[發(fā)明專利]兩自由度高速并聯(lián)掃描平臺及其垂直度誤差的校準(zhǔn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310092386.9
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103176270A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李凱格;張弓;陳賢帥;王映品;周雪峰;梁濟(jì)民;孫克爭
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州中國科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)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(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 劉新年

1.一種兩自由度高速并聯(lián)掃描平臺，其特征在于，包括機(jī)殼和安裝于機(jī)殼內(nèi)的直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)、反射鏡軸機(jī)構(gòu)、關(guān)節(jié)軸承和PSD位置傳感器；

所述反射鏡軸機(jī)構(gòu)包括主軸、反射鏡、反射鏡支架、調(diào)平螺釘和激光發(fā)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(diào)平螺釘固定于主軸大軸端的端面，所述激光發(fā)射器固定于主軸軸心處的通孔內(nèi)，其激光發(fā)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(guān)節(jié)軸承的內(nèi)圈，關(guān)節(jié)軸承的外圈固定于機(jī)殼上；

所述PSD位置傳感器固定于機(jī)殼上，與主軸的小軸端相對設(shè)置；

兩個直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)活動安裝于機(jī)殼內(nèi)，分別為第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)和第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述第一直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)和第二直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動輸出端分別與主軸連接，驅(qū)動主軸在關(guān)節(jié)軸承上繞關(guān)節(jié)軸承的旋轉(zhuǎn)中心擺動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩自由度高速并聯(lián)掃描平臺，其特征在于，所述直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括音圈電機(jī)、活動框架和導(dǎo)軌；所述活動框架旋轉(zhuǎn)連接于機(jī)殼上，所述導(dǎo)軌旋轉(zhuǎn)連接于活動框架上，所述音圈電機(jī)固定于導(dǎo)軌內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩自由度高速并聯(lián)掃描平臺，其特征在于，所述直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)還包括固定于導(dǎo)軌內(nèi)的光柵尺傳感器、光電限位開關(guān)，所述光柵尺傳感器和光電限位開關(guān)與音圈電機(jī)的運(yùn)動輸出端相對設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩自由度高速并聯(lián)掃描平臺，其特征在于，所述音圈電機(jī)的運(yùn)動輸出端與主軸通過球鉸連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩自由度高速并聯(lián)掃描平臺，其特征在于，所述反射鏡支架與主軸之間設(shè)置有橡膠墊片。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩自由度高速并聯(lián)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(jù)權(quán)利要求1所述的兩自由度高速并聯(lián)掃描平臺，其特征在于，所述關(guān)節(jié)軸承的旋轉(zhuǎn)中心位于反射鏡的鏡面上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩自由度高速并聯(lián)掃描平臺，其特征在于，所述反射鏡支架通過四個調(diào)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(jù)權(quán)利要求1所述的兩自由度高速并聯(lián)掃描平臺，其特征在于，所述主軸上凸設(shè)有一連接部，所述連接部通過一彈性連接件與機(jī)殼或關(guān)節(jié)軸承的外圈彈性連接。

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

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

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

S2、通過調(diào)整支架和調(diào)整平臺，調(diào)整主軸的軸向方向和激光發(fā)射器的位置，使激光發(fā)射器發(fā)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(diào)平螺釘安裝在主軸上，通過旋緊或放松調(diào)平螺釘，對反射鏡的鏡面方向進(jìn)行微調(diào)，使激光發(fā)射器發(fā)射出的激光光束沿原路返回。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述S2還包括通過調(diào)整支架對主軸的軸向方向進(jìn)行微調(diào)，使激光光束在投影面上的投影亮度達(dá)到最大。