[发明专利]一种带有重力补偿机构的五维方向调节系统

说明书

本发明公开了一种带有重力补偿机构的五维方向调节系统，背板与方向调节台垂直设置，基板a相对背板竖向往复运动，背板上安装锁紧机构和第一高度调节单元，基板a侧面安装延伸连接板，第一高度调节单元顶部支撑于延伸连接板下面，重力补偿机构包括预拉伸或预压缩的弹簧，弹簧两端分别连接背板和基板a，弹簧的弹力始终向上，基板b通过第二高度调节单元固定在基板a上，第二高度调节单元竖直设置于基板b的三个角处，调节基板b的高度、倾斜角度与俯仰角度，通过调节X向调节单元和Y向调节单元使基板c进行X方向和/或Y方向运动。本发明提供的带有重力补偿机构的五维方向调节系统，实现五维调节，可独立进行，互不干扰。

技术领域

本发明属于机械精密控制技术领域，具体涉及一种带有重力补偿机构的五维方向调节系统。

背景技术

目前现有的精密设备位置调整机构大多数会采用一维、二维、三维或四维及其结合的方式，需要配套相应的各种类型的调节设备才能实现，一般情况下，需要先进行一维和二维的平面调节才能再继续下一步的三维和四维的调节，工作过程复杂，仪器操作步骤繁琐，而且在调整过程中，容易受到重力影响，竖向抬高时所用推力过大，很多时候难于调节或实现精密调节，且在锁紧时易产生高度位置偏差，稳定性和重复性较差。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种带有重力补偿机构的五维方向调节系统。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

一种带有重力补偿机构的五维方向调节系统，包括背板、方向调节台和重力补偿机构，所述背板与方向调节台互相垂直设置且二者相对竖向运动，方向调节台包括由下至上依次设置的基板a、基板b和基板c，基板b通过第二高度调节单元固定在基板a上，基板c上放置待调整位置的图形板，基板a相对背板竖向往复运动，所述背板上安装锁紧机构和第一高度调节单元，基板a侧面安装延伸连接板，第一高度调节单元顶部支撑于延伸连接板下面，调整第一高度调节单元使其顶部竖向运动，推动延伸连接板同步移动并带动基板a及其上的基板b和基板c同步竖向移动，通过锁紧机构锁定基板a位置不动，重力补偿机构包括若干个竖向排列的预拉伸或预压缩的弹簧，所述弹簧的两端分别连接在背板和基板a上，弹簧的弹力始终保持向上，通过弹簧的弹力抵消平台及安装在平台上其它所有部件的50-99%的重量，所述第二高度调节单元设有三个且分别竖直设置于基板b的三个角处，通过调节三个高度调节单元的高度调节基板b的高度、倾斜角度与俯仰角度，基板b上固定安装X向调节单元和Y向调节单元，通过调节X向调节单元和Y向调节单元使基板c带动其上的待调整位置的图形板相对基板b进行X方向和/或Y方向运动。

进一步的，所述背板上竖向设置若干条滑动导轨，基板a上安装沿滑动导轨竖向滑动的滑块，基板a通过滑块沿滑动导轨相对背板竖向往复运动。

进一步的，所述背板上安装高度调节板，高度调节板上竖向安装第一高度调节单元，高度调节板一侧还安装锁紧机构，延伸连接板上竖向设置有锁紧夹片且其下端插在高度调节板上的竖向凹槽中，锁紧机构压紧锁紧夹片使基板a及其上的基板b和基板c相对背板位置固定。

进一步的，所述锁紧机构采用附带手轮的螺钉且其与高度调节板上竖向凹槽的右侧面螺纹连接，转动手轮，螺钉前进并压紧锁紧夹片使锁紧夹片不能移动，使基板a和方向调节台相对背板位置固定，所述第一高度调节单元采用千分尺，第一高度调节单元通过旋转螺纹改变第一高度调节单元的顶部所在位置，进而改变基板a及方向调节台的高度。

进一步的，所述基板c上配有若干个真空吸孔和真空通道，若干个真空吸孔排列在基板c上表面，真空吸孔通过真空通道连通到基板c侧面，并通过管道连接到真空设备上，待调整位置的图形板通过真空吸孔和真空通道被紧密吸附在基板c上。