百纳米级超精平台的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，尤其涉及一种百纳米级超精平台。


背景技术：

2.直线电机是一种通过将封闭式磁场展开为开放式磁场，将电能直接转化为直线运动的机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置，简单来说，直线电机就是一个展开的旋转伺服电机。一台旋转的感应电动机，设想将它沿径向剖开，并将定、转子圆周展成直线，这就得到了最简单的有铁芯直线感应电机。
3.现有直线电机领域，针对高精密贴合应用的xy平台几乎空白，受限于加工能力，很难做到1微米以下的精度，而且此应用要求直线度和运行平面度在2微米以内。所以大部分此应用都是直接买原装进口的平台，但成本非常昂贵。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种百纳米级超精平台。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
6.一种百纳米级超精平台，包括机架以及固设在其上的花岗岩底座，所述花岗岩底座的两侧设有线性滑轨，所述线性滑轨上设有与其相适配的线性滑块，所述线性滑块上设有可由驱动组件驱动其沿所述线性滑轨的中轴线滑动的承载块，所述承载块上滑动设有一滑动块，所述滑动块由滑动组件驱动其沿所述承载块的中轴线滑动。
7.优选的，所述驱动组件包括可自转地绕设在所述机架上且位于所述线性滑轨外侧的无尘拖链，所述机架上设有直线电机，所述直线电机的电机轴固设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述无尘拖链啮合；所述承载块的两端固设有l形连接板，所述连接板部分与所述无尘拖链固接。
8.优选的，所述线性滑轨和驱动组件之间设有固设在所述花岗岩底座上的线性编码器，所述线性编码器的中轴线与所述线性滑轨的中轴线平行。
9.优选的，所述线性滑块和承载块之间设有连接块，所述连接块的顶面和底面分别与所述承载块和线性滑块固接，所述连接块上固设有一挡板；所述线性滑轨的两端固设有固定块，所述固定块上固设有红外传感器ⅰ，所述挡板可延伸置于所述红外传感器ⅰ内。
10.优选的，所述滑动组件包括固设在所述承载块上的无杆气缸，所述无杆气缸的气缸滑块上固设有所述滑动块。
11.优选的，所述无杆气缸的两端固设有红外传感器ⅱ，所述滑动块上固设有遮挡板，所述遮挡板可延伸置于所述红外传感器ⅱ内。
12.优选的，所述花岗岩底座上的花纹为均粒斑纹及发光云母微粒。
13.本实用新型的有益效果主要体现在：
14.1、采用花岗岩底座，其加工精度、光度、耐磨性、以及热膨胀系数均达到最优化，以保证在高速运动时的平稳性，具有精度高、无磨损、噪音低、效率高、响应快、节省空间等优
点，具有较广的适用性；
15.2、由直线电机驱动承载块滑动，可对承载块的移动精度高度把控，提高整体移动的精准度；
16.3、线性编码器的信号可用来精确测量承载块的实际位置，使得可实现高精度的应用。
附图说明
17.下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
18.图1：本实用新型优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
19.以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
21.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
23.如图1所示，本实用新型揭示了一种百纳米级超精平台，包括机架10以及固设在其上的花岗岩底座1，所述花岗岩底座1的两侧设有线性滑轨2，所述线性滑轨2上设有与其相适配的线性滑块21，所述线性滑块21上设有可由驱动组件3驱动其沿所述线性滑轨2的中轴线滑动的承载块4。本月优选实施例中使用线性滑轨作为线性导引时，由于线性滑轨的摩擦方式为滚动摩擦，不仅摩擦系数降低至滑轨导轨的1/50，动摩擦力与静摩擦力的差距亦变得很小。因此当床台运行时，不会有打滑的现象发生，可达到um级的定们精度。
24.上述中，所述驱动组件3包括可自转地绕设在所述机架10上且位于所述线性滑轨2外侧的无尘拖链31，所述机架10上设有直线电机32，所述直线电机32的电机轴固设有驱动齿轮33，所述驱动齿轮33与所述无尘拖链31啮合；所述承载块4的两端固设有l形连接板41，所述连接板41部分与所述无尘拖链31固接。上述由直线电机驱动承载块滑动，可对承载块的移动精度高度把控，提高整体移动的精准度。
25.进一步的，所述线性滑轨2和驱动组件3之间设有固设在所述花岗岩底座1上的线性编码器，所述线性编码器的中轴线与所述线性滑轨2的中轴线平行，线性编码器的信号可用来精确测量承载块的实际位置，使得可实现高精度的应用。
26.所述线性滑块21和承载块4之间设有连接块42，所述连接块42的顶面和底面分别与所述承载块4和线性滑块21固接，所述连接块42上固设有一挡板43；所述线性滑轨2的两端固设有固定块22，所述固定块22上固设有红外传感器ⅰ23，所述挡板43可延伸置于所述红外传感器ⅰ23内，以实现对承载块4精准定位。
27.本优选实施例中，所述承载块4上滑动设有一滑动块5，所述滑动块5由滑动组件6驱动其沿所述承载块4的中轴线滑动。所述滑动组件6包括固设在所述承载块4上的无杆气缸61，所述无杆气缸61的气缸滑块62上固设有所述滑动块5。所述无杆气缸61的两端固设有红外传感器ⅱ63，所述滑动块5上固设有遮挡板64，所述遮挡板64可延伸置于所述红外传感器ⅱ63内，以实现对滑动块5的位置进行定位。
28.本实用新型的另一设计要点在于：所述花岗岩底座1上的花纹为均粒斑纹及发光云母微粒，其普通耐用年限为200年。具有良好的加工性能：其加工精度可达0.5μm以下，光度达1600gu以上（1光泽单位=1gu）,耐磨性能比铸铁高5
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10倍以上，热膨胀系数小，不易变形，与铟刚相仿，受温度影响极微，内阻尼系数比钢铁材质大15倍。上述性能使得其在高速运动时的平稳性，具有精度高、无磨损、噪音低、效率高、响应快、节省空间等优点，具有较广的适用性。
29.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，各实施方式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。
30.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。