[发明专利]一种高精度定位装置及高精度定位辅助方法

权利要求书

1.一种高精度定位装置，其特征在于：所述高精度定位装置具备工作台(1)、阻挡装置(2)、弹性阻尼器(3)、驱动装置(4)、控制器(6)；

所述工作台(1)在驱动力的作用下作线性位移或角度位移；所述阻挡装置(2)直接或间接连接至所述工作台(1)；在工作台(1)趋近目标位置时，所述驱动装置(4)作用于工作台(1)的力为第一方向力，所述弹性阻尼器(3)通过所述阻挡装置(2)而作用于工作台(1)的力为第二方向力，两力互为驱动力、阻力关系；所述第一方向力与第二方向力的同时存在，用于减小反向间隙以及惯性力所导致的定位误差。

2.根据权利要求1所述的一种高精度定位装置，其特征在于：所述高精度定位装置还具备终端位置检测装置(5)，所述终端位置检测装置(5)用于实时反馈工作台(1)的位置；控制器(6)根据目标位置以及终端位置检测装置(5)反馈的工作台(1)当前位置，控制驱动装置(4)运行，使得工作台(1)到达目标位置。

3.根据权利要求1所述的一种高精度定位装置，其特征在于：所述弹性阻尼器(3)位于所述阻挡装置(2)的其中一侧，或者对称布置在阻挡装置(2)的两侧。

4.根据权利要求3所述的一种高精度定位装置，其特征在于：所述弹性阻尼器(3)具备挡套(31)、压缩弹簧(32)、导杆(33)、压套(34)、压板(35)；所述导杆(33)与挡套(31)相固联，压板(35)与导杆(33)相固联；所述压缩弹簧(32)和压套(34)都位于挡套(31)与压板(35)之间，并可沿导杆(33)运动；当所述阻挡装置(2)推动压套(34)压缩压缩弹簧(32)时，所述弹性阻尼器(3)赋予工作台(1)以所述第二方向力。

5.根据权利要求4所述的一种高精度定位装置，其特征在于：在弹性阻尼器(3)装配完毕后，所述压缩弹簧(32)处于自由状态，即其没有预压缩。

6.根据权利要求4所述的一种高精度定位装置，其特征在于：在弹性阻尼器(3)装配完毕后，所述压缩弹簧(32)处于压缩状态，即其具备预压缩。

7.根据权利要求1所述的一种高精度定位装置，其特征在于：所述高精度定位装置还具备弹性力调整装置(7)，所述弹性力调整装置(7)与弹性阻尼器(3)相联接，并用于调整弹性阻尼器(3)与工作台(1)的相对位置。

8.根据权利要求7所述的一种高精度定位装置，其特征在于：所述弹性力调整装置(7)包括动力机(51)、机座(52)、丝杠(53)、导轨(54)、螺母(55)、左压板(56)、右压板(57)、底座(58)；

所述动力机(51)为电机或电机与减速器的组合体，并固定在机座(52)上；

所述底座(58)与高精度定位装置的机架相固联；

所述机座(52)、导轨(54)与底座(58)相固联；

若干个弹性阻尼器(3)布置在阻挡装置(2)的两侧，并分别与左压板(56)与右压板(57)相联接；

所述左压板(56)与右压板(57)相互联接，并可沿导轨(54)滑动；

所述螺母(55)与左压板(56)或右压板(57)相联接；

所述动力机(51)、丝杠(53)、螺母(55)、左压板(56)、右压板(57)形成典型的运动单元(A)，该运动单元(A)可以将动力机(51)的旋转运动转化成左压板(56)、右压板(57)直线运动；

当工作台(1)在离目标位置较远处运行时，所述运动单元(A)与驱动装置(4)做联动，即左压板(56)、右压板(57)相对阻挡装置(2)的距离保持不变或近似不变；此时弹性阻尼器(3)的压缩量保持不变或近似不变，弹性阻尼器(3)赋予工作台(1)的力相对较小；

当工作台(1)接近目标位置时，所述运动单元(A)与驱动装置(4)做非同步运行，从而使得左压板(56)、右压板(57)相对阻挡装置(2)的距离发生改变，导致弹性阻尼器(3)的压缩量增加，此时，弹性阻尼器(3)赋予工作台(1)以较大的力。

9.一种高精度定位辅助方法，其特征在于：控制器(6)根据目标位置以及终端位置检测装置(5)反馈的工作台(1)当前位置，控制驱动装置(4)运行，使得工作台(1)向目标位置运行，当工作台(1)接近目标位置时，所述驱动装置(4)给予工作台(1)一个刚性力F1，所述弹性阻尼器(3)通过阻挡装置(2)给予工作台(1)一个弹性力F2，所述刚性力F1与弹性力F2互为驱动力、阻力关系，用于工作台(1)快速到位，消除或减轻惯性力导致的工作台到位前冲问题；工作台(1)到位后，驱动装置(4)刚性的限制了工作台的一个运行方位，而弹性阻尼器(3)以及阻挡装置(2)弹性的限制了工作台(1)另一个运行方位，用于工作台(1)到位锁定。