本實用新型涉及運動平臺技術領域，特別涉及一種高精度高加速臥立結合運動平臺。

背景技術：

隨著在科學技術的不斷進步，需要運動平臺更快更準，這對運動平臺的驅動結構提出了更高的要求，而現(xiàn)有的運動平臺主要有兩種驅動方式，一種是采用傳統(tǒng)的旋轉電機驅動的方式，這種驅動方式受加工精度、慣量、剛度、磨損等因素的限制，無法滿足所需的高速度及高精度的要求；另一種是通過一直線電機驅動運動平臺運動，相對于上述的旋轉電機驅動方式，省去了用于將旋轉運動轉化為直線運動的一系列傳動機構，響應速度、運行速度以及精度均有了較大的提升，在上述結構下提高運動平臺的速度，就需要增大電流，這會導致直線電機發(fā)熱量上升，但是受直線電機本身散熱及結構設計等問題的制約，在運動平臺的速度到達一定程度后，繼續(xù)提升，將會導致直線電機過熱，容易導致直線電機損壞，甚至引發(fā)安全事故，且在負載時，由于機械結構不對稱，受力點位于運動平臺的一側，導致運動平臺動態(tài)性能、可靠性及穩(wěn)定性較差，限制了高速運動平臺的發(fā)展。

因此，如何提供一種運動平臺，提高其運行速度，改善其動態(tài)性能，提高可靠性及穩(wěn)定性，成為本領域技術人員亟待解決的重要技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型提供了一種高精度高加速臥立結合運動平臺，以達到提高其運行速度，改善其動態(tài)性能，提高可靠性及穩(wěn)定性的目的。

為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供如下技術方案：

一種高精度高加速臥立結合運動平臺，包括：

底座；

可往復直線運動地設置于所述底座上的承載平臺；

用于共同驅動所述承載平臺運動的至少兩個第一直線電機，至少兩個所述第一直線電機中至少有一個位于所述承載平臺運動軌跡的第一端，其余的所述第一直線電機位于所述承載平臺運動軌跡的第二端，且位于所述承載平臺運動軌跡第一端的所述第一直線電機中至少有一個為臥式直線電機，位于所述承載平臺運動軌跡第二端的所述第一直線電機中至少有一個為立式直線電機。

優(yōu)選地，位于所述承載平臺運動軌跡第一端的所述第一直線電機均為臥式直線電機，位于所述承載平臺運動軌跡第二端的所述第一直線電機均為立式直線電機。

優(yōu)選地，所述底座上還設置有防撞裝置，所述防撞裝置包括安裝座以及彈性件，所述安裝座位于所述承載平臺與所述第一直線電機之間并靠近所述第一直線電機的位置上，所述彈性件設置于所述安裝座朝向所述承載平臺的表面上。

優(yōu)選地，所述第一直線電機的初級設置于所述底座以及所述承載平臺中的一個上，次級設置于所述底座以及所述承載平臺中的另一個上。

優(yōu)選地，還包括可往復直線運動地設置于所述承載平臺上的工作臺以及用于驅動所述工作臺運動的第二直線電機。

優(yōu)選地，所述第二直線電機的初級設置于所述底座及所述承載平臺中的一個上，次級設置于所述工作臺上，或者，所述第二直線電機的次級設置于所述底座及所述承載平臺中的一個上，初級設置于所述工作臺上。

優(yōu)選地，所述第一直線電機的初級外以及所述第二直線電機的初級外均罩設有磁屏蔽箱體。

優(yōu)選地，所述磁屏蔽箱體上開設有散熱孔。

優(yōu)選地，還包括用于檢測所述承載平臺位移的第一位移檢測裝置以及用于檢測所述工作臺位移的第二位移檢測裝置。

優(yōu)選地，所述第一位移檢測裝置包括第一標尺光柵以及第一光柵讀數(shù)頭，所述第一標尺光柵設置于所述底座以及所述承載平臺中的一個上，所述第一光柵讀數(shù)頭設置于所述底座以及所述承載平臺中的另一個上；所述第二位移檢測裝置包括第二標尺光柵以及第二光柵讀數(shù)頭，所述第二標尺光柵設置于所述承載平臺以及所述工作臺中的一個上，所述第二光柵讀數(shù)頭設置于所述承載平臺以及所述工作臺中的另一個上。

從上述技術方案可以看出，本實用新型提供的高精度高加速臥立結合運動平臺，包括底座、承載平臺以及至少兩個第一直線電機，其中，底座主要起支撐及承載其上部件的作用；承載平臺可往復直線運動地設置于底座上；至少兩個第一直線電機用于共同驅動承載平臺運動，至少兩個第一直線電機中至少有一個位于承載平臺運動軌跡的第一端，其余的第一直線電機位于承載平臺運動軌跡的第二端，且位于承載平臺運動軌跡第一端的第一直線電機中至少有一個為臥式直線電機，位于承載平臺運動軌跡第二端的第一直線電機中至少有一個為立式直線電機；

由此可見，本實用新型提供的高精度高加速臥立結合運動平臺，在承載平臺運動軌跡的兩端分別設置有至少一個第一直線電機，從兩端同時驅動承載平臺運動，與現(xiàn)有技術中單個直線電機驅動的結構相比，在輸入同等電流的前提下，能夠使承載平臺獲得更大的加速度，更快的達到所需速度，增加其運動速度的同時，避免直線電機過熱；承載平臺兩端均有受力點，并且在承載平臺運動軌跡的第一端設置有至少一個臥式直線電機，第二端設置有至少一個立式直線電機，通過臥式直線電機及立式直線電機的配合能夠在水平面以及豎直面內(nèi)使承載平臺保持動態(tài)平衡，有助于改善其動態(tài)性能，提高可靠性及穩(wěn)定性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的高精度高加速臥立結合運動平臺在一種視角下的結構示意圖；

圖2為圖1的局部結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的高精度高加速臥立結合運動平臺在另一種視角下的結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型提供了一種高精度高加速臥立結合運動平臺，以達到提高其運行速度，改善其動態(tài)性能，提高可靠性及穩(wěn)定性的目的。

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1-圖3，圖1為本實用新型實施例提供的高精度高加速臥立結合運動平臺在一種視角下的結構示意圖，圖2為圖1的局部結構示意圖，圖3為本實用新型實施例提供的高精度高加速臥立結合運動平臺在另一種視角下的結構示意圖。

本實用新型實施例提供的一種高精度高加速臥立結合運動平臺，包括底座1、承載平臺3以及至少兩個第一直線電機2。

其中，底座1主要起支撐及承載其上部件的作用；承載平臺3可往復直線運動地設置于底座1上；至少兩個第一直線電機2用于共同驅動承載平臺3運動，至少兩個第一直線電機2中至少有一個位于承載平臺3運動軌跡的第一端，其余的第一直線電機2位于承載平臺3運動軌跡的第二端，且位于承載平臺3運動軌跡第一端的第一直線電機2中至少有一個為臥式直線電機，位于承載平臺3運動軌跡第二端的第一直線電機2中至少有一個為立式直線電機。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型實施例提供的高精度高加速臥立結合運動平臺，在承載平臺3運動軌跡的兩端分別設置有至少一個第一直線電機2，從兩端同時驅動承載平臺3運動，在輸入同等電流的前提下，能夠使承載平臺3獲得更大的加速度，更快的達到所需速度，增加其運動速度的同時，避免直線電機過熱；承載平臺3兩端均有受力點，并且在承載平臺3運動軌跡的第一端設置有至少一個臥式直線電機，第二端設置有至少一個立式直線電機，通過臥式直線電機及立式直線電機的配合能夠在水平面以及豎直面內(nèi)使承載平臺3保持動態(tài)平衡，有助于改善其動態(tài)性能，提高可靠性及穩(wěn)定性。

上述的臥式直線電機為初級和次級均與底座1平行的直線電機，而立式直線電機為初級和次級均與底座1垂直的直線電機。

由于臥式直線電機與立式直線電機結構上的不同，其與承載平臺3的連接結構也要相應的發(fā)生變化，因此，為了便于高精度高加速臥立結合運動平臺的制造，位于承載平臺3運動軌跡第一端的第一直線電機2均為臥式直線電機，位于承載平臺3運動軌跡第二端的第一直線電機2均為立式直線電機，在圖1所示的實施例中，承載平臺3運動軌跡第一端設置有一臥式直線電機，第二端設置有一立式直線電機。

由于承載平臺3速度較快，一旦與直線電機發(fā)生碰撞，不但會導致直線電機及承載平臺3的損壞，產(chǎn)生較大的噪音，還容易使承載平臺3上承載的加工工件受到影響，因此，在本實用新型實施例中，底座1上還設置有防撞裝置9，防撞裝置9包括安裝座91以及彈性件92，安裝座91位于承載平臺3與第一直線電機2之間并靠近第一直線電機2的位置上，彈性件92設置于安裝座91朝向承載平臺3的表面上，當承載平臺3運動至靠近第一直線電機2的位置時，會首先與防撞裝置9上的彈性件92接觸而停止運動，從而避免承載平臺3與第一直線電機2發(fā)生碰撞，保護第一直線電機2免受損壞，同時彈性件92能夠保護承載平臺3，并減小噪音。優(yōu)選地，彈性件92可以為橡膠墊、壓縮彈簧、或者兩者的組合等等。

直線電機的初級也可以稱之為定子，次級也可以稱之為動子，在本實用新型實施例中，第一直線電機2的初級21設置于底座1以及承載平臺3中的一個上，次級22設置于底座1以及承載平臺3中的另一個上。在圖1所示的實施例中，第一直線電機2的初級21設置于底座1上，次級22與承載平臺3固連。

高精度高加速臥立結合運動平臺只支持一個方向上的運動無法滿足需要，因此，在本實用新型實施例中，高精度高加速臥立結合運動平臺還包括可往復直線運動地設置于承載平臺3上的工作臺4以及用于驅動工作臺4運動的第二直線電機7。這樣，能夠使工作臺4實現(xiàn)在平面內(nèi)的二維運動，滿足更多的要求。

第二直線電機7可以為一個，也可以設置多個，既可以全部位于工作臺4的一端，也可以分別位于工作臺4的兩端，在本實用新型實施例中，第二直線電機7設置有一個。

進一步優(yōu)化上述技術方案，第二直線電機7的初級71設置于底座1及承載平臺3中的一個上，次級72設置于工作臺4上，或者，第二直線電機7的次級72設置于底座1及承載平臺3中的一個上，初級71設置于工作臺4上。

如果將第二直線電機7的初級71或次級72設置于承載平臺3上，會導致承載平臺3重量增加，從而影響承載平臺3獲得的加速度及精準度，因此，在圖1所示的實施例中，第二直線電機7的初級71設置于底座1上，次級72設置于工作臺4上，進一步地，由于承載平臺3運動時，工作臺4也會隨之在承載平臺3兩端的第一直線電機2間往復運動，為了避免第二直線電機7的初級及次級在上述運動中發(fā)生干涉，在本實用新型實施例中，第二直線電機7為臥式直線電機，且其初級71的寬度大于次級72的寬度。

在使用過程中，直線電機的初級周圍會存在磁場，當高精度高加速臥立結合運動平臺用于晶圓等精密的半導體器件加工時，該磁場會對加工工件的性能產(chǎn)生影響，為了避免電機磁場對加工工件的影響，在本實用新型實施例中，第一直線電機2的初級21外以及第二直線電機7的初級71外均罩設有磁屏蔽箱體8，通過在直線電機的初級外罩設磁屏蔽箱體8，能夠有效屏蔽直線電機初級的磁場，避免直線電機漏磁對加工工件產(chǎn)生不良影響，進一步地，為了避免第一直線電機2及第二直線電機7由于過熱而無法正常工作，磁屏蔽箱體8上開設有散熱孔。

為了能夠對高精度高加速臥立結合運動平臺進行準確控制，提高其精準度，在本實用新型實施例中，高精度高加速臥立結合運動平臺還包括用于檢測承載平臺3位移的第一位移檢測裝置5以及用于檢測工作臺4位移的第二位移檢測裝置6。

進一步優(yōu)化上述技術方案，第一位移檢測裝置5包括第一標尺光柵52以及第一光柵讀數(shù)頭51，第一標尺光柵52設置于底座1以及承載平臺3中的一個上，第一光柵讀數(shù)頭51設置于底座1以及承載平臺3中的另一個上。第二位移檢測裝置6包括第二標尺光柵62以及第二光柵讀數(shù)頭61，第二標尺光柵62設置于承載平臺3以及工作臺4中的一個上，第二光柵讀數(shù)頭61設置于承載平臺3以及工作臺4中的另一個上。

當然，光柵尺位移檢測裝置僅僅是本實用新型提供的一種優(yōu)選實施方式，并不僅僅限于此，位移檢測裝置還可以采用其他結構，比如電感式位移傳感器、電渦流式位移傳感器等等，只要能夠檢測位移即可。

在實際應用過程中，上述的第一位移檢測裝置5以及第二位移檢測裝置6可以與控制器的輸入端相連，而控制器的輸出端與第一直線電機2以及第二直線電機7相連，第一位移檢測裝置5以及第二位移檢測裝置6將檢測到的位移信息發(fā)送到控制器，控制器根據(jù)上述位移信息按照預定指令控制第一直線電機2和/或第二直線電機7運動，使工作臺4到達預定位置。

控制器可根據(jù)負載及負載的位置變化情況分配各直線電機的承載，從而減小由于結構配置或負載變化引起的動態(tài)誤差，進一步改善高精度高加速臥立結合運動平臺的動態(tài)性能。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。