[实用新型]一种大行程高速高精度宏微复合运动平台

说明书

本实用新型提供一种大行程高速高精度宏微复合运动平台，包括底座、X向驱动装置、Y向驱动装置、X向移动组件、Y向移动组件、Z向伸缩装置和微运动补偿单元、宏微位移检测装置以及工控机。底座、X向驱动装置、Y向驱动装置、X向移动组件、Y向移动组件和Z向伸缩装置构成宏运动机构，在工控机的控制下，可以实现终端平台沿X、Y、Z向的大行程宏运动，其运动平稳、效率高；微运动补偿单元构成微运动机构，在工控机的控制下，可以实现终端平台沿三轴方向小范围内的运动微调，达到三维协同XYZ精密运动误差补偿、三轴振动协同快速抑制的技术效果。上述大行程高速高精度宏微复合运动平台，可以实现微电子产品的大行程、高速、高精度、平稳运动。

技术领域

本实用新型涉及微电子技术领域，更具体地说，涉及一种大行程高速高精度宏微复合运动平台。

背景技术

微电子产品高质量高产能的制造，取决于关键机构的高精度定位与高加速度运动的二者兼顾，高精度、高加速度运动及定位可以采用宏微运动相结合的复合运动来实现，然而，宏微复合高速运动及其子系统运动的切换机理及行为描述等核心问题，包括数字描述、振动行为、运动特性以及稳定性评价等，一直未得以有效解决。高速精密运动平台的结构设计、在振动抑制方法设计及控制策略的确定，成为提高当前与未来微电子制造装备及其运动平台的关键。此外，微纳米运动生成的致动器系统，涉及电、磁、机构、功能材料等多物理场耦合建模，运动性能受到多场多因素影响约束及影响，是多学科融合的科学机理，尤其是材料特性、结构尺寸与组成成份对非线性迟滞、蠕变与漂移效应的物理本质与影响规律，相关理论的缺欠，一直限制着高速运动平台的精确性。宏微高速精密运动平台的设计，已经成为制约微电子制造装备向着大行程、高速、高加速度、高精度等高性能指标发展的瓶颈。

针对高速宏微运动平台应用中还存在的众多问题，例如，高加速度运动与精密定位要求的系统隔振与减振问题、宏动、微动平台间的运动切换问题、协调控制等等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种大行程高速高精度宏微复合运动平台，实现了微电子产品的大行程、高速、高精度、平稳运动。

本实用新型提供一种大行程高速高精度宏微复合运动平台，包括：

底座、安装于所述底座的X向驱动装置和Y向驱动装置、安装于所述X向驱动装置和所述Y向驱动装置的X向移动组件及Y向移动组件；

还包括安装于所述X向移动组件及所述Y向移动组件、用以连接终端平台的Z向驱动装置和微运动补偿单元；

还包括用以分别检测X向、Y轴、Z轴向的宏位移及微位移的宏微位移检测装置；

还包括与所述宏微位移检测装置相连、用以控制所述X向驱动装置、所述Y向驱动装置、所述Z向驱动装置以及所述微运动补偿单元运行的工控机。

优选的，所述底座包括第一底板和安装于所述第一底板上表面的基板，所述基板上安装有周向分布的四个导轨支撑架，沿X向方向设置的两个所述导轨支撑架上各安装有X向宏动导轨，沿Y轴方向设置的两个所述导轨支撑架上各安装有Y向宏动导轨。

优选的，所述X向驱动装置和所述Y向驱动装置的数量各为两个，各所述X向驱动装置以及各所述Y向驱动装置贴合于所述基板的侧壁设置。

优选的，所述X向移动组件和所述Y向移动组件均包括电机扩展板和固连于所述电机扩展板侧壁上、用以沿所述X向宏动导轨或者所述Y向宏动导轨滑动的宏动滑块，以及安装于全部所述电机扩展板上的井字型固定梁及滑轨。

优选的，所述宏微位移检测装置包括光栅尺和用以读取所述光栅尺数值的光栅尺读数头，所述光栅尺读数头与所述工控机相连。

优选的，所述终端平台的内部镶嵌有用以检测所述终端平台的振动频率及幅值，并将检测结果转换成电信号发送至所述工控机的加速度计。