一种用于OLED检测设备的运动平台的制作方法

本实用新型涉及运动平台技术领域，尤其涉及一种用于OLED检测设备的运动平台。

背景技术：

检测设备运动平台属于大行程、高精密平台，该系列平台是集精密机械、高精密测量、运动控制等多项技术于一体的复杂系统，运动平台可将一个大面积的待检测物分解为多个视场累加检测，通过控制运动台对OLED面板完成大面积的检测，平台的定位精度、平面度误差以及运行的匀速性决定了设备的检测精度，步进及运行速度决定设备的产率。

现有技术采用的是一种XY方向均采用机械导轨加永磁直线电机的驱动方式，Y向两套驱动装置安装于大理石基座两侧，X向平台安装于Y向的Y1与Y2运动机构上。现有平台全行程内的平面度误差一般都只能做到5-10um，并且需要高精度的机械加工件，以及繁琐的安装来保证。因此，有必要设计一款安装简单且平台有效行程范围内平面度达到1um左右的高精度运动平台。

现有技术的Z向调整台采用在龙门横梁上垂直XY平面安装伺服电机加滚珠丝杆平台来实现微调。该驱动形式体积较大，调整精度低，动态响应慢、特性较差。因此，有必要设计一款满足设备需求的紧凑、精密、高响应特点的Z向调整台。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在动态响应慢、特性较差的缺点，而提出的一种用于OLED检测设备的运动平台。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

设计一种用于OLED检测设备的运动平台，该平台由上至下机构依次包括：真空吸盘、Z向微调台，XY方向移动台、大理石基座，XY方向移动台由三套相互独立的Y方向上平行的Y1永磁直线电机、Y2永磁直线电机和X永磁直线电机，所述Y1永磁直线电机与Y2永磁直线电机一侧均设置有Y向机械缓冲器，所述X永磁直线电机一侧设置有X向机械缓冲器，其中Z向微调台包括Z向永磁直线电机、Z向机构、Z向平衡弹簧与Z向载物台，所述Z向载物台一侧设置有楔形块，所述Z向微调台安装有柔性弹片，简化了垂向的机构设计，减少了Z轴运动过程中的直线度误差。

优选的，所述Z向机构安装有两组机械导轨单元，所述机械导轨单元包括Z1向机械导轨与Z2向机械导轨，其中Z1向机械导轨用于楔形块与底板连接，另外一组Z2向机械导轨用于楔形块与Z向载物台连接。

优选的，所述Z向载物台通过柔性弹片与Z向机构的底板连接。

优选的，Z向机构的所述底板上安装有Z向永磁直线电机定子，且Z向永磁直线电机定子设置在Z向永磁直线电机上，楔形块上安装有Z向永磁直线电机动子。

优选的，所述Z向载物台下端面与Z向机构的底板之间安装有Z向平衡弹簧，此Z向平衡弹簧可补偿Z向载物台与所述真空吸盘的重量。

优选的，所述Z向机构内设置有光栅尺，所述Z向机构中的光栅尺安装于Z向机构的楔形块上，所述底板上还设置有读数头。

优选的，Y向的导向机构为两套高精密的滚柱导轨，且滚柱导轨分别安装于大理石基座Y向的两侧。

优选的，所述XY方向运动台的两侧为Y向运动方向，其中Y1永磁直线电机的定子安装于大理石基座上，Y1永磁直线电机的动子与该侧Y1机械导轨上的Y1永磁直线电机动子连接件连接，其中Y2永磁直线电机的定子安装于大理石基座上，Y2永磁直线电机的动子与该侧Y2机械导轨上的Y2永磁直线电机动子连接件连接，Y1，Y2向中的读数头分别固定在Y1永磁直线电机动子连接件与Y2永磁直线电机动子连接件上。

优选的，所述Y1机械导轨与Y2机械导轨上还包括Y向反馈光栅尺，且Y向反馈光栅尺安装于大理石基座上。

优选的，Y1机械导轨、Y2机械导轨之间为X向气浮导轨，所述X向气浮导轨中间安装有Z永磁直线电机定子，以及X向反馈光栅尺。

优选的，X向气浮导轨左右两侧与X向气浮滑块下气浮底板为气浮板，上盖板固定连接在两侧气浮板的上端，且上盖板用于承载真空吸盘，形成一个“口”字型的气浮滑块。

优选的，所述气浮滑块部分的X向气浮滑块下气浮底板与所述大理石基座上表面形成10um左右的气膜，所述X向气浮滑块下气浮底板四角为气浮区域。

优选的，所述X向永磁直线电机的动子与气浮滑块的上盖板连接。

优选的，所述X向气浮导轨上端面的两侧安装有磁预载用的钢条，所述气浮滑块的上盖板内部安装有永磁体，组成X向气浮滑块的磁预载，与X向气浮滑块下气浮底板气浮组合使用达到X向气浮滑块的高刚度性能。

本实用新型提出的一种用于OLED检测设备的运动平台，有益效果在于：该用于OLED检测设备运动平台需要做高精度的X Y平面运动以及在Z方向具有高速、高精度的微调功能，并且气浮滑台采用磁预载的方式，来保证载物台面在XY的整个运动行程内的垂向准确性，其在检测行程范围内载物台的平面度误差要小于1um，且设备具有紧凑、精密、高响应的特点。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种用于OLED检测设备的运动平台的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种用于OLED检测设备的运动平台的Z向微调台主视结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种用于OLED检测设备的运动平台的Z向微调台侧视结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种用于OLED检测设备的运动平台的结构示意图。

图中：1大理石基座，2 Y1机械导轨，3 Y1永磁直线电机，4 Y2机械导轨，5 X向气浮导轨，6 X永磁直线电机，7钢条，8 Y向机械缓冲器，9 X向机械缓冲器，10 Y2永磁直线电机，101 Y2永磁直线电机动子连接件，11 Y向反馈光栅尺，12 X向反馈光栅尺，13读数头，14 X向气浮滑块下气浮底板，15气浮板，16气浮滑块，17Z向微调台，18真空吸盘，19永磁体，20 Z向载物台，21 Z向平衡弹簧，22光栅尺，23楔形块，24Z向永磁直线电机，25底板，26柔性弹片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种用于OLED检测设备的运动平台，该平台由上至下机构依次包括：真空吸盘18、Z向微调台，XY方向移动台、大理石基座1，XY方向移动台由三套相互独立的Y方向上平行的Y1永磁直线电机3、Y2永磁直线电机10和X永磁直线电机6，XY方向运动台的两侧为Y向运动方向，其中Y1永磁直线电机3的定子安装于大理石基座1上，Y1永磁直线电机3的动子与该侧Y1机械导轨2上的Y1永磁直线电机动子连接件连接，其中Y2永磁直线电机10的定子安装于大理石基座1上，Y2永磁直线电机10的动子与该侧Y2机械导轨4上的Y2永磁直线电机动子连接件101连接，Y1，Y2向中的读数头13分别固定在Y1永磁直线电机动子连接件与Y2永磁直线电机动子连接件101上。

Y1永磁直线电机3与Y2永磁直线电机10一侧均设置有Y向机械缓冲器8，Y向的导向机构为两套高精密的滚柱导轨，且滚柱导轨分别安装于大理石基座1Y向的两侧。

X永磁直线电机6一侧设置有X向机械缓冲器9，其中Z向微调台17包括Z向永磁直线电机24、Z向机构、Z向平衡弹簧21与Z向载物台20，Z向载物台20一侧设置有楔形块23，Z向微调台17安装有柔性弹片26，Z向载物台20通过柔性弹片26与Z向机构的底板25连接，简化了垂向的机构设计，减少了Z轴运动过程中的直线度误差，Z向机构的底板25上安装有Z向永磁直线电机定子，且Z向永磁直线电机定子设置在Z向永磁直线电机24上，楔形块23上安装有Z向永磁直线电机动子。

Z向机构安装有两组机械导轨单元，机械导轨单元包括Z1向机械导轨与Z2向机械导轨，其中Z1向机械导轨用于楔形块与底板25连接，另外一组Z2向机械导轨用于楔形块23与Z向载物台20连接，Z向载物台20下端面与Z向机构的底板25之间安装有Z向平衡弹簧21，此Z向平衡弹簧21可补偿Z向载物台20与真空吸盘18的重量，Z向平衡弹簧21的数量为3个，且之间呈三角形布置，其质心接近载物台几何中心，用于平衡载物台和真空吸盘的质量，机械导轨系统可使Z向载物台20具有Y和Z方向的移动自由度，然后通过柔性弹片26对Z向载物台20的Y方向自由度的约束，可使Z向载物台20只具备Z方向的移动自由度，整个微调台是由直线电机驱动的。

Z向机构内设置有光栅尺22，Z向机构中的光栅尺22安装于Z向机构的楔形块23上，底板25上还设置有读数头13，Y1机械导轨2与Y2机械导轨4上还包括Y向反馈光栅尺11，且Y向反馈光栅尺11安装于大理石基座1上。

Y1机械导轨2、Y2机械导轨4之间为X向气浮导轨5，X向气浮导轨5中间安装有Z永磁直线电机定子13，以及X向反馈光栅尺12，X向气浮导轨5左右两侧与X向气浮滑块下气浮底板14为气浮板15，上盖板固定连接在两侧气浮板15的上端，且上盖板用于承载真空吸盘18，形成一个“口”字型的气浮滑块16，气浮滑块16部分的X向气浮滑块下气浮底板14与大理石基座1上表面形成10um左右的气膜，X向气浮滑块下气浮底板14四角为气浮区域，X向永磁直线电机6的动子与气浮滑块16的上盖板连接，气浮导轨16上端面的两侧安装有磁预载用的钢条7，气浮滑块16的上盖板内部安装有永磁体19，组成气浮滑块16的磁预载，与X向气浮滑块下气浮底板14气浮组合使用达到气浮滑块16的高刚度性能，气浮导轨上的钢条可使气浮滑块上连接件上的永磁体产生垂向吸力，垂向吸力使气浮滑块具有了Z方向的刚度，且垂向吸力与气浮底板产生的气浮力及承载达到平衡，使X向气浮回字形气浮滑块具有Z向双向刚度。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。