[实用新型]微米级四轴运动平台

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及桌式的工作台；涉及用于放置工件的台座，在台座上操作工作，尤指一种微米级四轴运动平台。 

【背景技术】

多自由度运动平台主要用来安装在可以移动的设备上，完成对承载物的运输和姿态调整，要求该类型的多自由度运动平台具有X向平移、Y向平移、Z向平移，绕Z轴转(R轴)等几个自由度，并要求该类型的多自由度运动平台结构紧凑，体积小，尤其要求平台Z轴方向的尺寸小。因并联机构结构和控制方法复杂，该类型的多自由度运动平台都采用串联机构实现。目前同类型的多自由度运动平台自由度能够满足应用要求，且X向平移、Y向平移、Z向平移和绕Z轴转动都可以实现由驱动机构驱动. 

【发明内容】

针对现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种微米级四轴运动平台。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种微米级四轴运动平台，包括底座、X轴运动系统、Y轴运动系统、Z轴运动系统和R轴运动系统，其特征在于： 

X轴运动系统包括X轴直线电机、X轴光栅尺、X轴导轨和X轴滑块，X轴导轨和X轴直线电机安装于底座上，X轴光栅尺安装于底座上，X轴滑块可移动地装于x轴导轨上； 

Y轴运动系统包括Y轴直线电机、Y轴光栅尺、Y轴导轨和Y轴滑块，Y轴导轨和Y轴直线电机可移动地安装于X轴导轨上，Y轴光栅尺安装于Y轴底座上，Y轴滑块可移动地安装于Y轴导轨上； 

Z轴运动系统包括Z轴驱动器、Z轴导轨和Z轴滑块，Z轴导轨和Z轴驱动器固定于横梁上，横梁两端分别安装于立柱上，立柱固定于底座上，Z轴滑块可上下移动地装于Z轴导轨上； 

R轴轴运动系统包括基座、平台、旋转工作台、旋转接头和传动机构，基座装于Y轴运动系统的台面上，平台固定于基座上，旋转工作台可转动地安装于平台上并与传动机构连接。 

在所述旋转工作台下方与平台上方可以有相互适配的环槽，环槽内可以装有密封圈。以使旋转工作台与平台间实现动密封而不会发生漏气。 

在所述旋转工作台可以设贯穿其表面的吸气孔，基座上可以设有至少一个 通孔与旋转工作台上的吸气孔相通，该通孔与锁设于基座底面的空心旋转接头相连，空心旋转接头与抽气装置连通。打开抽气装置能把旋转工作台上的工件牢牢地吸住， 

所述光栅尺可以采用闭环反馈控制系统； 

所述底座、立柱以及横梁可以采用花岗岩，可以提高机器运行的精度，使系统的定位精度提高。。 

所述电机的位移传感器采用直线电机霍尔传感器： 

1、是定位精度高，在需要直线运动的地方，直线电机可以实现直接传动，因而可以消除中间环节所带来的各种定位误差，故定位精度高，还可以大大地提高整个系统的定位精度，可以达到微米级； 

2、是反应速度快、灵敏度高，随动性好。直线电机容易做到其动子用磁悬浮支撑，因而使得动子和定子之间始终保持一定的空气隙而不接触，这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力，因而大大地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性； 

3、是工作安全可靠、寿命长。直线电机可以实现无接触传递力，机械摩擦损耗几乎为零，所以故障少，免维修，因而工作安全可靠、寿命长。光栅尺可以采用闭环反馈控制系统，可以使系统的定位精度大大提高；底座、立柱，以及固定Z轴运动系统的横梁，可以采用花岗岩，以提高机器运行的精度。 

本实用新型的有益效果是：可以提高系统运动平稳性，而且可以实现多工位的运动，使用方便，提高效率，准确定位，精度高。 

【附图说明】

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。 

图1是本实用新型的整体结构示意图。 

图2是图1去除立柱12为和横梁13后的结构示意图。 

图3是本实用新型的立面视图。 

图4是本实用新型的俯视图。 

图5是图4去除立柱12为和横梁13后的俯视图。 

图6是本实用新型的R轴运动系统44分体示意图一。 

图7是本实用新型的R轴运动系统44分体示意图二。 

图中：11为底座、12为立柱、13为横梁、41为X轴运动系统、42为Y轴运动系统、43为Z轴运动系统、44为R轴运动系统； 

在X轴运动系统41中，411为X轴导轨、412为X轴直线电机、413为X轴光栅尺； 

在Y轴运动系统42中，421为Y轴导轨、422为Y轴直线电机、423为Y轴光栅尺； 

在Z轴运动系统43中，431为Z轴导轨、432为Z轴驱动器、434为Z轴滑块434。