直驅式微動平臺的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種直驅式微動平臺，包括底座及設于底座上的工作臺。工作臺內設有三組直線模組，三組直線模組呈圓周陣列形式固定于底座上，且每兩組直線模組的夾角均為60度。直線模組包括音圈電機及與音圈電機連接的移動機構，音圈電機設于底座上，移動機構連接于工作臺。直線模組的一側電性連接有光柵尺，另一側電性連接有光電開關。本發明結構簡單，減小了微動平臺的運動慣量，消除中間傳動機構環節的彈性形變及間隙、效率高，精度高，響應快。
【專利說明】直驅式微動平臺
【技術領域】
[0001]本發明涉及精密測量及制造【技術領域】，特別是涉及一種直驅式微動平臺。
【背景技術】
[0002]隨著精密制造技術、微電子技術和數控技術等先進制造技術迅速發展,高速度、高精度的需求日益緊迫，成為當前先進制造技術發展的主要趨勢。精密微位移工作臺的定位精度和行程范圍直接影響到生產加工的精度和加工能力。同時，精密微位移工作臺的速度、加速度及啟停過程的穩定時間影響到制造加工設備的效率，成為工作臺的重要指標。
[0003]傳統的微位移工作臺多采用旋轉電機、絲杠或者齒輪齒條機構等形式，由旋轉電機通過絲桿變成直線運動帶動工作臺動作。其體積和重量均很大，不適合應用在小空間的場合，且由于中間環節絲杠有最大轉速限制和反向間隙，很難實現高速、高精度的定位。
【發明內容】
[0004]基于此，有必要針對現有技術的缺點的問題，提供一種直驅式微動平臺，結構簡單，減小了微動平臺的運動慣量，消除中間傳動機構環節的彈性形變及間隙、具有效率高，精度高，響應快的特點。
[0005]一種直驅式微動平臺，包括底座及設于所述底座上的工作臺，所述工作臺內設有三組直線模組，三組直線模組呈圓周陣列形式固定于所述底座上，且每兩組所述直線模組的夾角均為60度；所述直線模組包括音圈電機及與所述音圈電機連接的移動機構，所述音圈電機設于所述底座上，所述移動機構連接于所述工作臺；所述直線模組的一側電性連接有光柵尺，所述直線模組的另一側電性連接有光電開關。
[0006]在其中一個實施例中，所述移動機構包括連接板、支撐件、夾件和雙軸承，所述連接板連接于所述音圈電機，所述支撐件設于所述連接板上，所述支撐件呈L形，所述夾件位于所述支撐件上，所述軸承設于所述支撐件和夾件之間位置。
[0007]在其中一個實施例中，所述支撐件上開設有一第一弧形槽，所述夾件上開設有第二弧形槽，所述第一弧形槽和第二弧形槽位置相對，形成一收容槽，所述雙軸承位于所述收容槽內。
[0008]在其中一個實施例中，所述雙軸承包括兩個重疊置放的軸承，兩軸承的中心部貫穿有軸心。
[0009]在其中一個實施例中，所述音圈電機包括定子和動子，所述定子固定設于所述底座上，所述動子連接于所述移動機構，音圈電機工作時，所述動子帶動所述移動機構來回作直線運動。
在其中一個實施例中，所述工作臺與所述底座活動連接，所述工作臺為圓形，所述工作臺的頂部透明。
[0010]在其中一個實施例中，所述夾件通過螺栓固定于所述支撐件。
[0011]上述直驅式微動平臺，結構簡單，易于加工裝配，制造成本低，省去了旋轉電機和絲杠等中間傳動環節，簡化了機械結構，沒有機械連接所帶來的中間誤差。三組直線模組構成等邊三角形驅動，對稱結構穩定，并采用光柵尺作為位置反饋元件，運動信息直接反饋，檢測微動平臺的位置，且通過所述光電開關進行限位，保證了微動平臺的速度與精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的結構立體圖。
[0013]圖2為本發明的結構俯視圖。
[0014]圖3為本發明的直線模組結構示意圖。
[0015]圖4為本發明的三直線模組所產生的一力方向圖。
[0016]圖5為本發明的三直線模組所產生的另一力方向圖。
[0017]以下是本發明零部件符號標記說明:
底座10、工作臺20、直線模組30、音圈電機31、定子311、動子312、移動機構32、連接板321、支撐件322、夾件323、雙軸承324、收容槽325、軸心326、光柵尺40、光電開關50。
【具體實施方式】
[0018]為能進一步了解本發明的特征、技術手段以及所達到的具體目的、功能，解析本發明的優點與精神，藉由以下結合附圖與【具體實施方式】對本發明的詳述得到進一步的了解。
[0019]一種直驅式微動平臺，包括底座10及設于底座10上的工作臺20。工作臺20與底座10活動連接，可在底座10上移動。該工作臺20為圓形，且工作臺20的頂部是透明的。
[0020]工作臺20內設有三組直線模組30，三組直線模組30呈圓周陣列形式固定于底座10上，且每兩組直線模組30的夾角均為60度。三個直線模組30運作所產生的力方向構成一等邊三角形。此結構對稱且穩定，結構簡單。
[0021]該直線模組30包括音圈電機31及與音圈電機31連接的移動機構32。音圈電機31設于底座10上，移動機構32連接于工作臺20，該移動機構32為雙層軸承結構，消除了間隙，精度更高。音圈電機31包括定子311和動子312，定子311固定設于底座10上，動子312連接于移動機構32。當音圈電機31工作時，該動子312帶動移動機構32來回作直線運動。
[0022]移動機構32包括連接板321、支撐件322、夾件323和雙軸承324。連接板321連接于音圈電機31的動子312，支撐件322固定設于連接板321上，支撐件322呈L形。夾件323位于支撐件322上，通過螺栓固定于支撐件322上。軸承設于支撐件322和夾件323之間位置。
[0023]支撐件322上開設有一第一弧形槽，夾件323上開設有第二弧形槽。第一弧形槽和第二弧形槽位置相對，形成一收容槽325，雙軸承324位于所述收容槽325內。雙軸承324包括兩個重疊置放的軸承，兩軸承的中心部貫穿有軸心326。裝配時，先將兩軸承安裝于該軸心326上，再通過螺栓將所述夾件323和支撐件322鎖緊，即可實現對雙軸承324的擠壓，消除間隙，實現高精度。
[0024]直線模組30的一側電性連接有光柵尺40，通過光柵尺40對直線模組30運作進行反饋。直線模組30的另一側電性連接有光電開關50，通過光電開關50對直線模組30進行正負限位。[0025]在使用本發明時，通電后，所述首圈電機31開始運作，首圈電機31的動子312帶動所述移動機構32運作，進而，移動機構32帶動所述工作臺20移動。如圖4所示，當三組直線模組30運作時，所述移動機構32同時向遠離或者接近音圈電機31的定子311方向移動，則工作臺20轉動。如圖5所示，當其中任一兩組直線模組30的移動機構32同時向遠離或者接近音圈電機31的定子311方向移動，而另一直線模組30的移動機構32向接近或者遠離音圈電機31的定子311方向移動，則工作臺20成直線運作。最終，本發明通過改變三組直線模組30的移動機構32的運作方向而達到控制工作轉動或直線運動。
[0026]綜上所述，上述直驅式微動平臺，結構簡單，易于加工裝配，制造成本低，消除中間傳動機構環節的彈性形變及間隙，減小了微動平臺的運動慣量。三組直線模組30構成等邊三角形驅動，對稱結構穩定，并采用光柵尺40作為位置反饋元件，運動信息直接反饋，檢測微動平臺的位置，且通過所述光電開關50進行限位，具有效率高，精度高，響應快的特點。
[0027]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種直驅式微動平臺，其特征在于，包括底座及設于所述底座上的工作臺，所述工作臺內設有三組直線模組，三組直線模組呈圓周陣列形式固定于所述底座上，且每兩組所述直線模組的夾角均為60度；所述直線模組包括音圈電機及與所述音圈電機連接的移動機構，所述音圈電機設于所述底座上，所述移動機構連接于所述工作臺；所述直線模組的一側電性連接有光柵尺，所述直線模組的另一側電性連接有光電開關。
2.根據權利要求1所述的直驅式微動平臺，其特征在于，所述移動機構包括連接板、支撐件、夾件和雙軸承，所述連接板連接于所述音圈電機，所述支撐件設于所述連接板上，所述支撐件呈L形，所述夾件位于所述支撐件上，所述軸承設于所述支撐件和夾件之間位置。
3.根據權利要求2所述的直驅式微動平臺，其特征在于，所述支撐件上開設有一第一弧形槽，所述夾件上開設有第二弧形槽，所述第一弧形槽和第二弧形槽位置相對，形成一收容槽，所述雙軸承位于所述收容槽內。
4.根據權利要求2所述的直驅式微動平臺，其特征在于，所述雙軸承包括兩個重疊置放的軸承，兩軸承的中心部貫穿有軸心。
5.根據權利要求1所述的直驅式微動平臺，其特征在于，所述音圈電機包括定子和動子，所述定子固定設于所述底座上，所述動子連接于所述移動機構，音圈電機工作時，所述動子帶動所述移動機構來回作直線運動。
6.根據權利要求1所述的直驅式微動平臺，其特征在于，所述工作臺與所述底座活動連接，所述工作臺為圓形，所述工作臺的頂部透明。
7.根據權利要求2所述的直驅式微動平臺，其特征在于，所述夾件通過螺栓固定于所述支撐件。
【文檔編號】B23Q1/26GK103551862SQ201310527775
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】吳宏, 禹新路, 尹告民 申請人:東莞固高自動化技術有限公司