[实用新型]两轴位移装置

说明书

本实用新型提供了一种两轴位移装置，通过第一质量块、第二质量块、第三质量块和第四质量块的反力引导作用组合，可以将平面运动组件在位移过程中引起的旋转角位移，转化为第一质量块和第二质量块在第一水平方向上的直线位移或者位移差，或者转化成第三质量块和第四质量块在第二水平方向上的直线位移或者位移差。与现有技术相比，该方案实现了对附加旋转力矩的运动反冲和缓冲消化的效果，极大削弱了平面运动组件运动过程中在旋转方向上对支撑台产生的振动干扰影响，提高位移装置整体运动的稳定性和定位精度。并且，与现有的位移装置相比，该方案不会有反应迟滞的问题，不会在启动和加减速过程中对位移装置引起附加的振动冲击。

技术领域

本实用新型涉及精密运动装备技术领域，具体而言，涉及一种两轴位移装置。

背景技术

在精密运动装备制造领域，大行程运动台技术是一项核心技术，一直受到行业内的高度重视。在大行程位移装置中，位移装置的运动往往会产生很大的反向作用力，尤其是在加速和减速阶段产生的反向作用力要更大，由此反向作用力引发的振动冲击影响，极大地干扰了位移装置的定位精度、反应速度和稳定时间，因此需要设计平衡质量部件充当反力引导机构，承担位移装置的反向作用力和反向位移，抵消位移过程中产生的振动冲击影响。

平衡质量部件的设计基于动量守恒原理，电机驱动力作用于平面运动组件上，推动平面运动组件产生运动，同时电机驱动反力作用于平衡质量上，推动平衡质量反向运动，平衡质量部件的设计基本能消除传递到装置框架的扰动。

现有技术中，有通过气浮装置支撑平面运动的位移装置，在实现了水平两自由度的反力引导作用外，还会附加水平面上的旋转力矩作用，该旋转力矩产生的角位移并不满足角动量守恒原理。为了解决旋转力矩引起的角位移的问题，各单位先后引入各种方法和措施，如专利CN1252542C中提到的飞轮机构、专利CN100526993C中提到的旋转机械手、专利CN104181778中提到的反力矩机构等方法措施，这些措施虽然一定程度上解决了附加旋转力矩引起的角位移问题，但由于这些附加机构需要不停地往复启动和运动，造成了反应上的迟滞，还会在启动和加减速过程中对位移装置引起附加的振动冲击影响。

实用新型内容

本实用新型提供了一种两轴位移装置，以解决现有技术中的位移装置抵消附加旋转力矩效果差的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种两轴位移装置，包括支撑台、平衡质量组件和平面运动组件；平衡质量组件包括第一质量块、第二质量块、第三质量块和第四质量块，第一质量块和第二质量块均可沿第一水平方向滑动地设置于支撑台上，且第一质量块和第二质量块在第二水平方向相对设置，第三质量块和第四质量块均可沿第二水平方向滑动地设置于支撑台上，且第三质量块和第四质量块在第一水平方向相对设置，第二水平方向垂直于第一水平方向；平面运动组件包括运动台和驱动组件，运动台分别滑动连接至第一质量块、第二质量块、第三质量块和第四质量块，驱动组件的定子相对平衡质量组件固定，驱动组件的动子相对运动台固定，以驱动运动台沿第一水平方向和/或第二水平方向运动。

进一步地，平衡质量组件还包括第一导向机构、第二导向机构、第三导向机构和第四导向机构；第一导向机构包括第一导轨和第一移动部，第一导轨连接至支撑台且沿第一水平方向延伸，第一移动部可滑动或滚动地和第一导轨配合，第一移动部和第一质量块连接；第二导向机构包括第二导轨和第二移动部，第二导轨连接至支撑台且沿第一水平方向延伸，第二移动部可滑动或滚动地和第二导轨配合，第二移动部和第二质量块连接；第三导向机构包括第三导轨和第三移动部，第三导轨连接至支撑台且沿第二水平方向延伸，第三移动部可滑动或滚动地和第三导轨配合，第三移动部和第三质量块连接；第四导向机构包括第四导轨和第四移动部，第四导轨连接至支撑台且沿第二水平方向延伸，第四移动部可滑动或滚动地和第四导轨配合，第四移动部和第四质量块连接。