直驱式微动平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种直驱式微动平台，包括底座及设于底座上的工作台。工作台内设有三组直线模组，三组直线模组呈圆周阵列形式固定于底座上，且每两组直线模组的夹角均为60度。直线模组包括音圈电机及与音圈电机连接的移动机构，音圈电机设于底座上，移动机构连接于工作台。直线模组的一侧电性连接有光栅尺，另一侧电性连接有光电开关。本实用新型结构简单，减小了微动平台的运动惯量，消除中间传动机构环节的弹性形变及间隙、效率高，精度高，响应快。
【专利说明】直驱式微动平台
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及精密测量及制造【技术领域】，特别是涉及一种直驱式微动平台。
【背景技术】
[0002]随着精密制造技术、微电子技术和数控技术等先进制造技术迅速发展,高速度、高精度的需求日益紧迫，成为当前先进制造技术发展的主要趋势。精密微位移工作台的定位精度和行程范围直接影响到生产加工的精度和加工能力。同时，精密微位移工作台的速度、加速度及启停过程的稳定时间影响到制造加工设备的效率，成为工作台的重要指标。
[0003]传统的微位移工作台多采用旋转电机、丝杠或者齿轮齿条机构等形式，由旋转电机通过丝杆变成直线运动带动工作台动作。其体积和重量均很大，不适合应用在小空间的场合，且由于中间环节丝杠有最大转速限制和反向间隙，很难实现高速、高精度的定位。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要针对现有技术的缺点的问题，提供一种直驱式微动平台，结构简单，减小了微动平台的运动惯量，消除中间传动机构环节的弹性形变及间隙、具有效率高，精度高，响应快的特点。
[0005]一种直驱式微动平台，包括底座及设于所述底座上的工作台，所述工作台内设有三组直线模组，三组直线模组呈圆周阵列形式固定于所述底座上，且每两组所述直线模组的夹角均为60度；所述直线模组包括音圈电机及与所述音圈电机连接的移动机构，所述音圈电机设于所述底座上，所述移动机构连接于所述工作台；所述直线模组的一侧电性连接有光栅尺，所述直线模组的另一侧电性连接有光电开关。
[0006]在其中一个实施例中，所述移动机构包括连接板、支撑件、夹件和双轴承，所述连接板连接于所述音圈电机，所述支撑件设于所述连接板上，所述支撑件呈L形，所述夹件位于所述支撑件上，所述轴承设于所述支撑件和夹件之间位置。
[0007]在其中一个实施例中，所述支撑件上开设有一第一弧形槽，所述夹件上开设有第二弧形槽，所述第一弧形槽和第二弧形槽位置相对，形成一收容槽，所述双轴承位于所述收容槽内。
[0008]在其中一个实施例中，所述双轴承包括两个重叠置放的轴承，两轴承的中心部贯穿有轴心。
[0009]在其中一个实施例中，所述音圈电机包括定子和动子，所述定子固定设于所述底座上，所述动子连接于所述移动机构，音圈电机工作时，所述动子带动所述移动机构来回作直线运动。
[0010]在其中一个实施例中，所述工作台与所述底座活动连接，所述工作台为圆形，所述工作台的顶部透明。
[0011]在其中一个实施例中，所述夹件通过螺栓固定于所述支撑件。
[0012]上述直驱式微动平台，结构简单，易于加工装配，制造成本低，省去了旋转电机和丝杠等中间传动环节，简化了机械结构，没有机械连接所带来的中间误差。三组直线模组构成等边三角形驱动，对称结构稳定，并采用光栅尺作为位置反馈元件，运动信息直接反馈，检测微动平台的位置，且通过所述光电开关进行限位，保证了微动平台的速度与精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构立体图。
[0014]图2为本实用新型的结构俯视图。
[0015]图3为本实用新型的直线模组结构示意图。
[0016]图4为本实用新型的三直线模组所产生的一力方向图。
[0017]图5为本实用新型的三直线模组所产生的另一力方向图。
[0018]以下是本实用新型零部件符号标记说明:
[0019]底座10、工作台20、直线模组30、音圈电机31、定子311、动子312、移动机构32、连接板321、支撑件322、夹件323、双轴承324、收容槽325、轴心326、光栅尺40、光电开关50。
【具体实施方式】
[0020]为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本实用新型的优点与精神，藉由以下结合附图与【具体实施方式】对本实用新型的详述得到进一步的了解。
[0021]一种直驱式微动平台，包括底座10及设于底座10上的工作台20。工作台20与底座10活动连接，可在底座10上移动。该工作台20为圆形，且工作台20的顶部是透明的。
[0022]工作台20内设有三组直线模组30，三组直线模组30呈圆周阵列形式固定于底座10上，且每两组直线模组30的夹角均为60度。三个直线模组30运作所产生的力方向构成一等边三角形。此结构对称且稳定，结构简单。
[0023]该直线模组30包括音圈电机31及与音圈电机31连接的移动机构32。音圈电机31设于底座10上，移动机构32连接于工作台20，该移动机构32为双层轴承结构，消除了间隙，精度更高。音圈电机31包括定子311和动子312，定子311固定设于底座10上，动子312连接于移动机构32。当音圈电机31工作时，该动子312带动移动机构32来回作直线运动。
[0024]移动机构32包括连接板321、支撑件322、夹件323和双轴承324。连接板321连接于音圈电机31的动子312，支撑件322固定设于连接板321上，支撑件322呈L形。夹件323位于支撑件322上，通过螺栓固定于支撑件322上。轴承设于支撑件322和夹件323之间位置。
[0025]支撑件322上开设有一第一弧形槽，夹件323上开设有第二弧形槽。第一弧形槽和第二弧形槽位置相对，形成一收容槽325，双轴承324位于所述收容槽325内。双轴承324包括两个重叠置放的轴承，两轴承的中心部贯穿有轴心326。装配时，先将两轴承安装于该轴心326上，再通过螺栓将所述夹件323和支撑件322锁紧，即可实现对双轴承324的挤压，消除间隙，实现高精度。
[0026]直线模组30的一侧电性连接有光栅尺40，通过光栅尺40对直线模组30运作进行反馈。直线模组30的另一侧电性连接有光电开关50，通过光电开关50对直线模组30进行正负限位。
[0027]在使用本实用新型时，通电后，所述音圈电机31开始运作，音圈电机31的动子312带动所述移动机构32运作，进而，移动机构32带动所述工作台20移动。如图4所示，当三组直线模组30运作时，所述移动机构32同时向远离或者接近音圈电机31的定子311方向移动，则工作台20转动。如图5所示，当其中任一两组直线模组30的移动机构32同时向远离或者接近音圈电机31的定子311方向移动，而另一直线模组30的移动机构32向接近或者远离音圈电机31的定子311方向移动，则工作台20成直线运作。最终，本实用新型通过改变三组直线模组30的移动机构32的运作方向而达到控制工作转动或直线运动。
[0028]综上所述，上述直驱式微动平台，结构简单，易于加工装配，制造成本低，消除中间传动机构环节的弹性形变及间隙，减小了微动平台的运动惯量。三组直线模组30构成等边三角形驱动，对称结构稳定，并采用光栅尺40作为位置反馈元件，运动信息直接反馈，检测微动平台的位置，且通过所述光电开关50进行限位，具有效率高，精度高，响应快的特点。
[0029]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种直驱式微动平台，其特征在于，包括底座及设于所述底座上的工作台，所述工作台内设有三组直线模组，三组直线模组呈圆周阵列形式固定于所述底座上，且每两组所述直线模组的夹角均为60度；所述直线模组包括音圈电机及与所述音圈电机连接的移动机构，所述音圈电机设于所述底座上，所述移动机构连接于所述工作台；所述直线模组的一侧电性连接有光栅尺，所述直线模组的另一侧电性连接有光电开关。
2.根据权利要求1所述的直驱式微动平台，其特征在于，所述移动机构包括连接板、支撑件、夹件和双轴承，所述连接板连接于所述音圈电机，所述支撑件设于所述连接板上，所述支撑件呈L形，所述夹件位于所述支撑件上，所述轴承设于所述支撑件和夹件之间位置。
3.根据权利要求2所述的直驱式微动平台，其特征在于，所述支撑件上开设有一第一弧形槽，所述夹件上开设有第二弧形槽，所述第一弧形槽和第二弧形槽位置相对，形成一收容槽，所述双轴承位于所述收容槽内。
4.根据权利要求2所述的直驱式微动平台，其特征在于，所述双轴承包括两个重叠置放的轴承，两轴承的中心部贯穿有轴心。
5.根据权利要求1所述的直驱式微动平台，其特征在于，所述音圈电机包括定子和动子，所述定子固定设于所述底座上，所述动子连接于所述移动机构，音圈电机工作时，所述动子带动所述移动机构来回作直线运动。
6.根据权利要求1所述的直驱式微动平台，其特征在于，所述工作台与所述底座活动连接，所述工作台为圆形，所述工作台的顶部透明。
7.根据权利要求2所述的直驱式微动平台，其特征在于，所述夹件通过螺栓固定于所述支撑件。
【文档编号】B23Q17/24GK203579208SQ201320679056
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】吴宏, 禹新路, 尹告民 申请人:东莞固高自动化技术有限公司