[发明专利]间隙补偿机构、封闭型气浮导轨及定位平台

说明书

本发明属于大行程高精度运动定位相关技术领域，其公开了一种间隙补偿机构，所述间隙补偿机构包括第一磁铁、第二磁铁、第三磁铁、支架及底座，所述第一磁铁、所述第三磁铁及所述第二磁铁依次间隔收容于所述底座内，所述第一磁铁及所述第二磁铁均连接于所述底座；所述第三磁铁在第一磁铁与第二磁铁间隙内移动时，所受第一磁铁与第二磁铁磁合力大小基本不变，在封闭型气浮导轨应用时，实现在保证气膜厚度不变的条件下，补偿导轨面间隙的变化；所述支架设置在所述底座上，其连接于所述第三磁铁，所述第三磁铁及所述支架通过同步移动以实现间隙补偿。所述间隙补偿机构的所述第三磁铁及所述支架通过同步移动来实现间隙补偿，且结构简单，灵活性较高。

技术领域

本发明属于大行程高精度运动定位相关技术领域，更具体地，涉及一种间隙补偿机构、封闭型气浮导轨及定位平台。

背景技术

高速高精密技术在装备制造领域占有重要地位，静压气浮导轨以高精度、无摩擦、温升小、无污染等优点被广泛应用于各种高精密工作台中，而封闭型气浮导轨常用于高精度、高刚度、大负载的工况。由于气浮导轨采用气体作为润滑剂，气膜厚度通常在微米级，气浮封闭型导轨在工作过程中，由于装配应力释放、温度变化等会导致气浮导轨发生变形而使得气膜厚度无法保证，造成刚度损失而模态频率降低，严重时会发生运动卡死而损坏气浮轴承，磨花气浮面等严重后果。

目前，本领域相关技术人员已经做了一些研究，如提出的一种高精度间隙补偿闭式气浮导轨，所述气浮导轨采用两侧气足自准定位，一侧气足与弹簧串联，免去了传统气浮导轨中气足与工作台导轨连接部位及长导轨导向面形位公差要求甚严的弊端，实现不平行度误差放宽至1微米，有较好的效果，但由于弹簧的存在，导致当导轨间距离变化时，气膜厚度及刚度也会随之改变。相应地，本领域存在着发展一种能够保持气膜厚度不变的间隙补偿机构的技术需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种间隙补偿机构、封闭型气浮导轨及定位平台，其基于现有封闭型气浮导轨的工作特点，针对间隙补偿机构进行了研究和设计。所述间隙补偿机构的第三磁铁及支架通过同步移动来保持气膜厚度不变，进而实现间隙补偿，且结构简单，灵活性较高。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种间隙补偿机构，其特征在于：

所述间隙补偿机构包括第一磁铁、第二磁铁、第三磁铁、支架及底座，所述第一磁铁、所述第三磁铁及所述第二磁铁依次间隔收容于所述底座内，所述第一磁铁及所述第二磁铁均连接于所述底座；所述第一磁铁及所述第二磁铁受到的磁合力与所述第三磁铁受到的磁合力的大小相等、方向相反；

所述支架设置在所述底座上，其连接于所述第三磁铁，所述第三磁铁及所述支架通过同步移动以实现间隙补偿。

进一步地，所述第一磁铁的磁化方向与所述第三磁铁的磁化方向相同，所述第三磁铁的磁化方向与所述第二磁铁的磁化方向相反；或者，

所述第一磁铁的磁化方向与所述第三磁铁的磁化方向相反，所述第三磁铁的磁化方向与所述第二磁铁的磁化方向相同。

进一步地，所述间隙补偿机构还包括两个垫片，两个所述垫片中的一个设置在所述第一磁铁朝向所述第三磁铁的表面上，另一个设置在所述第二磁铁朝向所述第三磁铁的表面上；两个所述垫片均与所述第三磁铁间隔设置。

进一步地，所述底座开设有开口槽，所述第一磁铁、所述第二磁铁及所述第三磁铁收容于所述开口槽内。

进一步地，所述开口槽的四个槽壁上均开设有与所述开口槽相连通的导向槽，所述支架上设置有四个位置分别与四个所述导向槽的位置相对应的导向条，四个所述导向条分别收容于四个所述导向槽内，所述导向槽用于为所述支架的移动提供导向。

按照本发明的另一方面，提供了一种封闭型气浮导轨，其特征在于：

所述封闭型气浮导轨包括导轨及如上所述的间隙补偿机构，所述间隙补偿机构连接于所述导轨。