旋轉(zhuǎn)平臺7能繞Y軸轉(zhuǎn)動的設于該內(nèi)腔中。本實施例中的繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺7包括安裝部分及轉(zhuǎn)動設置于該安裝部分內(nèi)的轉(zhuǎn)動部分，繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺7的安裝部分與第二連接座72通過螺栓固定連接，繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺7的轉(zhuǎn)動部分在第二馬達的驅(qū)動下繞Y軸轉(zhuǎn)動。從動旋轉(zhuǎn)軸8通過螺栓連接于第二離子源夾持臂6上并與繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺7相對布置。繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺7與從動旋轉(zhuǎn)軸8的端部分別對應設置有第一離子源夾持塊51、第二離子源夾持塊61，離子源9通過螺栓固定連接于該第一離子源夾持塊51與第二離子源夾持塊61之間。第二離子源夾持臂6上開有用于安裝從動旋轉(zhuǎn)軸8的軸孔，該軸孔內(nèi)壁與從動旋轉(zhuǎn)軸8外周之間設置有第二滾動軸承400，該第二滾動軸承400外側(cè)設有軸承密封蓋401，采用該結(jié)構(gòu)，以使從動旋轉(zhuǎn)軸8相對于第二離子源夾持臂6轉(zhuǎn)動更加穩(wěn)定，提高裝置繞Y軸轉(zhuǎn)動的精確度。第二離子源夾持臂6的外側(cè)設置有配重塊500，以增加本實施例驅(qū)動裝置整體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動穩(wěn)定性，提高定位精確度。
[0034]在本實施例中，繞X軸旋轉(zhuǎn)平臺4的內(nèi)部設置有第一光柵回饋機構(gòu)，繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺7的內(nèi)部設置有第二光柵回饋機構(gòu)，控制系統(tǒng)能通過上述第一光柵回饋機構(gòu)控制繞X軸旋轉(zhuǎn)平臺4的運動速度及位置精度，通過第二光柵回饋機構(gòu)控制繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺7的運動速度及位置精度。具體的，第一光柵回饋機構(gòu)包括第一編碼器及第一光柵尺，第一光柵尺能對繞X軸旋轉(zhuǎn)平臺4的位置進行檢測，而第一編碼器能將該信號及繞X軸轉(zhuǎn)動的速度信號傳遞給控制系統(tǒng)從而形成全封閉的控制回路，進而對繞X軸旋轉(zhuǎn)平臺4的運動速度及位置精度進行控制；同理，第二光柵回饋機構(gòu)包括第二編碼器及第二光柵尺，第二光柵尺能對繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺7的位置進行檢測，而第二編碼器能將該信號及繞Y軸轉(zhuǎn)動的速度信號傳遞給控制系統(tǒng)從而形成全封閉的控制回路，進而對繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺7的運動速度及位置精度進行控制。
[0035]從動旋轉(zhuǎn)軸8上還設置有能感知該從動旋轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動角度的傳感器及能將從動旋轉(zhuǎn)軸8的轉(zhuǎn)動角度限制在-45°?75°之間的限位塊81。將轉(zhuǎn)動角度限制在-45°?75°之間，可以進一步提高繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺7轉(zhuǎn)動及定位的精確度。本實施例的驅(qū)動裝置可設置在滑臺600上并能通過該滑臺600上下或水平移動，以便于調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置的位置，使用更加方便。
[0036]本實施例以離子束拋光430mmX430mm的光學玻璃的角度驅(qū)動為例，說明本實施例驅(qū)動裝置的使用過程。其中，繞X軸回轉(zhuǎn)角度為±40°，繞Y軸回轉(zhuǎn)角度為-40°?+75°，最大旋轉(zhuǎn)速度為8rpm，旋轉(zhuǎn)重復定位精度為±15”。具體操作過程為:
[0037]將被加工件通過輸送機構(gòu)運至真空室加工工位，關(guān)閉真空室的插閥門，啟動真空系統(tǒng)，首先使真空室內(nèi)的真空度等指標滿足工藝要求，然后確保離子源直線驅(qū)動系統(tǒng)運動達到工藝要求。此時，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，第一馬達驅(qū)動繞X軸旋轉(zhuǎn)平臺4轉(zhuǎn)動，帶動連接套2繞X軸轉(zhuǎn)動，連接套2帶動連接座3轉(zhuǎn)動，連接座3帶動第一離子源夾持臂5與第二離子源夾持臂6轉(zhuǎn)動，第一離子源夾持臂5帶動第二連接套71繞X軸轉(zhuǎn)動，第二連接套71帶動繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺7繞X軸轉(zhuǎn)動，繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺7帶動第一離子源夾持塊51、離子源9、第二離子源夾持塊61及從動旋轉(zhuǎn)軸8 一起繞X軸旋轉(zhuǎn)。第二馬達驅(qū)動繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺7繞Y軸轉(zhuǎn)動，帶動第一離子源夾持塊51、離子源9、第二離子源夾持塊61及從動旋轉(zhuǎn)軸8 一起繞Y軸旋轉(zhuǎn)。
【主權(quán)項】
1.一種用于真空環(huán)境的精密角度驅(qū)動裝置，其特征在于包括: 支座，中部具有安裝口； 連接套，能轉(zhuǎn)動的設于所述支座的一端并具有能穿過上述安裝口的連接部； 連接座，設于所述支座的另一端并與連接套的連接部固定連接； 繞X軸旋轉(zhuǎn)平臺，設于所述支座的一端并由第一馬達驅(qū)動運行，該繞X軸旋轉(zhuǎn)平臺的輸出動子軸與所述連接套固定連接；所述繞X軸旋轉(zhuǎn)平臺內(nèi)部設置有第一光柵回饋機構(gòu)；第一離子源夾持臂，連接于所述連接座的一側(cè)； 第二離子源夾持臂，連接于所述連接座的另一側(cè)并與第一離子源夾持臂相對布置； 繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺，由第二馬達驅(qū)動運行，連接于所述第一離子源夾持臂上，內(nèi)部設置有第二光柵回饋機構(gòu)； 從動旋轉(zhuǎn)軸，連接于所述第二離子源夾持臂上并與繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺相對布置； 離子源，夾持于所述繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺與從動旋轉(zhuǎn)軸之間；以及控制系統(tǒng)，能通過所述第一光柵回饋機構(gòu)控制繞X軸旋轉(zhuǎn)平臺的運動速度及位置精度，通過所述第二光柵回饋機構(gòu)控制繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺的運動速度及位置精度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空環(huán)境的精密角度驅(qū)動裝置，其特征在于:所述從動旋轉(zhuǎn)軸上設置有能感知該從動旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動角度的傳感器及能將從動旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動角度限制在-45°?45°之間的限位塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空環(huán)境的精密角度驅(qū)動裝置，其特征在于:所述繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺與從動旋轉(zhuǎn)軸的端部分別對應設置有第一離子源夾持塊、第二離子源夾持塊，所述離子源固定連接于該第一離子源夾持塊與第二離子源夾持塊之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空環(huán)境的精密角度驅(qū)動裝置，其特征在于:所述繞X軸旋轉(zhuǎn)平臺包括安裝部分及轉(zhuǎn)動設置于該安裝部分內(nèi)的轉(zhuǎn)動部分，所述安裝部分與支座固定連接，所述轉(zhuǎn)動部分與連接套固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于真空環(huán)境的精密角度驅(qū)動裝置，其特征在于:所述繞X軸旋轉(zhuǎn)平臺的安裝部分與支座之間設置有便于調(diào)整距離的墊片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于真空環(huán)境的精密角度驅(qū)動裝置，其特征在于:所述連接套的連接部外周與支座的內(nèi)壁之間設置有第一滾動軸承。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空環(huán)境的精密角度驅(qū)動裝置，其特征在于:所述第二離子源夾持臂上開有用于安裝從動旋轉(zhuǎn)軸的軸孔，該軸孔內(nèi)壁與所述從動旋轉(zhuǎn)軸外周之間設置有第二滾動軸承，該第二滾動軸承外側(cè)設有軸承密封蓋。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一權(quán)利要求所述的用于真空環(huán)境的精密角度驅(qū)動裝置，其特征在于:所述第二離子源夾持臂的外側(cè)設置有配重塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一權(quán)利要求所述的用于真空環(huán)境的精密角度驅(qū)動裝置，其特征在于:所述繞X軸旋轉(zhuǎn)平臺的安裝部分及支座設置于一滑臺上并能通過該滑臺上下或水平移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一權(quán)利要求所述的用于真空環(huán)境的精密角度驅(qū)動裝置，其特征在于:所述第一光柵回饋機構(gòu)包括用于控制繞X軸轉(zhuǎn)動速度的第一編碼器及用于控制繞X軸轉(zhuǎn)動的位置精度的第一光柵尺；所述第二光柵回饋機構(gòu)包括用于控制繞Y軸轉(zhuǎn)動速度的第二編碼器及用于控制繞Y軸轉(zhuǎn)動的位置精度的第二光柵尺。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于真空環(huán)境的精密角度驅(qū)動裝置，包括支座、連接套、連接座、繞X軸旋轉(zhuǎn)平臺、第一離子源夾持臂、第二離子源夾持臂、繞Y軸旋轉(zhuǎn)平臺、從動旋轉(zhuǎn)軸、離子源及控制系統(tǒng)。本發(fā)明通過馬達直接驅(qū)動，與采用旋轉(zhuǎn)電機及齒輪等旋轉(zhuǎn)運動系統(tǒng)相比，沒有中間傳動環(huán)節(jié)，有利于提高真空室的潔凈度，沒有反向運動間隙，有效提高了重復定位精度；本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，便于制造及安裝，且傳動結(jié)構(gòu)運動響應頻率高、動作速度快，滿足了離子束拋光駐留時間的精確控制要求；第一光柵回饋機構(gòu)、第二光柵回饋機構(gòu)分別與第一馬達、第二馬達有機匹配，進一步提高了驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)動及定位精度，實現(xiàn)了離子束入射角的無級調(diào)整，重復定位精度可達到微米級。
【IPC分類】B24B13-00
【公開號】CN104816217
【申請?zhí)枴緾N201510226173
【發(fā)明人】聶鳳明, 王大森, 吳慶堂, 張廣平, 李雨鵬, 郭成君, 裴寧, 紀淑花
【申請人】中國兵器科學研究院寧波分院
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月5日