[发明专利]一种双层直线电机驱动的XY运动平台

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片封装设备，尤其涉及一种与传统的XY运动平台相比较，具有更大的驱动能力、更快的运动速度、更合理的直线电机解耦方式、更小的结构尺寸的XY运动平台，适用在生产流水线等狭小空间进行的半导体集成芯片的高速封装作业。

背景技术

在半导体芯片封装领域，传统的XY运动平台一般的驱动结构为普通直线电机，即一套直线电机内，只有一套定子和动子机构，驱动能力较小；连接方式为机构耦合式，即一个方向的整体驱动机构连同装夹机构及负载，完全承载于另一个方向的驱动之上，成为另一个方向驱动的负载。因此，传统的XY运动平台主要缺点有四：一是平台的驱动能力较小；二是由于使用机构耦合方式，运动部件质量及体积较大；三是因结构尺寸较大，不适应较狭窄的空间使用；四是使用零部件较多，装配调整较为复杂，制造成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构合理，具有更大的驱动能力、更快的运动速度、更合理的直线电机解耦方式、更小的结构尺寸的XY运动平台。

本发明的发明目的是这样实现的：一种双层直线电机驱动的XY运动平台，其特征在于，包括底板组件、X轴直线电机组件、运动平台组件、Y轴直线电机组件、底板、X轴光栅尺读数头、X轴光栅尺读数头角架、X轴精密运动导轨、Y轴直线电机动子、Y轴直线电机定子及壳体、Y轴直线电机安装座、Y轴光栅尺读数头、Y轴光栅尺读数头角架、X轴光栅尺架、X轴运动连接架、Y轴光栅尺架、Y轴运动连接架、Y轴精密运动导轨、X轴直线电机动子X轴直线电机安装座、X轴直线电机定子及壳体；

其中，底板组件包括底板，在底板5安装有X轴直线电机组件、运动平台组件、Y轴直线电机组件，X轴直线电机组件过安装螺钉安装在底板的X轴安装平面上，Y轴直线电机组件通过安装螺钉安装在底板的Y轴安装平面上；

X轴光栅尺读数头角架通过安装螺钉安装在底板的X轴导轨的安装平面的外侧面；X轴光栅尺读数头通过安装螺钉安装在X轴光栅尺读数头角架的相应位置；X轴精密运动导轨和Y轴精密运动导轨均由固定轨和滑动轨组成，X轴精密运动导轨中的固定轨通过安装螺钉安装在底板的X轴导轨的安装平面上；

X轴直线电机安装座通过安装螺钉安装在底板的X轴直线电机的安装平面上；X轴直线电机定子及壳体通过安装螺钉安装在X轴直线电机安装座的安装平面上；X轴直线电机动子安装在X轴直线电机定子及壳体内；X轴直线电机动子的外露端上开有连接X轴运动连接架的连接孔；

X轴运动连接架通过连接螺钉与X轴直线电机动子相连接；X轴运动连接架通过连接螺钉与X轴精密运动导轨中的滑动轨相连接，可使X轴运动连接架经X轴直线电机动子的驱动沿X方向进行运动；通过安装螺钉将Y轴精密运动导轨的固定轨安装在X轴运动连接架的相应定位平面上；Y轴运动连接架通过安装螺钉与Y轴精密运动导轨的滑动轨相连接；Y轴运动连接架的连接端通过安装螺钉与Y轴直线电机动子相连接，可使Y轴运动连接架经Y轴直线电机动子的驱动沿Y方向进行运动；

Y轴直线电机安装座通过安装螺钉安装在底板的Y轴直线电机安装平面上；Y轴直线电机定子及壳体通过安装螺钉安装在Y轴直线电机安装座的安装平面上；Y轴直线电机动子安装在Y轴直线电机定子及壳体内；Y轴直线电机动子的外露端上开有连接Y轴运动连接架的连接孔。

优选地，运动平台组件通过X轴精密运动导轨的固定轨安装在底板的X轴导轨的安装平面上。

优选地，X轴精密运动导轨和Y轴精密运动导轨分别有两组。

优选地，所述固定轨上设有安装螺钉穿过的安装孔。

优选地，两组X轴直线电机动子上下对称安装在X轴直线电机定子及壳体内，并且两组Y轴直线电机动子上下对称安装在Y轴直线电机定子及壳体内。

优选地，X轴直线电机组件是普通直线电机，其动子只能沿X轴方向在一定范围内进行直线运动。

优选地，Y轴直线电机组件是自适应解耦式直线电机，其动子除沿Y轴方向在一定范围内进行直线运动外，还可以被动的在X轴方向在一定范围内进行任意的移动。

优选地，该平台的运动精度是依据安装在X轴和Y轴方向的光栅尺进行精密测量与反馈，由计算机控制完成的。

本发明一种双层直线电机驱动的XY运动平台相比传统的运动平台，具有如下优点：

1.由于采用双动子结构的X轴/Y轴直线电机进行驱动，因而驱动力较大，能够获得更高的运动加速度及运动速度；

2.由于采用自适应解耦式直线电机解耦，因此专利所述平台整体结构简单，结构尺寸小，平台的运动部分质量有明显下降；