一種xy精密定位平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及定位平臺(tái)領(lǐng)域，具體是一種XY精密定位平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，常見(jiàn)的XY定位平臺(tái)多為堆疊結(jié)構(gòu)（即X軸和Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相互堆疊）。在通常 情況下，由于Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的上方，增加了X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的受力，嚴(yán)重影 響二維定位平臺(tái)的定位精度。XY定位平臺(tái)一般采用長(zhǎng)光柵編碼器作為運(yùn)動(dòng)位移的檢測(cè)系 統(tǒng)。通常情況下，為了保證整個(gè)定位平臺(tái)的緊湊性，往往將直光柵編碼器安裝在與運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 相互平行的位置，從而違背了阿貝原則，產(chǎn)生阿貝誤差。另外，在X和Y兩個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在 裝配的過(guò)程中很難保證X運(yùn)動(dòng)軸和Y運(yùn)動(dòng)軸之間的垂直度。因此，現(xiàn)有的XY定位平臺(tái)很難實(shí) 現(xiàn)精密的定位。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明目的在于提供一種XY精密定位平臺(tái)，W解決現(xiàn)有XY定位平臺(tái)難 W實(shí)現(xiàn)精密定位的問(wèn)題。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為： 一種XY精密定位平臺(tái)，包括有基板，其特征在于:基板上沿X向安裝有相互平行的X軸的 主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)和支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)，X軸的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)、X軸的支撐導(dǎo)軌 運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)之間一側(cè)的基板上沿Y向安裝有Y軸的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)，X軸的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn) 動(dòng)子系統(tǒng)、X軸的支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)之間另一側(cè)的基板上沿Y向安裝有Y軸的支撐導(dǎo)軌運(yùn) 動(dòng)子系統(tǒng)，且X軸的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)與Y軸的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同，X軸的支撐 導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)與Y軸的支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同； 每個(gè)方向上的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)分別包括安裝在基板上并沿所在方向一字排列的 絲桿固定座、絲桿支撐座，絲桿固定座、絲桿支撐座之間沿所在方向支撐有滾珠絲桿螺母 畐IJ，滾珠絲桿螺母副兩側(cè)的基板上分別沿所在方向設(shè)置有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上分別滑動(dòng)安裝有滑 塊，兩滑塊之間固定安裝有連接板，連接板底部與滾珠絲桿螺母副中螺母固定連接，絲桿固 定座上安裝有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與滾珠絲桿螺母副中滾珠絲桿一端 傳動(dòng)連接； 每個(gè)方向上的支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)分別包括沿所在方向設(shè)置在基板上的兩導(dǎo)軌，兩導(dǎo) 軌上分別滑動(dòng)安裝有滑塊，兩導(dǎo)軌上滑塊之間固定安裝有連接板； 二維位置檢測(cè)系統(tǒng)由X軸支撐導(dǎo)軌、X軸支撐滑塊、Y軸支撐導(dǎo)軌、Y軸支撐滑塊、工作臺(tái)、 二維平面光柵固定支座、二維平面光柵、讀數(shù)頭支架、二維平面光柵讀數(shù)頭構(gòu)成，其中Y軸支 撐導(dǎo)軌兩端分別固定在X軸的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)中連接板與X軸的支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng) 中連接板上，Y軸支撐滑塊滑動(dòng)安裝在Y軸支撐導(dǎo)軌上，所述二維平面光柵固定支座固定在Y 軸支撐滑塊底部，二維平面光柵讀數(shù)頭通過(guò)讀數(shù)頭支架固定在二維平面光柵固定支座底 面，所述X軸支撐導(dǎo)軌架設(shè)在Y軸支撐滑塊上方，且X軸支撐導(dǎo)軌兩端分別固定在Y軸的主動(dòng) 導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)中連接板與Y軸的支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)中連接板上，X軸支撐滑塊滑動(dòng)安裝 在X軸支撐導(dǎo)軌上，X軸支撐滑塊底部與Y軸支撐滑塊頂部固定連接，所述工作臺(tái)固定在X軸 支撐滑塊頂部。
[0005] 所述的一種XY精密定位平臺(tái)，其特征在于:所述步進(jìn)電機(jī)通過(guò)電機(jī)安裝支座安裝 在絲桿固定座上，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與滾珠絲桿螺母副中滾珠絲桿一端傳動(dòng)連 接。
[0006] 所述的一種XY精密定位平臺(tái)，其特征在于:所述Y軸支撐滑塊呈倒置的U形，且Y軸 支撐滑塊通過(guò)U形口滑動(dòng)安裝在Y軸支撐導(dǎo)軌上，Y軸支撐滑塊上固定套接有呈倒置U形的連 接塊一，所述二維平面光柵固定支座固定在Y軸支撐滑塊、連接塊一底部;所述X軸支撐滑塊 呈倒置的U形，且X軸支撐滑塊通過(guò)U形口滑動(dòng)安裝在X軸支撐導(dǎo)軌上，X軸支撐滑塊上固定套 接有呈U形的連接塊二，所述連接塊二與連接塊一呈十字交錯(cuò)設(shè)置，所述連接塊二底部與連 接塊一頂部固定連接，所述工作臺(tái)固定在X軸支撐滑塊、連接塊二頂部。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是： 1.本發(fā)明X和Y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)采用非層疊式結(jié)構(gòu)與基板進(jìn)行連接，避免W往XY精密定位平 臺(tái)中兩個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)層疊式結(jié)構(gòu)。
[0008] 2.本發(fā)明XY精密定位平臺(tái)采用二維平面光柵編碼器作為運(yùn)動(dòng)位置檢測(cè)系統(tǒng)，不會(huì) 產(chǎn)生阿貝誤差。
[0009] 3.本發(fā)明XY精密定位平臺(tái)采用主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)與支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)配合 運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，可W保證X運(yùn)動(dòng)軸和Y運(yùn)動(dòng)軸之間的垂直度，具有較高的定位精度。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為XY精密定位平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖。
[0011] 圖2為XY精密定位平臺(tái)驅(qū)動(dòng)軸爆炸圖。
[0012] 圖3為XY精密定位平臺(tái)光柵安裝位置爆炸圖。
[0013] 圖4為XY精密定位平臺(tái)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 如圖1-圖4所示，一種XY精密定位平臺(tái)，包括有基板1，基板1上沿X向安裝有相互平 行的X軸的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)2和X軸的支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)5，X軸的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系 統(tǒng)2、X軸的支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)5之間一側(cè)的基板1上沿Y向安裝有Y軸的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系 統(tǒng)3，X軸的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)2、X軸的支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)5之間另一側(cè)的基板1上沿Y向 安裝有Y軸的支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)6,且X軸的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)2與Y軸的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng) 子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3相同，X軸的支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)5與Y軸的支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)6相同； 每個(gè)方向上的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)分別包括安裝在基板1上并沿所在方向一字排列的 絲桿固定座11、絲桿支撐座17,絲桿固定座11、絲桿支撐座17之間沿所在方向支撐有滾珠絲 桿螺母副，滾珠絲桿螺母副兩側(cè)的基板1上分別沿所在方向設(shè)置有導(dǎo)軌14A，導(dǎo)軌14A上分別 滑動(dòng)安裝有滑塊13A，兩滑塊13A之間固定安裝有連接板12A，連接板12A底部與滾珠絲桿螺 母副中螺母16固定連接，絲桿固定座11上安裝有步進(jìn)電機(jī)8,步進(jìn)電機(jī)8的輸出軸與滾珠絲 桿螺母副中滾珠絲桿15-端傳動(dòng)連接； 每個(gè)方向上的支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)分別包括沿所在方向設(shè)置在基板1上的兩導(dǎo)軌14B， 兩導(dǎo)軌14B上分別滑動(dòng)安裝有滑塊13B，兩導(dǎo)軌14B上滑塊13B之間固定安裝有連接板12B; 二維位置檢測(cè)系統(tǒng)4由X軸支撐導(dǎo)軌20、X軸支撐滑塊19、Y軸支撐導(dǎo)軌22、Y軸支撐滑塊 23、工作臺(tái)18、二維平面光柵固定支座24、二維平面光柵25、讀數(shù)頭支架26、二維平面光柵讀 數(shù)頭27構(gòu)成，其中Y軸支撐導(dǎo)軌22兩端分別固定在X軸的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)2中連接板與X 軸的支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)5中連接板上，Y軸支撐滑塊23滑動(dòng)安裝在Y軸支撐導(dǎo)軌22上，二維 平面光柵固定支座24固定在Y軸支撐滑塊23底部，二維平面光柵讀數(shù)頭27通過(guò)讀數(shù)頭支架 26固定在二維平面光柵固定支座24底面，X軸支撐導(dǎo)軌20架設(shè)在Y軸支撐滑塊23上方，且X軸 支撐導(dǎo)軌20兩端分別固定在Y軸的主動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)3中連接板與Y軸的支撐導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)子 系統(tǒng)6中連接板上，X軸支撐滑塊19滑動(dòng)安裝在X軸支撐導(dǎo)軌20上，X軸支撐滑塊19底部與Y軸 支撐滑塊23頂部固定連接，工作臺(tái)18固定在X軸支撐滑塊19頂部。
[0015] 步進(jìn)電機(jī)8通過(guò)電機(jī)安裝支座9安裝在絲桿固定座11上，步進(jìn)電機(jī)8的輸出軸通過(guò) 聯(lián)軸器10與滾珠絲桿螺母副中滾珠絲桿15-端傳動(dòng)連接。
[0016] Y軸支撐滑塊23呈倒置的U形，且Y軸支撐滑塊23通過(guò)U形口滑動(dòng)安裝在Y軸支撐導(dǎo) 軌22上，Y軸支撐滑塊23上固定套接有呈倒置U形的連接塊一 21A，二維平面光柵固定支座24 固定在Y軸支撐滑塊23、連接塊一 2