本发明涉及制造及测试技术领域，特别是涉及一种三自由度点胶定位平台。
背景技术：
近年来随着3c产业的迅猛发展，三自由度定位平台广泛应用于制造和测试领域，作为芯片封装的三自由度点胶运动平台，对运动平台的精度提出了更高的要求。
现有技术中的点胶运动平台主要是通过旋转电机和滚珠丝杆来实现直线定位，由于丝杆的蠕变和驱动结构方式的限制，使得现有技术中的点胶运动平台响应慢、行程短、精度低、有效载荷小，极大的制约了相关制造行业的发展。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种三自由度点胶定位平台。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三自由度点胶定位平台，可实现高精度、高响应、高速度的运动。
为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
一种三自由度点胶定位平台，所述三自由度点胶定位平台包括x方向机械结构、安装于x方向机械结构上方的y方向机械结构、及安装于y方向机械结构上方的旋转运动机械结构，所述x方向机械结构和y方向机械结构分别通过直线电机驱动进行x方向和y方向上的运动，旋转运动机械结构通过伺服电机驱动进行旋转运动。
作为本发明的进一步改进，所述x方向机械结构包括：
底板；
固定安装于底板上的x方向导轨；
滑动安装于x方向导轨上的x方向导轨滑块；
固定安装于x方向导轨滑块上方的y方向底座；
固定安装于y方向底座下方的x方向直线电机；
固定安装于底板侧面的x方向光栅尺及固定安装于y方向底座侧面的x方向光栅读数头，所述x方向光栅尺与x方向光栅读数头之间平行且具有气隙。
作为本发明的进一步改进，所述x方向机械结构还包括固定安装于底板上的x方向磁轨，x方向磁轨位于x方向导轨内侧，x方向直线电机与x方向磁轨对应安装。
作为本发明的进一步改进，所述x方向机械结构中包括两个平行设置的x方向磁轨，y方向底座下方固定安装有2个x方向直线电机。
作为本发明的进一步改进，所述y方向机械结构包括：
固定安装于y方向底座上的y方向导轨；
滑动安装于y方向导轨上的y方向导轨滑块；
固定安装于y方向导轨滑块上方的旋转固定座；
固定安装于旋转固定座下方的y方向直线电机；
固定安装于y方向底座侧面的y方向光栅尺及固定安装于旋转固定座侧面的y方向光栅读数头，所述y方向光栅尺与y方向光栅读数头之间平行且具有气隙；
固定安装于y方向底座上的拖链支架及固定安装于拖链支架上的拖链。
作为本发明的进一步改进，所述y方向机械结构还包括固定安装于y方向底座上的y方向磁轨，y方向磁轨位于y方向导轨内侧，y方向直线电机与y方向磁轨对应安装。
作为本发明的进一步改进，所述旋转运动机械结构包括：
固定安装于旋转固定座上的环形v导轨滑轮、旋转安装于环形v导轨滑轮上的环形v导轨、及固定安装于环形v导轨上的第一同步轮；
固定安装于旋转固定座上的伺服电机支撑板、固定安装于伺服电机支撑板上的伺服电机、及固定安装于伺服电机上的第二同步轮，第一同步轮和第二同步轮之间安装有同步带；
固定安装于第一同步轮上的旋转托板；
固定安装于旋转托板上的夹紧直线导轨、滑动安装于夹紧直线导轨上的夹紧直线导轨滑块、及固定安装于夹紧直线导轨滑块上的夹紧架。
作为本发明的进一步改进，所述旋转运动机械结构还包括固定安装于旋转固定座上的光电开关连接座、及固定安装于光电开关连接座上的光电开关，所述光电开关连接座和光电开关位于第一同步轮外侧。
作为本发明的进一步改进，所述旋转运动机械结构还包括固定安装于旋转固定座上的张紧轮连接座、及固定安装于张紧轮连接座上的张紧轮，所述张紧轮与同步带相抵接。
作为本发明的进一步改进，所述夹紧架和旋转托板之间固定安装有若干弹簧，所述旋转固定座上固定安装有顶紧电缸头。
本发明的有益效果是：
本发明中的三自由度点胶定位平台采用直线电机和伺服电机进行驱动，可实现xy平面内的移动和旋转定位，结构简单，定位精度高；
xy平面内采用使用直线电机驱动，省去了中间传动环节，传动精度更高；
x方向使用直线电机双驱方式，进一步提高运动精度和稳定性；
旋转运动使用的v型导轨，将滑轮固定于底座上，同步轮带动v型导轨旋转，新型的运动模式简化了平台结构。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一具体实施方式中三自由度点胶定位平台的结构示意图。
图2为本发明一具体实施方式中x方向机械结构的结构示意图；
图3为本发明一具体实施方式中y方向机械结构的结构示意图；
图4为本发明一具体实施方式中旋转运动机械结构的结构示意图。
其中，1为底板，2为x方向第一导轨，3为x方向导轨滑块，4为x方向光栅读数头，5表x方向光栅尺，6为x方向第一磁轨，7为x方向第二磁轨，8为x方向第二导轨，9为x方向直线电机，10为y方向底座，11为y方向磁轨，12为y方向直线电机，13为y方向导轨滑块，14为y方向光栅尺，15为y方向光栅读数头，16为拖链支架，17为拖链，18为y方向第二导轨，19为旋转固定座，20为y方向第一导轨，21为环形v导轨滑轮，22为环形v导轨，23为第一同步轮，24为旋转托板，25为光电开关连接座，26为光电开关，27为伺服电机支撑板，28为伺服电机，29为第二同步轮，30为同步带，31为张紧轮连接座，32为张紧轮，33为顶紧电缸头，34为夹紧直线导轨，35为夹紧直线导轨滑块，36为夹紧架，37为弹簧。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在本发明的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分扩大，因此，仅用于图示本发明的主题的基本结构。
本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。
参图1所示，本发明一具体实施方式中公开了一种三自由度点胶定位平台，包括x方向机械结构、安装于x方向机械结构上方的y方向机械结构、及安装于y方向机械结构上方的旋转运动机械结构，x方向机械结构和y方向机械结构分别通过直线电机驱动进行x方向和y方向上的运动，旋转运动机械结构通过伺服电机驱动进行旋转运动。
参图2所示，x方向机械结构包括：
底板1；
固定安装于底板上的x方向导轨2、8；
滑动安装于x方向导轨上的x方向导轨滑块3；
固定安装于x方向导轨滑块上方的y方向底座10；
固定安装于y方向底座下方的x方向直线电机9；
固定安装于底板侧面的x方向光栅尺5及固定安装于y方向底座侧面的x方向光栅读数头4，x方向光栅尺与x方向光栅读数头之间平行且具有气隙。
具体地，x方向机械结构还包括固定安装于底板上的x方向磁轨6、7，x方向磁轨位于x方向导轨内侧，x方向直线电机与x方向磁轨对应安装。
本实施方式中x方向机械结构中包括两个平行设置的x方向磁轨6、7，y方向底座下方固定安装有2个x方向直线电机。
本实施方式中x方向机械结构的组装过程如下：
x方向第一导轨2和x方向第二导轨8通过螺栓固定到底板1，为了保证x方向运动平台的顺畅运动，需要确保两导轨之间平行安装。将x方向第一磁轨6和x方向第二磁轨7通过螺栓固定在底板1上，安装时确保两磁轨之间平行且连接紧固，进一步保证直线电机驱动的平稳性。
上述装配完成后，将2个x方向直线电机9分别用螺栓固定在y方向底座10的左右两边，分别与x方向第一磁轨6和x方向第二磁轨7对应，安装时确保两直线电机端面平齐来保证驱动的同步性。
上述装配完成后，将装有2个x方向直线电机9的y方向底座10，通过螺栓固定在4个x方向导轨滑块3上，然后将x方向光栅尺5贴合在底板1的侧面，确保光栅尺呈直线贴合，再将x方向光栅读数头4通过螺栓固定在y方向底座10的侧面，慢慢调整安装位置，保证x方向光栅读数头4与x方向光栅尺5之间平行且气隙为合适状态，进一步确保运动反馈信息的正确性。
参图3所示，y方向机械结构包括：
固定安装于y方向底座10上的y方向导轨20、18；
滑动安装于y方向导轨上的y方向导轨滑块13；
固定安装于y方向导轨滑块上方的旋转固定座19；
固定安装于旋转固定座下方的y方向直线电机12；
固定安装于y方向底座侧面的y方向光栅尺14及固定安装于旋转固定座侧面的y方向光栅读数头15，y方向光栅尺与y方向光栅读数头之间平行且具有气隙；
固定安装于y方向底座上的拖链支架16及固定安装于拖链支架上的拖链17。
本实施方式中y方向机械结构还包括固定安装于y方向底座上的y方向磁轨11，y方向磁轨位于y方向导轨内侧，y方向直线电机与y方向磁轨对应安装。
本实施方式中y方向机械结构的组装过程如下：
y方向第一导轨20和y方向第二导轨18通过螺栓固定在y方向底座10上，为了保证y方向运动平台的顺畅运动，需要确保两导轨之间平行安装。将y方向磁轨11通过螺栓固定在y方向底座10上，贴合凹槽边安装，确保安装的直线度。
上述装配完成后，将y方向直线电机12通过螺栓固定在旋转固定座19下面，保证连接紧密。然后将装有y方向直线电机12的旋转固定座19通过螺栓固定在4个y方向导轨滑块13上，确保连接紧密，检查确保y方向直线电机12与y方向磁轨11之间的气隙合适。
上述装配完成后，将y方向光栅尺14贴合在y方向底座10的侧面，确保光栅尺呈直线贴合，再将y方向光栅读数头15通过螺栓固定在旋转固定座19的侧面，慢慢调整安装位置，保证y方向光栅读数头15与y方向光栅尺14之间平行且气隙合适。
上述装配完成后，将拖链支架16通过螺栓固定在y方向底座10的侧边，然后将拖链17安装在拖链支架16中。
参图4所示，旋转运动机械结构包括：
固定安装于旋转固定座上的环形v导轨滑轮21、旋转安装于环形v导轨滑轮上的环形v导轨22、及固定安装于环形v导轨上的第一同步轮23；
固定安装于旋转固定座上的伺服电机支撑板27、固定安装于伺服电机支撑板上的伺服电机28、及固定安装于伺服电机上的第二同步轮29，第一同步轮23和第二同步轮29之间安装有同步带30；
固定安装于第一同步轮上的旋转托板24；
固定安装于旋转托板上的夹紧直线导轨34、滑动安装于夹紧直线导轨上的夹紧直线导轨滑块35、及固定安装于夹紧直线导轨滑块上的夹紧架36。
进一步地，旋转运动机械结构还包括固定安装于旋转固定座上的光电开关连接座25、及固定安装于光电开关连接座上的光电开关26，光电开关连接座和光电开关位于第一同步轮外侧。
进一步地，旋转运动机械结构还包括固定安装于旋转固定座上的张紧轮连接座31、及固定安装于张紧轮连接座上的张紧轮32，张紧轮与同步带相抵接。
优选地，夹紧架和旋转托板之间固定安装有若干弹簧37，旋转固定座上固定安装有顶紧电缸头33。
本实施方式中旋转运动机械结构的组装过程如下：
将环形v导轨滑轮21通过螺栓固定在旋转固定座19上的同时，将环形v导轨配合安装，确保环形v导轨22卡进环形v导轨滑轮21的凹槽内并且需保证旋转运动顺畅平稳。然后将第一同步轮23用螺栓紧固在环形v导轨22上，再将旋转托板24用螺栓紧固在第一同步轮23上。
上述装配完成后，将光电开关连接座25安装在旋转固定座19上，再将光电开关26用螺栓固定在光电开关连接座25上。
接下来将装有第二同步轮29的伺服电机28通过螺栓固定在伺服电机支撑板27上，然后将伺服电机支撑板27安装在旋转固定座19上，通过调整伺服电机支撑板27的安装位置，同时将同步带30啮合安装在第二同步轮29和第一同步轮23上。将张紧轮连接座31用螺栓固定在旋转固定座19上，再将张紧轮32安装在张紧轮连接座31上，安装时调整合适的位置，保证同步带30的松紧程度合适。
上述装配完成后，将4个夹紧直线导轨34分别通过螺栓固定在旋转托板24上，安装时确保4个导轨与旋转托板24的圆心对称。再将4个夹紧架36分别安装在4个夹紧直线导轨滑块35上，安装的同时，将8个弹簧37分别对应安装在4组夹紧架36和旋转托板24之间的圆孔中，确保安装平顺，4个夹紧架36能够手动拉开，放开后通过弹簧夹紧。
本实施方式中三自由度点胶定位平台的工作流程如下：
手动拉开夹紧架36，弹簧37被压缩，然后放入晶圆台到四个夹紧架36后，松开夹紧架36，晶圆台通过弹簧37被4个对称的夹紧架36夹紧，然后控制三自由度定位平台运动调整晶圆到合适的位置，x方向的定位运动通过驱动两个x方向直线电机9的同步运动来实现，y方向的定位运动通过驱动y方向直线电机12来实现，通过伺服电机28来驱动进行旋转定位。运动到合适位置后，通过驱动顶紧电缸头33向上运动顶紧晶圆台，然后点胶头进行点胶操作；重复以上定位流程可进行下一位置的点胶操作。
本发明不仅可以应用于点胶贴片系统，稍加改进后也可以用于视觉检测等各种需要精密定位的场合中，结构简单易于实现。
由以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
本发明中的三自由度点胶定位平台采用直线电机和伺服电机进行驱动，可实现xy平面内的移动和旋转定位，结构简单，定位精度高；
xy平面内采用使用直线电机驱动，省去了中间传动环节，传动精度更高；
x方向使用直线电机双驱方式，进一步提高运动精度和稳定性；
旋转运动使用的v型导轨，将滑轮固定于底座上，同步轮带动v型导轨旋转，新型的运动模式简化了平台结构。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。