專利名稱：一種氣浮式定位平臺的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于機械技術領域，涉及一種定位平臺，特別是一種氣浮式定位平臺。
背景技術：
隨著精密加工技術和數字控制技術的迅速發展，對微位移工作臺的定位精度、運 行速度、行程和自動化程度等都提出了很高的要求。高精度和高分辨率的精密微位移系統 在近代尖端工業生產和科學研究領域內占有極其重要的地位，它是直接影響精密、超精密 切削加工水平、精密測量水平及超大規模集成電路生產水平的關鍵環節，同時它的各項技 術指標是各國高技術發展水平的重要標志。作為微細加工設備中的關鍵部分，工作臺的發 展趨勢是高速度、高精度、大行程，但是大行程和高精度也是矛盾的，行程越大，要求在相同 的精度下對工作臺的運行誤差越敏感，這對零部件的加工和安裝精度以及控制精度的要求 相應提高。為實現精密加工的技術要求，市場上出現了在加工設備上應用氣體靜壓支承方式 來提高工作臺的精度。氣體靜壓支承是以氣體為潤滑劑的一種靜壓支承。氣體靜壓支承具 有摩擦、磨損、發熱極小，工作精度高，工作范圍廣等優點。但是由于靜壓支承結構都存在加 工精度要求高、加工困難、制造成本高等缺陷，所以未能在各種精密定位平臺上廣泛應用。發明內容本實用新型的目的是針對現有的定位平臺的上述問題，提供一種定位精度高，制 造、裝配方便的氣浮式定位平臺。本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現一種氣浮式定位平臺，包括底座、 工作臺和兩塊支撐板，所述的兩塊支撐板平行設置在底座上并與底座固連，所述的工作臺 設置在底座上，其特征在于，所述的工作臺和底座之間設有能使工作臺沿Y方向上移動的 氣浮導軌一和能使工作臺沿X方向上移動的氣浮導軌二，氣浮導軌一與氣浮導軌二設置成 T型結構，所述的氣浮導軌一設置在兩塊支撐板之間，且兩端分別與支撐板固連，在底座上 設有真空載荷空氣軸承，氣浮導軌二位于真空載荷空氣軸承上。本氣浮式定位平臺的工作臺設置在兩根氣浮式導軌之上，工作臺能沿氣浮導軌一 在Y方向上來回移動，同時又能沿氣浮導軌二在X方向移動，通過真空載荷空氣軸承作為工 作臺的支承，使工作臺在X方向或Y方向上移動時具有較好的垂直跳動，提高工作臺的精度 和承載能力。在上述的氣浮式定位平臺中，所述的氣浮導軌一外套接有兩個氣浮套，所述的氣 浮套以氣浮導軌二為中心對稱設置，所述的氣浮導軌二的一端連接在兩個氣浮套上。氣浮 導軌一上設置兩個氣浮套來支承氣浮導軌一，一方面用以提高承載能力；另一方面，使氣浮 導軌一能具有更好的定位精度。在上述的氣浮式定位平臺中，所述的氣浮導軌二外套接有一個氣浮套，上述的工 作臺設置在氣浮套上。設置氣浮套來支承氣浮導軌二，用以提高承載能力，保證氣浮導軌二具有較好的位置精度。在上述的氣浮式定位平臺中，所述的底座上設有定位連接塊，上述的氣浮導軌二 的另一端與定位連接塊固連。在上述的氣浮式定位平臺中，所述的定位連接塊與氣浮導軌一的氣浮套之間設有 兩根滑軌，所述的滑軌與氣浮導軌二平行設置并對稱的分布在氣浮導軌二的兩側，一端連 接在氣浮套上，另一端與定位連接塊固連。在上述的氣浮式定位平臺中，所述的氣浮導軌二與氣浮導軌一的氣浮套之間設有 連接板，所述的連接板與氣浮導軌一上的氣浮套固連，上述的氣浮導軌二、滑軌的一端固連 在連接板上。設置連接板，方便氣浮導軌二和滑軌安裝。在上述的氣浮式定位平臺中，所述的氣浮套上連接有驅動裝置和反饋裝置，所述 的驅動裝置和反饋裝置形成閉環系統。驅動裝置實現工作臺的移動，反饋裝置保證工作臺 能準確的定位。在上述的氣浮式定位平臺中，所述的驅動裝置為壓電陶瓷電機。壓電陶瓷電機步 進分辨率高，具有很高的運動精度，從而滿足定位平臺的高精密的要求。根據實際需要可以 選擇其它電機。在上述的氣浮式定位平臺中，所述的反饋裝置包括光柵條和光柵檢測頭。與現有技術相比，本實用新型的氣浮式定位平臺具有以下優點1、兩根氣浮導軌采用T型結構，同以往的H型結構相比，它減少了一個縱向導軌， 簡化了結構，降低了平臺的安裝難度和加工成本；2、選用氣浮套作為兩根導軌的支撐，采用平面氣浮真空載荷空氣軸承作為工作臺 的平面支承，保證了整個工作臺的垂直跳動，提高了工作臺的精度和承載能力；3、底座選用大理石材質，提高了平臺的阻尼，也減小了熱膨脹系數，減小了振動、 溫度變化對平臺精度的影響。
圖1是本實用新型的氣浮式定位平臺的立體結構示意圖。圖2是本實用新型的氣浮式定位平臺的主視圖。圖3是本實用新型的氣浮式定位平臺的A-A剖視圖。圖4是本實用新型的氣浮式定位平臺的左視圖。圖中，1、底座；2、電機墊塊；3、支撐板；4、工作臺；5、連接板；6、真空載荷空氣軸 承；7、氣浮導軌一 ；8、氣浮導軌二 ；9、氣浮套；10、定位連接塊；11、滑軌；12、壓板；13、光柵 檢測頭支撐板；14、電機陶瓷條；15、壓電陶瓷電機；16、光柵條；17、光柵檢測頭。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，本實用新型的氣浮式定位平臺，包括底座1、工作臺4、支撐板 3、氣浮導軌一 7、氣浮導軌二 8、氣浮套9、真空載荷空氣軸承6、驅動裝置和反饋裝置。底座1選用大理石材質制成，表面光潔度高。兩塊呈L型的支撐板3通過螺栓固 連在底座1的上表面上，兩塊支撐板3平行設置。如圖4所示，氣浮導軌一 7設在兩塊支撐板3之間，兩端分別位于支撐板3上，通過壓板12將氣浮導軌一 7固連在支撐板3上，兩個氣浮套9分開套接在氣浮導軌一 7上， 并在氣浮套9兩側設有連接板5，通過連接板5使兩氣浮套9連為一體。在其中的一塊連接 板5上設有光柵條16和電機陶瓷條14。氣浮導軌二 8與氣浮導軌一 7設置成T型結構，在氣浮導軌二 8外套接有一個氣 浮套9，氣浮套9設置在真空載荷空氣軸承6上，氣浮導軌二 8的一端固連在連接板5上，另 一端與定位連接塊10連接。如圖3所示，定位連接塊10與連接板5之間設有兩根滑軌11，滑軌11與氣浮導軌 二 8平行設置并對稱的分布在氣浮導軌二 8的兩側，滑軌11的一端連接在連接板5上，另 一端與定位連接塊10固連，且在其中一根滑軌11上設有電機陶瓷條14，另一根滑軌11上 設有光柵條16。在氣浮套9上連接有驅動裝置和反饋裝置，驅動裝置和反饋裝置形成閉環系統。 驅動裝置包括一壓電陶瓷電機15，氣浮導軌一 7處的電機設置在電機墊塊2上，氣浮導軌二 8處的電機設置在滑軌11上。反饋裝置包括光柵檢測頭17，氣浮導軌一 7處的光柵檢測頭 17設在兩塊支撐板3之間的光柵檢測頭17支撐板13上，光柵檢測頭17支撐板13兩端分 別與支撐板3連接，光柵檢測頭17與光柵條16設在同一水平高度；氣浮導軌二 8處的光柵 檢測頭17設置在具有光柵條16的一側的滑軌11處，并與光柵條16設置在同一高度上。工作臺4設置在氣浮導軌二 8的氣浮套9上，啟動氣浮導軌二 8處的壓電陶瓷電 機15時，壓電陶瓷電機15通過觸頭摩擦電機陶瓷條14驅動氣浮套9滑動，從而使工作臺4 能同氣浮導軌二 8上的氣浮套9 一起沿氣浮導軌二 8在X方向上來回移動；啟動氣浮導軌 一 7處的壓電陶瓷電機15時，壓電陶瓷電機15通過觸頭摩擦電機陶瓷條14驅動氣浮導軌 一 7上的兩個氣浮套9滑動，因為氣浮導軌二 8固連在氣浮導軌一 7上的氣浮套9上，所以 工作臺4與氣浮導軌一 7 —起沿氣浮導軌一 7在Y方向上來回移動。采用氣浮支承具有摩 擦、磨損、發熱極小，工作精度高的特點，將工作臺4設置在由氣浮套9和真空載荷空氣軸承 6作為支承的導軌上，底座1又選用具有光滑的表面大理石材質制作，所以能保證工作臺4 具有較高的定位精度；其次，工作臺4的重力都直接作用在真空載荷空氣軸承6上，避免了 氣浮導軌一 7和氣浮導軌二 8的平面跳動誤差對整個平臺的跳動誤差的影響；另外，兩根氣 浮導軌采用T型結構，同以往的H型結構相比，它減少了一個縱向導軌，簡化了結構，降低了 平臺的安裝難度和加工成本。
權利要求1.一種氣浮式定位平臺，包括底座(1)、工作臺(4)和兩塊支撐板(3)，所述的兩塊支撐 板(3)平行設置在底座(1)上并與底座(1)固連，所述的工作臺(4)設置在底座(1)上，其 特征在于，所述的工作臺(4)和底座(1)之間設有能使工作臺(4)沿Y方向上移動的氣浮 導軌一(7)和能使工作臺(4)沿X方向上移動的氣浮導軌二(8)，氣浮導軌一(7)與氣浮導 軌二(8)設置成T型結構，所述的氣浮導軌一(7)設置在兩塊支撐板C3)之間，且兩端分別 與支撐板(3)固連，在底座(1)上設有真空載荷空氣軸承(6)，氣浮導軌二(8)位于真空載 荷空氣軸承(6)上。
2.如權利要求1所述的氣浮式定位平臺，其特征在于，所述的氣浮導軌一(7)外套接有 兩個氣浮套(9)，所述的氣浮套(9)以氣浮導軌二(8)為中心對稱設置，所述的氣浮導軌二 (8)的一端連接在兩個氣浮套(9)上。
3.如權利要求1所述的氣浮式定位平臺，其特征在于，所述的氣浮導軌二(8)外套接有 一個氣浮套(9)，上述的工作臺(4)設置在氣浮套(9)上。
4.如權利要求1或2或3所述的氣浮式定位平臺，其特征在于，所述的底座(1)上設有 定位連接塊(10)，上述的氣浮導軌二(8)的另一端與定位連接塊(10)固連。
5.如權利要求4所述的氣浮式定位平臺，其特征在于，所述的定位連接塊(10)與氣浮 導軌一(7)的氣浮套(9)之間設有兩根滑軌(11)，所述的滑軌(11)與氣浮導軌二(8)平行 設置并對稱的分布在氣浮導軌二(8)的兩側，一端連接在氣浮套(9)上，另一端與定位連接 塊(10)固連。
6.如權利要求5所述的氣浮式定位平臺，其特征在于，所述的氣浮導軌二(8)與氣浮導 軌一(7)的氣浮套(9)之間設有連接板(5)，所述的連接板( 與氣浮導軌一(7)上的氣浮 套(9)固連，上述的氣浮導軌二(8)、滑軌(11)的一端固連在連接板(5)上。
7.如權利要求2或3所述的氣浮式定位平臺，其特征在于，所述的氣浮套(9)上連接有 驅動裝置和反饋裝置，所述的驅動裝置和反饋裝置形成閉環系統。
8.如權利要求7所述的氣浮式定位平臺，其特征在于，所述的驅動裝置為壓電陶瓷電 機(15)。
9.如權利要求7所述的氣浮式定位平臺，其特征在于，所述的反饋裝置包括光柵條 (16)和光柵檢測頭(17)。
專利摘要本實用新型提供了一種氣浮式定位平臺，屬于機械技術領域。它解決了現在有的定位平臺精度差、制造困難的問題。本氣浮式定位平臺包括底座、工作臺和兩塊支撐板，兩塊支撐板平行設置在底座上并與底座固連，工作臺和底座之間設有T型結構的氣浮導軌一和氣浮導軌二，氣浮導軌一設置在兩塊支撐板之間并與支撐板固連，在底座上設有真空載荷空氣軸承，氣浮導軌二位于真空載荷空氣軸承上。本氣浮式定位平臺由兩根T型結構氣浮導軌作為支撐，采用平面氣浮真空載荷空氣軸承作為工作臺的平面支撐，大理石材質作為底座，不但結構簡單，而且降低了平臺的安裝難度，提高了平臺的阻尼，保證了整個工作臺的垂直跳動，提高了工作臺的精度和承載能力。
文檔編號H01L21/68GK201833188SQ20102018125
公開日2011年5月18日 申請日期2010年4月16日 優先權日2010年4月16日
發明者楊國哲, 林海波 申請人:楊國哲, 林海波