[發明專利]兩自由度高速并聯掃描平臺及其垂直度誤差的校準方法

有效

• 申請號: 201310092386.9
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103176270A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 李凱格;張弓;陳賢帥;王映品;周雪峰;梁濟民;孫克爭
• 申請（專利權）人: 廣州中國科學院先進技術研究所
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10;G02B7/198;G05D3/12
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 劉新年

1.一種兩自由度高速并聯掃描平臺，其特征在于，包括機殼和安裝于機殼內的直線驅動機構、反射鏡軸機構、關節軸承和PSD位置傳感器；

所述反射鏡軸機構包括主軸、反射鏡、反射鏡支架、調平螺釘和激光發射器，所述主軸為一端直徑較大一端直徑較小的階梯軸，其軸心處具有一軸向的通孔，所述反射鏡固定于反射鏡支架上，反射鏡支架通過多個調平螺釘固定于主軸大軸端的端面，所述激光發射器固定于主軸軸心處的通孔內，其激光發射方向沿主軸的軸心穿過通孔，指向主軸的小軸端；

所述主軸的大軸端固定于關節軸承的內圈，關節軸承的外圈固定于機殼上；

所述PSD位置傳感器固定于機殼上，與主軸的小軸端相對設置；

兩個直線驅動機構活動安裝于機殼內，分別為第一直線驅動機構和第二直線驅動機構，所述第一直線驅動機構和第二直線驅動機構的運動輸出端分別與主軸連接，驅動主軸在關節軸承上繞關節軸承的旋轉中心擺動。

2.根據權利要求1所述的兩自由度高速并聯掃描平臺，其特征在于，所述直線驅動機構包括音圈電機、活動框架和導軌；所述活動框架旋轉連接于機殼上，所述導軌旋轉連接于活動框架上，所述音圈電機固定于導軌內。

3.根據權利要求2所述的兩自由度高速并聯掃描平臺，其特征在于，所述直線驅動機構還包括固定于導軌內的光柵尺傳感器、光電限位開關，所述光柵尺傳感器和光電限位開關與音圈電機的運動輸出端相對設置。

4.根據權利要求1所述的兩自由度高速并聯掃描平臺，其特征在于，所述音圈電機的運動輸出端與主軸通過球鉸連接。

5.根據權利要求1所述的兩自由度高速并聯掃描平臺，其特征在于，所述反射鏡支架與主軸之間設置有橡膠墊片。

6.根據權利要求1所述的兩自由度高速并聯掃描平臺，其特征在于，所述反射鏡的鏡面垂直于主軸的軸心。

7.根據權利要求1所述的兩自由度高速并聯掃描平臺，其特征在于，所述關節軸承的旋轉中心位于反射鏡的鏡面上。

8.根據權利要求1所述的兩自由度高速并聯掃描平臺，其特征在于，所述反射鏡支架通過四個調平螺釘固定于主軸大軸端的端面，所述四個螺釘均勻分布于反射鏡支架的邊緣。

9.根據權利要求1所述的兩自由度高速并聯掃描平臺，其特征在于，所述主軸上凸設有一連接部，所述連接部通過一彈性連接件與機殼或關節軸承的外圈彈性連接。

10.根據權利要求9所述的兩自由度高速并聯掃描平臺，其特征在于，所述彈性連接件為彈性系數大于300N/m小于500N/m的彈性繩或軟彈簧。

11.一種如權利要求1所述的兩自由度高速并聯掃描平臺的垂直度誤差的校準方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、沿一直線依次設置投影面、調整支架和調整平臺，將主軸固定在調整支架上，將激光發射器固定于調整平臺上，使激光發射器發射出的激光光束射向主軸大軸端的端面；

S2、通過調整支架和調整平臺，調整主軸的軸向方向和激光發射器的位置，使激光發射器發射出的激光光束穿過主軸軸心的通孔，投射到投影面上；

S3、將反射鏡和反射鏡支架通過多個調平螺釘安裝在主軸上，通過旋緊或放松調平螺釘，對反射鏡的鏡面方向進行微調，使激光發射器發射出的激光光束沿原路返回。

12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述S2還包括通過調整支架對主軸的軸向方向進行微調，使激光光束在投影面上的投影亮度達到最大。