的位移可調(diào)節(jié)精密定位平臺(tái)的剖示圖。
[0021]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施方式所涉及的手動(dòng)可調(diào)架滑臺(tái)平臺(tái)的俯視圖。
[0022]圖中:1.底座；2.手動(dòng)可調(diào)架滑臺(tái)平臺(tái)；3.對(duì)置止動(dòng)螺絲;4.X軸方向微分頭；5.粗精調(diào)切換螺絲;6.R軸方向微分頭;7.Y軸方向微分頭;8.平臺(tái)墊塊;9.電磁驅(qū)動(dòng)器；10.電磁銜鐵；11.柔順鉸鏈精密定位平臺(tái)；12.定位塊；13.Z軸直角轉(zhuǎn)接板；14.平臺(tái)工作面；15.Y軸方向鎖緊螺絲;16.X軸反向鎖緊螺絲。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的闡述。
[0024]如圖1至圖4所示，一種位移可調(diào)節(jié)精密定位平臺(tái)，包括:起支承和保護(hù)作用的底座I，其通過四周均勻分布的螺紋孔安裝在精密光學(xué)隔振平臺(tái)上，其上還加工有用于安裝其他零件的若干螺紋孔;通過交叉旋轉(zhuǎn)導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)X軸Y軸位移和R軸旋轉(zhuǎn)三個(gè)自由度方向上微調(diào)的手動(dòng)可調(diào)架滑臺(tái)平臺(tái)2，所述手動(dòng)可調(diào)架滑臺(tái)平臺(tái)2通過底部均勻分布的四個(gè)沉頭螺釘與底座I固接，其工作臺(tái)面上均勻分布若干個(gè)螺紋孔;平臺(tái)墊塊8，被安裝在可調(diào)架位移滑臺(tái)平臺(tái)2上的平臺(tái)工作面14