[实用新型]一种大行程多自由度纳米级定位装置

说明书

本实用新型涉及一种大行程多自由度纳米级定位装置，包括底座，所述底座顶部通过带自锁下铰链连接电动缸一端，所述电动缸另一端连接微动驱动机构一端，所述微动驱动机构另一端通过带自锁上铰链连接工作台底部。本实用新型，结构简单，大行程高精度，通过发明的驱动结构具有大行程高精度的特点，实现平台的大行程高精度，弥补了传统的高精度行程小的缺陷。多自由度，通过并联机器人机构实现了多自由的任意姿态调节，满足各种定位需求。自动化程度高，通过计算机实现整个定位和控制方法，可以高效实现定位操作提高使用效率。

技术领域

本实用新型属于高精度定位技术领域，涉及一种大行程多自由度纳米级定位装置。

背景技术

当前计算机、微电子、精密测量与制造迅猛发展，都对纳米级的高精度测量与控制提出了要求，而纳米级的定位工作台3，实现相关工作的基础。由于高精度的定位与驱动是十分精密的系统。在常见的处理方案中，都是通常通过压电驱动技术实现单轴、或者少数几个轴的微米级小范围的移动和高精度的定位。在实际应用中，如果涉及到较大的范围，需要额外附加工作工作台3，或者进行二次调整安装，不仅影响精度还影响效率，给使用和测量带来了很多问题。

随着纳米驱动、计算机控制与测量、伺服控制技术的普及，通过大形成的电动伺服机构与纳米驱动机构的融合，通过计算机实现关键的控制、锁定、数据采集，可以实现大范围的多自由度的纳米级的定位工作台，将在高精度半导体等领域具有十分广阔的应用前景。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种大行程多自由度纳米级定位装置，满足了大范围多自由度的纳米级的定位需求，克服现有方式存在的行程小，多次调整效率低的问题。

按照本实用新型提供的技术方案：一种大行程多自由度纳米级定位装置，包括底座、若干个并联的支链机构和工作台，所述若干个并联的支链机构两侧通过铰链座支撑块分别与底座、工作台连接；所述支链机构包括电动缸、微动驱动机构、激光干涉仪、光栅测量装置、带自锁上铰链及带自锁下铰链；所述底座顶部通过带自锁下铰链连接电动缸一端，所述电动缸另一端连接微动驱动机构一端，所述微动驱动机构另一端通过带自锁上铰链连接工作台底部；所述工作台侧面安装激光干涉仪，所述电动缸上安装光栅测量装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述电动缸缸体端通过带自锁下铰链连接所述底座顶部，所述电动缸活塞端连接所述微动驱动机构一端；所述微动驱动机构采用压电陶瓷驱动器驱动。

所述光栅测量装置为光栅尺，所述光栅尺主尺安装在所述电动缸缸体上，所述光栅读数头安装在所述电动缸活塞端。

作为本实用新型的进一步改进，所述带自锁上铰链包括第一球形铰链座和第二球形铰链座，所述第一球形铰链座通过第一销轴铰接在所述工作台底部，所述第一球形铰链座一侧开有第一固定圆弧槽，另一侧连接电磁铁，所述第二球形铰链座通过第二销轴铰接在所述工作台底部，所述第二球形铰链座一侧开有第二固定圆弧槽，所述第一固定圆弧槽与所述第二固定圆弧槽中设置钢球，所述第一球形铰链座中开有第一通孔，所述第二球形铰链座中开有第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔中设置拉杆，所述拉杆端部通过第三销轴铰接在所述第二球形铰链座，所述拉杆另一端露出所述第一通孔，且其上安装磁吸板，所述磁吸板一端位于所述电磁铁侧面，所述第一球形铰链座与所述磁吸板之间设置弹簧，所述钢球下端部连接所述微动驱动机构上端。

作为本实用新型的进一步改进，所述电磁铁选用吸盘式圆形电磁铁，吸力达到20KG。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹簧套设在所述拉杆外周。

作为本实用新型的进一步改进，所述带自锁下铰链与所述带自锁上铰链结构相同。

作为本实用新型的进一步改进，所述底座上面均布与所述工作台底部对应均布铰链座支撑块，所述带自锁上铰链和所述带自锁下铰链均分别连接所述铰链座支撑块。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：