专利名称：带自锁功能的高精度移动平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种移动平台，尤其涉及一种带自锁功能、可进行闭环控 制的移动平台。
背景技术：
为了满足仪器设备在振动环境中做高精度直线位移的需要，同时要求仪器
在移动过程中直线移动精度应高于0.5pm，与移动方向的夹角应小于2角秒，并 且可根据反馈的移动距离信息自动控制移动距离；但是现有的移动平台无法达 到如此高的移动精度，而且无法反馈具体的移动距离，还会在随机振动过程中 因无法锁定而产生位移误差。 发明内容
本实用新型目的是提供一种带自锁功能的高精度移动平台，它解决了现有 移动平台移动精度低、无法反馈具体的移动距离、无法满足振动环境使用要求 的技术问题。
本实用新型的技术解决方案是-
一种带自锁功能的高精度移动平台，其特殊之处是所述的移动平台包括 底座、设置在底座上的动力传动装置和工作台，所述底座上设置有两条沿移动 方向设置的平行导轨，所述动力传动装置包括步进电机、蜗轮蜗杆副、丝杠副 以及设置在导轨内的多个导轨滑块，所述蜗轮蜗杆副包括蜗轮和蜗杆，所述丝 杠副包括丝杠和丝杠滑块，所述蜗杆与步进电机同轴连接，所述蜗轮与丝杠同 轴连接，所述丝杠滑块与工作台的底面固连，所述多个导轨滑块与工作台的底 面固连。
上述蜗轮与丝杠之间设置有联轴器。
上述移动平台还包括移动距离反馈装置，其包括设置在底座上的电位器以 及齿轮副，所述齿轮副的小齿轮与丝杠同轴固连，所述齿轮副的大齿轮与电位 器同轴固连。
上述蜗轮与丝杠之间设置有联轴器。上述电位器为旋转薄膜电位器。 本实用新型的优点是
1、 安装精度高。本实用新型把底座作为工作台的基体，丝杠、导轨、蜗轮、 蜗杆和齿轮副均安装在底座上，因此本实用新型的基准零件数只有一个，可以
保证移动平台的系统精度。
2、 调节精度高。本实用新型工作台的移动过程通过步进电机进行控制。步 进电机每走一步，焦面移动精度高于0.5^m。
3、 可反馈移动数据。本实用新型通过齿轮副和精密旋转薄膜电位器组成的 闭环系统，可以实时反馈移动距离以确定工作台的位置。
4、 可实现双向自锁，保证带自锁功能的高精度移动平台工作的稳定性。本 实用新型的蜗轮蜗杆副可实现工作台的正反双向自锁，在静止状态时，可以保 证仪器在随机振动环境下的稳定性。
图1为本实用新型的结构示意图； 图2为图1的俯视其中l-底座，2-丝杠，3-导轨滑块，4-丝杠滑块，5-工作台，6-导轨， 7-大齿轮，8-蜗轮，9-步进电机，10-蜗杆，11-小齿轮，12-联轴器，13-电位器。
具体实施方式
本实用新型带自锁功能的高精度移动平台，参见图l和图2，包括设置有两 条平行导轨6的底座1以及设置在底座1上的工作台5、步进电机9、蜗轮蜗杆 副、丝杠副、齿轮副和旋转薄膜电位器；丝杠副包括丝杠2和丝杠滑块4，蜗轮 蜗杆副包括蜗轮8和蜗杆10，蜗杆10与步进电机9同轴连接，蜗轮8通过联轴 器12与丝杠2同轴连接，丝杠滑块4与工作台5的底面固连，底座l上的两条 平行导轨6沿移动方向设置，每条导轨6内设置有两个导轨滑块3，四个导轨滑 块3固定在工作台5的底面四角；工作台5通过导轨滑块3和丝杆滑块4的作 用可相对底座1进行平移。齿轮副包括大齿轮7和小齿轮11，小齿轮11与丝杠 2连接，大齿轮7通过联轴器12与电位器13连接。
歩进电机9作为动力源，通过丝杠2把电机的回转运动转化为工作台5的
4直线运动，实现工作台5的平移，通过平行导轨6的精度保证焦面的直线移动 直线度。步进电机9的分度不能满足移动移动精度要求，所以必须通过结构进 行细分，同时也考虑到位置的锁定，因此在步进电机9的输出端增加了蜗轮蜗 杆副来实现丝杠副回转运动的细分，蜗轮蜗杆副也实现了工作台5的锁定，保 证静止状态下工作台5的位置不变。为了对工作台5的移动进行闭环控制，在 丝杠副上增加了齿轮副和旋转薄膜电位器，从而可以给出移动距离的反馈数据; 因为电位器的有效范围为345° ，电阻变化为0 5000Q，所以选择合适减速 比的齿轮副可以保证在丝杠2有效行程内电位器13的转动角度小于等于345。， 并能通过电阻值推算出移动距离。选择合适减速比的蜗轮蜗杆副，使电机每转 动一个步距角时，导轨6的移动量可小于等于0. 0002mm。也可以通过两种方法 来来提高移动平台消间隙后的移动精度， 一种方法是改变蜗轮蜗杆副的减速比， 另 一种方法是对电机步距角进行细分。
权利要求1、一种带自锁功能的高精度移动平台，其特征在于所述的移动平台包括底座(1)、设置在底座(1)上的动力传动装置和工作台(5)，所述底座(1)上设置有两条沿移动方向设置的平行导轨(6)，所述动力传动装置包括步进电机(9)、蜗轮蜗杆副、丝杠副以及设置在导轨(6)内的多个导轨滑块(3)，所述蜗轮蜗杆副包括蜗轮(8)和蜗杆(10)，所述丝杠副包括丝杠(2)和丝杠滑块(4)，所述蜗杆(10)与步进电机(9)同轴连接，所述蜗轮(8)与丝杠(2)同轴连接，所述丝杠滑块(4)与工作台(5)的底面固连，所述多个导轨滑块(3)与工作台(5)的底面固连。
2、 根据权利要求l所述的带自锁功能的高精度移动平台，其特征在于所 述蜗轮(8)与丝杠(2)之间设置有联轴器(12)。
3、 根据权利要求1或2所述的带自锁功能的高精度移动平台，其特征在于 所述移动平台还包括移动距离反馈装置，其包括设置在底座(1)上的电位器(13) 以及齿轮副，所述齿轮副的小齿轮(11)与丝杠(2)同轴固连，所述齿轮副的 大齿轮(7)与电位器(13)同轴固连。
4、 根据权利要求3所述的带自锁功能的高精度移动平台，其特征在于所 述蜗轮(8)与丝杠之(2)间设置有联轴器(12)。
5、 根据权利要求4所述的带自锁功能的高精度移动平台，其特征在于所 述电位器(13)为旋转薄膜电位器。
专利摘要本实用新型涉及带自锁功能的高精度移动平台，解决了现有移动平台移动精度低、无法反馈具体的移动距离、无法满足振动环境使用要求的技术问题。包括底座、设置在底座上的动力传动装置和工作台，所述底座上设置有两条沿移动方向设置的平行导轨，所述动力传动装置包括步进电机、蜗轮蜗杆副、丝杠副以及设置在导轨内的多个导轨滑块，所述蜗轮蜗杆副包括蜗轮和蜗杆，所述丝杠副包括丝杠和丝杠滑块，所述蜗杆与步进电机同轴连接，所述蜗轮与丝杠同轴连接，所述丝杠滑块与工作台的底面固连，所述多个导轨滑块与工作台的底面固连。具有安装精度高。调节精度高。可反馈移动数据。可实现双向自锁，保证带自锁功能的高精度移动平台工作的稳定性。
文档编号G12B5/00GK201247600SQ20082002977
公开日2009年5月27日 申请日期2008年7月29日 优先权日2008年7月29日
发明者吴萌源, 张向辉, 李英才 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所