[发明专利]三维移动平台及应用其的ICP炬管定位装置

权利要求书

1.三维移动平台，由X、Y、Z三个方向上的互相独立的X、Y、Z向移动台组成，其特征在于，所述X向移动台包括X向底座、X向导轨支撑座、X向直线导轨、X向导轨滑块、X向电机固定座、X向电机、X向联轴器、X向丝杆固定座、X向滚珠丝杆、X向丝杆螺母、X向丝杆支撑座，其中，X向导轨支撑座固定在X向底座的X向两侧，X向直线导轨分别固定在两侧的X向导轨支撑座上，X向导轨滑块的下部设有开口并套设在X向直线导轨上部，X向导轨滑块的上部固定在Y向底座的底部；X向电机固定座固定在X向底座的X向一侧，X向电机固定在X向电机固定座上，X向电机的输出轴通过X向联轴器与X向滚珠丝杆连接，X向滚珠丝杆一端通过X向丝杆固定座固定，另一端通过X向丝杆支撑座与X向丝杆螺母连接，X向丝杆固定座固定在X向底座上；X向丝杆螺母与Y向底座固定；

所述Y向移动台包括Y向底座、Y向导轨支撑座、Y向直线导轨、Y向导轨滑块、Y向电机固定座、Y向电机、Y向联轴器、Y向丝杆固定座、Y向滚珠丝杆、Y向丝杆螺母、Y向丝杆支撑座，其中，Y向导轨支撑座固定在Y向底座的Y向两侧，Y向直线导轨分别固定在两侧的Y向导轨支撑座上，Y向导轨滑块的下部设有开口并套设在Y向直线导轨上部，Y向导轨滑块的上部固定在Z向底座的底部；Y向电机固定座固定在Y向底座的Y向一侧，Y向电机固定在Y向电机固定座上，Y向电机的输出轴通过Y向联轴器与Y向滚珠丝杆连接，Y向滚珠丝杆一端通过Y向丝杆固定座固定，另一端通过Y向丝杆支撑座与Y向丝杆螺母连接，Y向丝杆固定座固定在Y向底座上；Y向丝杆螺母与Z向底座的底部固定；

所述Z向移动台包括Z向底座、Z向电机、主动带轮、同步齿形带、从动带轮、升降轴、承载平台，其中，Z向电机固定在Z向底座上，Z向电机的输出端与主动带轮连接，主动带轮通过同步齿形带与从动带轮连接，从动带轮与升降轴键连接；升降轴设于承载平台与Z向底座之间，升降轴的螺旋副采用梯形、单线螺纹滑动丝杆，其上部通过升降螺母与承载平台固定连接，底部通过紧定螺钉与轴端挡圈连接。

2.如权利要求1所述的三维移动平台，其特征在于：所述Z向移动台还包括设于Z向底座与承载平台之间的平行的四组支撑部件，四组支撑部件结构相同、对称分布在Z向移动台的四周，均由直线轴承、导向光轴和压缩弹簧组成，直线轴承固定在Z向底座上，导向光轴安装在直线轴承上，压缩弹簧套接于直线轴承、导向光轴上，且压缩弹簧的两端分别与Z向底座与承载平台固定连接，用于约束承载平台绕Z轴转动的自由度，并限制承载平台的倾斜位移误差。

3.如权利要求1所述的三维移动平台，其特征在于：所述X向移动台沿X方向的长度大于Y向移动台沿Y方向的长度。

4.如权利要求1所述的三维移动平台，其特征在于：所述X向底座、Y向底座、Z向底座选用铝合金板制件，铝合金板制件厚度至少10mm；所述X向导轨支撑座、Y向导轨支撑座选用钢板制件，钢板制件厚度至少10mm。

5.如权利要求1所述的三维移动平台，其特征在于：所述Z向底座上靠近从动带轮的附近开设有一滑槽，滑槽内设有一张紧座，张紧座上安装有张紧轮。

6.如权利要求1所述的三维移动平台，其特征在于：所述Z向移动台还包括推力滚针轴承和深沟球轴承，所述推力滚针轴承设于从动带轮与Z向底座之间的升降轴的套筒外围，深沟球轴承环绕升降轴嵌入Z向底座上开设的槽孔内，轴端挡圈通过紧定螺钉固定于深沟球轴承及升降轴的底部。

7.如权利要求1所述的三维移动平台，其特征在于：所述X、Y、Z向移动台分别在各自方向上设有X向限位开关、Y向限位开关、Z向限位开关，所述X向限位开关、Y向限位开关分别成对安装固定在两侧的X向导轨支撑座、Y向导轨支撑座上，用于控制炬管三维移动平台的行程及限位保护；所述Z向限位开关固定安装在Z向开关安装座上，Z向开关安装座固定在Z向底座与承载平台之间。

8.一种ICP炬管定位装置，其特征在于：包括权利要求1~7中任意一项所述的三维移动平台，以及ICP光源发生设备，所述ICP光源发生设备安装在所述三维移动平台的Z向移动台的承载平台上，ICP光源发生设备由炬管、炬管夹持座、RF线圈和高频发生器组成，炬管夹持座固定安装在承载平台上，炬管由三个同心管组成，设于RF线圈的内部，且炬管通过炬管夹持座固定，炬管夹持座上配有弹簧搭扣，弹簧搭扣方便拆卸和固定炬管；RF线圈的两端与高频发生器的铜接头螺纹连接，高频发生器安装在承载平台上。