[发明专利]一种纳米级精度的直驱闭式液体静压竖直导轨系统

摘要

本发明涉及了一种纳米级精度的直驱闭式液体静压竖直导轨系统，其主要包括直线电机部件、滑块式液体静压导轨及竖直运动工作台部件、高精度位置检测单元、配重及自动抱闸单元、导轨液压系统，以及控制系统。该系统的主要特点在于，采用直线电机驱动方式、滑块式液体静压导轨及闭环控制，使竖直运动工作台可以承担40Kg或以上负载，并具有良好的接触刚度和摩擦磨损特性，竖直工作台运动均匀、无低速爬行现象并具有良好的工作平稳性。工作行程为100mm的竖直导轨系统定位精度≤±200nm、重复定位精度≤±100nm。采用具有抱闸功能的配重气缸，有效地解决了直驱液体静压竖直导轨系统运动时不能断电制动的技术瓶颈。

主权项

一种纳米级精度的直驱闭式液体静压竖直导轨系统，其特征在于：包括直线电机部件，由直线电机部件驱动静压滑块(5)竖直运动，在静压滑块(5)的两侧分别左右对称地布置有滑块式液体静压导轨组件，在每个滑块式液体静压导轨组件上形成有竖直凹槽，两侧滑块式液体静压导轨组件上的竖直凹槽相对布置，静压滑块(5)的两侧分别伸入同侧的竖直凹槽内从而使得静压滑块(5)与两侧的滑块式液体静压导轨组件形成间隙配合，由滑块式液体静压导轨组件限制静压滑块(5)仅能沿竖直方向上下运动形成闭式静压导轨，在静压滑块(5)上设有多个流量控制器(6)且在静压滑块(5)内形成有多个油腔，流量控制器(6)与油腔一一对应，导轨液压系统给出的油通过流量控制器(6)流入静压滑块(5)内与其对应的油腔中从而在竖直凹槽表面形成油膜，通过控制油膜的厚度及直线电机部件的运动精度来提高静压滑块(5)竖直运动的精度；高速主轴竖直运动工作台(4)固定在静压滑块(5)上，由静压滑块(5)带动高速主轴竖直运动工作台(4)竖直运动，精密光栅尺(7)的读数头固定在高速主轴竖直运动工作台(4)的侧面，精密光栅尺(7)的尺子固定在同侧的滑块式液体静压导轨组件上且平行于高速主轴竖直运动工作台(4)的运动方向，由精密光栅尺(7)的尺子实时接收高速主轴竖直运动工作台(4)的实际移动量；在高速主轴竖直运动工作台(4)的两侧分别左右对称地布置有用于实现制动功能的配重气缸(8)，配重气缸(8)的缸体固定在高速主轴竖直运动工作台(4)上，配重气缸(8)的推杆的端部固定安装在位于配重气缸(8)下方的配重气缸安装底座(10)上。