[发明专利]用于纳米压印光刻系统的六自由度精密定位工作台

摘要

本发明公开了用于纳米压印光刻系统的六自由度精密定位工作台，其中空间柔性机构包括预紧机构、三个第一位移传感器和三个第一压电陶瓷驱动器，预紧机构包括与刚性环相连的弹性预紧环、底座、立柱、三个底部弹性铰链和第一位移传感器，压电陶瓷驱动器顶在弹性铰链上；平面柔性机构包括刚性环、刚性支撑台、三个柔性支链和三个第二压电陶瓷驱动器，每一柔性支链包括三个顶部弹性铰链，三个第二弹性铰链之间通过驱动连杆和中间连杆连接，两个第二弹性铰链分别与刚性环和刚性支撑台相连，第二压电陶瓷驱动器顶在驱动连杆上，三对支架，在每对支架上连接有一个第二位移传感器，刚性支撑台与动平台相连。此工作台分辨率高、动态响应速度快。

主权项

用于纳米压印光刻系统的六自由度精密定位工作台，其特征在于：它包括空间柔性机构和平面柔性机构，所述的空间柔性机构包括预紧机构、三个第一位移传感器和三个其轴线沿竖直方向设置的第一压电陶瓷驱动器，每个所述的第一压电陶瓷驱动器底部通过螺栓与底座连接并且其上部通过螺纹与第一球形接头连接，所述的预紧机构包括弹性预紧环、连接在所述的底座中心位置的立柱和其上对称的设置有两个第一半圆形凹槽的三个下部弹性铰链，所述的第一半圆凹槽的轴线沿水平方向设置，每一所述的下部弹性铰链的一侧侧壁与所述的立柱的上部侧壁相连为一体并且所述的底部弹性铰链的另一侧侧壁与所述的弹性预紧环的底部相连为一体，三个C形上支架的顶面与弹性预紧环的底面相连，三个C形下支架的底面与所述的底座固定相连，所述的C形上支架的底面与C形下支架的顶面相对间隔设置，每一所述的第一位移传感器的两个电极片分别螺纹连接于一个C形上支架的底面和一个C形下支架的顶面上，每一所述的第一球形接头顶在所述的下部弹性铰链与弹性预紧环相连一侧的下侧面上；所述的平面柔性机构包括刚性环、设置在所述的刚性环中心位置的其横截面为三角形的刚性支撑台、三个柔性支链和其轴线沿水平方向设置的三个第二压电陶瓷驱动器，每个第二压电陶瓷驱动器的尾部通过螺栓与所述的刚性环连接并且其前部通过螺纹与第二球形接头连接，每一所述的柔性支链包括其上对称的设置有两个第二半圆形凹槽的三个上部弹性铰链，所述的第二半圆形凹槽的轴线沿竖直方向设置，所述的三个上部弹性铰链之间通过驱动连杆和中间连杆构成直角形串联连接，位于每一所述的柔性支链两末端处的两个上部弹性铰链分别与所述的刚性环和刚性支撑台相连，每一第二球形接头顶在所述的驱动连杆侧壁上，在刚性支撑台的三个顶点位置以及刚性环上与之相对应的位置上分别相对的设置有三对L形支架，在每一对所述的支架上分别连接有一个第二位移传感器的一个导电片，所述的刚性支撑台通过螺栓与动平台相连，所述的刚性环通过螺栓连接于所述的弹性预紧环顶面。