[实用新型]一种快速补偿运动机构到位误差的精密定位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及定位误差补偿的技术领域，尤其涉及一种快速补偿运动机 构到位误差的精密定位装置。

背景技术

微电子元器件的精度要求不断提高，对精密机械及电子制造装备和工业制 造机器人等数字化装备的制造精度要求也不断提高，而制造装备运动机构的定 位误差问题越发的重要与突显。在运动机构快速定位与高精度定位的要求下， 快速准确地实现定位误差的补偿是一个值得研究和探索的方向。当今对运动机 构定位误差补偿的研究还存在着很多不足，特别是还没有出现一种对定位误差 迅速准确补偿的定位装置及方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决补偿定位装置的定位误差缓慢、且准确度低等 问题提出一种面向精密机械及电子制造装备高速运动机构快速精密定位的运动 误差动态可调定位方法，利用可伸缩的精密进给智能元件的往复运动，不断快 速地对运动机构的到位误差进行动态可调的准确补偿，提高运动机构的定位精 度。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种快速补偿运动机构到位误差的精密定位装置，包括用于进行补偿定位 精度的补偿元件、用于放置运动机构的基座、用于检测定位精度的位置检测装 置和用于控制整个定位补偿控制运作的控制系统；

所述补偿元件安装于所述运动机构。

优选的，所述补偿元件为可输出快速往复精密运动的精密致动元件。

优选的，所述精密致动元件为压电材料或磁致伸缩材料。

优选的，所述补偿元件通过螺钉安装于所述运动机构。

优选的，所述运动机构的重复定位误差在所述补偿元件所能补偿的作用区 间内。

优选的，所述区间满足以下条件：补偿元件的有效动作距离范围△与所述 运动机构的重复定位误差ε间的关系满足ε≤△；所述△由所述补偿元件的型 号选型确定，所述ε由所述需要进行定位误差补偿的运动机构性能确定。

优选的，补偿元件的启动条件满足以下条件：所述运动机构定位阶段的到 位振动一个振动周期内的波峰波谷振动幅值A与开始动作条件的设定触发值α 的关系满足A﹤α。

优选的，补偿元件进行定位误差补偿的输出位移满足以下条件：补偿元件 进行相应的位移输出△_i(i＝1,2,3...)与所述运动机构当前的定位误差 d_i(i＝1,2,3...),满足关系△_i＝d_i(i＝1,2,3...)。

优选的，所述位置检测元件由两个相互配合的位置检测子元件组成，所述 位置检测子元件组成分别安装于所述基座和所述补偿元件上。

本实用新型的有益效果：1、机械结构简单便捷；2、利用精密致动元件的 快速往复进给运动对运动机构的到位误差进行补偿，能够很好地解决运动机构 到位误差问题，减小运动机构的定位误差，缩短运动机构的定位时间；3、定位 补偿方法可实现动态可调且具有针对性的定位误差补偿；4、定位补偿方法可快 速稳定实现运动机构定位的高精度性能，并对自然波动误差具有确定的补偿作 用；5、定位补偿方法可对运动机构不同情况的到位误差(如到位振幅、到位速 度、到位加速度等参数不同的情况)产生有效的定位补偿作用；6、适于各类运 动机构的到位误差补偿。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例的原理效果图；

图3是本实用新型的一个实施例的控制流程图。

其中：补偿元件1、位置检测装置2、控制系统3、基座4、运动机构5；

A-运动机构到位振动波峰波谷幅值；α-开始动作条件的设定触发值； d_i(i＝1,2,3...)-运动机构在定位阶段的定位误差；△-补偿元件的动作范围；△ _i(i＝1,2,3...)-补偿元件针对运动机构具体定位误差大小进行的补偿动作距离； ε-运动机构的定位精度；δ-理想定位精度。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

这里需要说明，附图仅为说明本方案而用的示意图，并未严格按照比例绘 制，并未构成对本方案的实质限制。