高直线度移动结构.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011018914.2 (22)申请日 2020.09.23 (71)申请人 长园半导体设备 （珠海） 有限公司 地址 519080 广东省珠海市高新区科技八 路5号3栋 （研发楼） 5楼 (72)发明人 王冠文侯峰庄得粮 (74)专利代理机构 广州市越秀区哲力专利商标 事务所(普通合伙) 44288 代理人 葛燕婷 (51)Int.Cl. F16C 29/00(2006.01) F16C 41/00(2006.01) (54)发明名称 高直线度移动结构 (57)摘要 本发。

2、明公开了一种高直线度移动结构， 移动 组件包括空气衬套及运动轴， 运动轴安装于空气 衬套中并与空气衬套之间形成气膜， 导向组件包 括底座、 滑动件、 弹性结构以及轴承， 滑动件滑动 安装于底座， 弹性结构位于底座及滑动件之间向 滑动件提供弹力， 轴承转动安装于滑动件， 轴承 与运动轴抵触向运动轴提供导向力， 由于空气衬 套与运动轴不接触， 没有磨耗、 污染， 适合应用在 高无尘要求的环境， 没有磨擦导致的运动轴变 形， 性能稳定； 空气衬套通过微米等级的气膜， 将 运动轴保持在中心， 影响直线度只有运动轴本身 的真圆度(车床加工较易实现)； 轴承在旋转过程 因本身加工精度而产生的偏心， 则通过。

3、缓冲弹簧 的设计， 在保有特定导向性的情况下， 吸收误差。 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 CN 112268068 A 2021.01.26 CN 112268068 A 1.一种高直线度移动结构， 包括移动组件， 其特征在于： 所述移动组件包括空气衬套及 运动轴， 所述运动轴安装于所述空气衬套中并与所述空气衬套之间形成气膜， 所述高直线 度移动结构还包括导向组件， 所述导向组件包括底座、 滑动件、 弹性结构以及轴承， 所述滑 动件滑动安装于所述底座， 所述弹性结构位于所述底座及所述滑动件之间向所述滑动件提 供弹力， 所述轴承转动安装于所述滑动件， 所述轴承与所述运动轴抵触向所述运动轴。

4、提供 导向力。 2.根据权利要求1所述的高直线度移动结构， 其特征在于： 所述运动轴设有导向槽， 所 述轴承位于所述导向槽中并与所述导向槽抵触。 3.根据权利要求2所述的高直线度移动结构， 其特征在于： 所述导向槽与所述轴承的接 触面为平面。 4.根据权利要求3所述的高直线度移动结构， 其特征在于： 所述平面与所述运动轴轴线 平行。 5.根据权利要求1所述的高直线度移动结构， 其特征在于： 所述弹性结构包括弹性件， 所述弹性件两端分别与所述底座及所述滑动件抵触。 6.根据权利要求5所述的高直线度移动结构， 其特征在于： 所述弹性件为弹簧。 7.根据权利要求6所述的高直线度移动结构， 其特征在于。

5、： 所述弹性结构还包括安装 柱， 所述安装柱安装于所述底座并伸入所述滑动件， 所述弹性件套设于所述安装柱。 8.根据权利要求1所述的高直线度移动结构， 其特征在于： 所述弹性结构提供的弹力的 方向与所述运动轴的运动方向垂直。 9.根据权利要求1所述的高直线度移动结构， 其特征在于： 所述底座包括座体及固定于 所述座体的导轨， 所述滑动件包括主体及固定于所述主体的滑块， 所述滑块与所述导轨配 合。 10.根据权利要求9所述的高直线度移动结构， 其特征在于： 所述轴承转动安装于所述 主体。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112268068 A 2 高直线度移动结构 技术领域 0001 本发明涉。

6、及直线移动结构， 尤其是涉及一种高直线度移动结构。 背景技术 0002 在工业化生产设备中， 很多设备都对机械作业精度提出了很高的要求。 0003 现有技术中为了达到高精度， 通常采用交叉滚柱安装在高精度机构部品上。 但交 叉滚柱的组装与调适需要有经验的生产人员配合激光干涉仪， 才能形成高直线度的直线模 块。 此外由于交叉滚柱的直线度调适是通过侧边止付螺丝以及固定螺丝， 直线模块长时间 使用或震动， 螺丝有松脱或磨损的风险。 使用过程若造成撞机， 除了更换零件外， 还需要重 新调适。 另外高精度的交叉滚柱以某日系品牌为例， 当选择到超精密级(UP)时， 小于200mm 长的轨道， 才能达到2u。

7、m的平行度， 交期很长并且价格相当昂贵。 此外， 配合的机加件也必须 达到近似精度规格， 造价很高。 发明内容 0004 为了克服现有技术的不足， 本发明的目的之一在于提供一种安装简单、 性能稳定、 成本低的高直线度移动结构。 0005 本发明的目的之一采用如下技术方案实现： 0006 一种高直线度移动结构， 包括移动组件， 所述移动组件包括空气衬套及运动轴， 所 述运动轴安装于所述空气衬套中并与所述空气衬套之间形成气膜， 所述高直线度移动结构 还包括导向组件， 所述导向组件包括底座、 滑动件、 弹性结构以及轴承， 所述滑动件滑动安 装于所述底座， 所述弹性结构位于所述底座及所述滑动件之间向所。

8、述滑动件提供弹力， 所 述轴承转动安装于所述滑动件， 所述轴承与所述运动轴抵触向所述运动轴提供导向力。 0007 进一步地， 所述运动轴设有导向槽， 所述轴承位于所述导向槽中并与所述导向槽 抵触。 0008 进一步地， 所述导向槽与所述轴承的接触面为平面。 0009 进一步地， 所述平面与所述运动轴轴线平行。 0010 进一步地， 所述弹性结构包括弹性件， 所述弹性件两端分别与所述底座及所述滑 动件抵触。 0011 进一步地， 所述弹性件为弹簧。 0012 进一步地， 所述弹性结构还包括安装柱， 所述安装柱安装于所述底座并伸入所述 滑动件， 所述弹性件套设于所述安装柱。 0013 进一步地， 。

9、所述弹性结构提供的弹力的方向与所述运动轴的运动方向垂直。 0014 进一步地， 所述底座包括座体及固定于所述座体的导轨， 所述滑动件包括主体及 固定于所述主体的滑块， 所述滑块与所述导轨配合。 0015 进一步地， 所述轴承转动安装于所述主体。 0016 相比现有技术， 本发明高直线度移动结构通过空气衬套与运动轴配合实现高直线 说明书 1/3 页 3 CN 112268068 A 3 度， 由于空气衬套与运动轴不接触， 没有磨耗、 污染， 适合应用在高无尘要求的环境， 没有磨 擦导致的运动轴变形， 性能稳定； 空气衬套通过微米等级的气膜， 将运动轴保持在中心， 影 响直线度只有运动轴本身的真圆。

10、度(车床加工较易实现)； 轴承在旋转过程因本身加工精度 而产生的偏心， 则通过缓冲弹簧的设计， 在保有特定导向性的情况下， 吸收误差。 附图说明 0017 图1为本发明高直线度移动结构的立体图； 0018 图2为图1的高直线度移动结构的移动组件的立体图； 0019 图3为图1的高直线度移动结构的导向组件的一立体图； 0020 图4为图3的导向组件的另一立体图。 0021 图中： 10、 移动组件； 11、 空气衬套； 12、 运动轴； 120、 导向槽； 13、 气膜； 20、 导向组 件； 21、 底座； 210、 座体； 211、 导轨； 22、 滑动件； 220、 主体； 221、 滑块。

11、； 23、 弹性结构； 230、 弹性 件； 231、 安装柱； 24、 轴承。 具体实施方式 0022 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0023 需要说明的是， 当组件被称为 “固定于” 另一个组件， 它可以直接在另一个组件上 或者也可以存在另一中间组件， 通过中间组件固定。 当一个组件被认为是 “连接” 另一个组 件， 它可以是直接连接到另一。

12、个组件或者可能同时存在另一中间组件。 当一个组件被认为 是 “设置于” 另一个组件， 它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组 件。 本文所使用的术语 “垂直的” 、“水平的” 、“左” 、“右” 以及类似的表述只是为了说明的目 的。 0024 除非另有定义， 本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。 本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施例的目的， 不是旨在于限制本发明。 本文所使用的术语 “及/或” 包括一个或多个相 关的所列项目的任意的和所有的组合。 0025 图1至图4为本发明高直线度移动结构， 高直线。

13、度移动结构包括移动组件10以及导 向组件20。 0026 移动组件10包括空气衬套11以及运动轴12。 运动轴12安装于空气衬套11。 运动轴 12与空气衬套11之间形成间隙。 使用时间隙内充满气体形成气膜13。 气膜13为微米等级。 运 动轴12设有导向槽120。 导向槽120设有一接触面， 接触面为平面， 接触面与运动轴12的轴线 平行。 0027 导向组件20包括底座21、 滑动件22、 弹性结构23以及轴承24。 底座21包括座体210 以及导轨211。 导轨211固定于座体210。 滑动件22包括主体220以及滑块221。 滑块221固定于 主体220。 滑块221与导轨211配合使。

14、滑动件22滑动安装于底座21。 弹性结构23包括弹性件 230以及安装柱231。 弹性件230为弹簧。 安装柱231安装于座体210并伸入滑动件22。 弹性件 说明书 2/3 页 4 CN 112268068 A 4 230套设于安装柱231并且两端与滑动件22以及底座21抵触。 轴承24转动安装于滑动件22。 轴承24与运动轴12的导向槽120的接触面抵触。 此时弹性件230处于压缩状态， 向轴承24提 供一个弹力， 使轴承24抵压运动轴12。 运动轴12直线移动使轴承24转动。 弹性件230的弹力 与运动轴12的运动方向垂直。 0028 本发明高直线度移动结构通过空气衬套11与运动轴12配。

15、合实现高直线度， 由于空 气衬套11与运动轴12不接触， 没有磨耗、 污染， 适合应用在高无尘要求的环境， 没有磨擦导 致的运动轴12变形， 性能稳定； 空气衬套11通过微米等级的气膜13， 将运动轴12保持在中 心， 影响直线度只有运动轴12本身的真圆度(车床加工较易实现)； 轴承24在旋转过程因本 身加工精度而产生的偏心， 则通过弹性件230的设计， 在保有特定导向性的情况下， 弹性件 230吸收误差。 0029 以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式， 其描述较为具体和详细， 但并不能 因此而理解为对发明专利范围的限制。 应当指出的是， 对于本领域的普通技术人员来说， 在 不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进演变， 都是依据本发明实质技术 对以上实施例做的等同修饰与演变， 这些都属于本发明的保护范围。 说明书 3/3 页 5 CN 112268068 A 5 图1 说明书附图 1/4 页 6 CN 112268068 A 6 图2 说明书附图 2/4 页 7 CN 112268068 A 7 图3 说明书附图 3/4 页 8 CN 112268068 A 8 图4 说明书附图 4/4 页 9 CN 112268068 A 9 。