一种精密定位加工平台的制作方法

本实用新型涉及一种精密定位加工平台。

背景技术：

精密定位技术在磁头生产、大规模集成电路制造与检测、生物芯片技术、通讯中的微开关和光纤对接、微电子产品制造、精密和超精密加工、精密操作、精密测量、微机电系统、生物医学工程等许多尖端领域中具有广泛的应用前景。微位移定位技术是精密工程和精密仪器的关键技术之一。随着微电子技术、通讯技术、精密和超精密加工等技术的高速发展，对精密定位技术的要求也越来越迫切。精密制造中要求系统平台具有微米级、亚微米级甚至纳米级的重复定位精度。

实现亚微米甚至纳米级的空间定位，常规的驱动和传动方式已不再适用。例如，为了实现精密定位，通常采用多组并联的伺服电机和精密丝杠传动方案，然而这种定位方式由于螺纹间隙和传动摩擦的存在，其定位精度一般只能达到微米级。为了补偿传动误差，提高分辨率，往往采用电磁或压电驱动对工作平台进行精细位置调整，但调整过程长、系统复杂，且由于空间耦合作用使得空间定位精度调整难以实现。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够精确定位工件的精密定位加工平台。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种精密定位加工平台，包括水平布置的底板、位于底板上方且水平布置的台板、至少三个位于底板与台板之间且连接底板与台板的支撑组件；

所述的支撑组件包括长条形的楔形块、滑轨、连接杆，所述的楔形块下侧水平、上侧倾斜，滑轨设于楔形块上侧，滑轨长度方向走向与楔形块斜面长度方向走向相一致，滑轨上设有与滑轨相适配的滑块，连接杆竖直布置，连接杆下端设有第一球头，连接杆上端设有第二球头，滑块上设有上侧开口的、与第一球头相匹配的第一球副，台板下侧位置上对应第一球副处设有下侧开口的、与第二球头相匹配的第二球副，第一球头与第一球副配合连接，第二球头与第二球副配合连接；

所述的每个支撑组件中的楔形块在底板上的投影形状均为长方形，每个楔形块在底板上的投影的宽度方向中心线均交于一点，设该点为中心点，任意相邻的两个楔形块在底板上的投影的宽度方向中心线的夹角均相等，每个楔形块沿其长度方向靠近中心点的一侧高度高、远离中心点的一侧高度低。

为简单说明问题起见，以下对本实用新型所述的一种精密定位加工平台均简称为本平台。

本平台的优点：本平台上采用至少三组支撑组件，每个支撑组件均通过楔形块、滑轨、连接杆以及球头球副组成柔顺机构，避免了并联机构由于运动副轴线装配误差及运动副存在的间隙对末端平台运动特性所造成的影响，同时继承了并联机构空间多自由度运动特性，由于楔形块的设置，使得滑块运动分解成三角形分量，本平台的升降以及水平移动更加精确。

为达到本平台更好的使用效果，其优选方案如下：

作为优选的，所述的滑轨包括长度方向走向均与楔形块上侧面平行且上下布置的丝杆、导杆，丝杆长度方向一端设有驱动电机，丝杆、导杆通过安装架安装于楔形块上侧面，所述的滑块上设有分别与丝杆、导杆相匹配的螺纹通孔、导向孔，滑块通过螺纹通孔、导向孔套装于丝杆、导杆上。

采用丝杆配合驱动电机控制滑块在滑轨上运动，运行稳定，容易控制。

作为优选的，所述的驱动电机为带有减速机的伺服电机。

伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，伺服电机可使控制速度，位置精度准确。

作为优选的，所述的底板、台板均为圆形板，底板中轴线、台板中轴线、中心点共一竖直线。

这样可以使每个支撑组件受力均匀，不会出现偏载的情况。

附图说明

图1是本平台的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本平台包括水平布置的圆形底板1、位于底板1上方且水平布置的圆形台板2、三个位于底板1与台板2之间且连接底板1与台板2的支撑组件3。

所述的支撑组件3包括长条形的楔形块31、滑轨32、连接杆33，所述的楔形块31下侧水平、上侧倾斜，斜面的倾角为30°，所述的每个支撑组件3中的楔形块31在底板1上的投影形状均为长方形，每个楔形块31在底板1上的投影的宽度方向中心线均交于一点，设该点为中心点，任意相邻的两个楔形块31在底板1上的投影的宽度方向中心线的夹角均为120°，每个楔形块31沿其长度方向靠近中心点的一侧高度高、远离中心点的一侧高度低。底板1中轴线、台板2中轴线、中心点共一竖直线。

滑轨32设于楔形块31上侧，滑轨32长度方向走向与楔形块31斜面长度方向走向相一致，所述的滑轨32包括长度方向走向均与楔形块31上侧面平行且上下布置的丝杆321、导杆322，丝杆321长度方向一端设有驱动电机324，所述的驱动电机324为带有减速机的伺服电机。丝杆321、导杆322通过安装架323安装于楔形块31上侧面，滑轨32上设有与滑轨32相适配的滑块34，所述的滑块34上设有分别与丝杆321、导杆322相匹配的螺纹通孔341、导向孔342，滑块34通过螺纹通孔341、导向孔342套装于丝杆321、导杆322上。

连接杆33竖直布置，连接杆33下端设有第一球头331，连接杆33上端设有第二球头332，滑块34上设有上侧开口的、与第一球头331相匹配的第一球副333，台板2下侧位置上对应第一球副333处设有下侧开口的、与第二球头332相匹配的第二球副334，第一球头331与第一球副333配合连接，第二球头332与第二球副334配合连接。

本平台的优点：本平台上采用至少三组支撑组件3，每个支撑组件3均通过楔形块31、滑轨32、连接杆33以及球头球副组成柔顺机构，避免了并联机构由于运动副轴线装配误差及运动副存在的间隙对末端平台运动特性所造成的影响，同时继承了并联机构空间多自由度运动特性，由于楔形块31的设置，使得滑块34运动分解成三角形分量，本平台的升降以及水平移动更加精确。

采用丝杆321配合驱动电机324控制滑块34在滑轨32上运动，运行稳定，容易控制。

伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，伺服电机可使控制速度，位置精度准确。

底板1中轴线、台板2中轴线、中心点共一竖直线。这样可以使每个支撑组件3受力均匀，不会出现偏载的情况。