[发明专利]超声扫描显微镜步进轴的双驱结构

说明书

技术领域

本发明涉及超声扫描显微镜步进轴的驱动结构，尤其是一种超声扫描显微镜步进轴的双驱结构及双驱脉冲参数匹配的调整方法。

背景技术

常见的龙门式架构驱动模式：通过单侧一体化模组或滚珠丝杠结构进行驱动，明显弊端是速度低、运行精度分辨率不高，且易造成龙门式架构的扭曲变形；通过单侧直线电机进行驱动，弊端是不仅易造成龙门式架构的扭曲变形，更使设备高速运行中易产生较大的振动，直接影响到扫描精度的不稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种超声扫描显微镜步进轴的双驱结构及双驱脉冲参数匹配的调整方法，可有效提升双驱步进方式的扫描速度及扫描精度，实现一种可拓展的功能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超声扫描显微镜步进轴的双驱结构，其特征在于，包括：基座、左驱动单元、右驱动单元、前支撑梁、后支撑梁以及X向横梁，其中，后支撑梁在后侧对接左驱动单元1与右驱动单元，前支撑梁在前侧对接左驱动单元与右驱动单元，X向横梁连接左驱动单元1与右驱动单元，左驱动单元和右驱动单元驱动X向横梁前后移动。基座可采用大理石基座。

其中，所述左驱动单元包括：与基座连接固定的左立座、与左立座连接固定的左U形座、左导向装置以及左驱动装置，其中，左导向装置安装在左U形座上，左驱动装置分别与左导向装置和X向横梁连接；所述右驱动单元包括：与基座连接固定的右立座、与右立座连接固定的右U形座、右导向装置以及右驱动装置，其中，右导向装置安装在右U形座上，右驱动装置分别与右导向装置和X向横梁连接。其中左立座、右立座可采用大理石立座。

其中，所述左驱动单元的组成为：与左U形座连接固定的左支架、分别与X向横梁及左支架连接固定的左直线导轨副构成左导向装置；与左支架连接固定的左直线电机定子、与X向横梁连接固定的左直线电机动子构成左驱动装置。所述右驱动单元的组成为：与右U形座连接固定的右支架、分别与X向横梁及右支架连接固定的右直线导轨副构成右导向装置；与右支架连接固定的右直线电机定子、与X向横梁连接固定的右直线电机动子构成右驱动装置。左驱动装置和右驱动装置所采用的直线电机优选为无铁芯形式，可消除高精度运行时顿力影响，同时不产生吸力，对直线导轨副不产生侧分力。

其中，左U形座上两面阵列分布有调节螺钉I，右U形座上两面阵列分布有调节螺钉II，用于对左支架与右支架进行互为平行的调整。

进一步的，该双驱结构还包括：左定位单元、右定位单元，其中，左定位单元设置在左驱动单元中、右定位单元设置在右驱动单元中。左定位单元可包括左直线光栅调整装置，右定位单元可包括右直线光栅调整装置，其中，

左直线光栅调整装置包括：固定于X向横梁的左读头座、安装于左读头座的左光栅读数头、安装于左支架的左光栅标尺衬板、以及粘接固定于左光栅标尺衬板的左光栅标尺；左光栅读数头依托左读头座上的长槽可进行直线位移，以调节左光栅读数头与左光栅标尺间的侧隙量值；

右直线光栅调整装置包括：固定于X向横梁的右读头座、安装于右读头座的右光栅读数头、安装于右支架的右光栅标尺衬板、以及粘接固定于右光栅标尺衬板的右光栅标尺；右光栅读数头依托右读头座上的长槽可进行直线位移，以调节右光栅读数头与右光栅标尺间的侧隙量值。

其中，左光栅标尺衬板上阵列分布有调节螺钉III，右光栅标尺衬板上阵列分布的调节螺钉IV，以X向横梁为测量基准，通过手动小步距移动X向横梁，用于对左光栅标尺衬板与右光栅标尺衬板进行有效行程内直线度量值的调整，同时用于对左光栅标尺衬板与右光栅标尺衬板跨距间平行参数进行调整。

进一步的，该双驱动结构还包括机械限位装置，机械限位装置由分别固定于左支架和右支架上的限位座、以及与限位座连接的缓冲块构成，起到运动单元运行时的终极保护。

本发明还提供一种超声扫描显微镜步进轴的双驱结构的双驱脉冲参数匹配的调整方法，其中，步进轴双直线电机驱动的运动单元为X向横梁，X向横梁横跨连接左直线导轨副和右直线导轨副作为往复运行导向，通过左定位单元和右定位单元反馈至配置显示器上的脉冲差值作为调整参照，具体步骤如下：

步骤一：以基座上平面为测量基准，对支撑左U形座的左立座的上平面、支撑右U形座的右立座的上平面进行同方向等高参数的测量表值验证；

步骤二：以基座上平面为测量基准，对左支架中导轨安装槽面、右支架中导轨安装槽面的有效长度间进行同方向等高参数的测量表值验证；