[實用新型]可變阻尼式移動支撐與張緊力復合調(diào)節(jié)微動平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520389455.7
• 申請日: 2015-06-08
• 公開（公告）號: CN204725204U
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設計）人: 楊志軍;白有盾;陳新;高健;賀云波;陳云;陳新度
• 申請（專利權）人: 廣東工業(yè)大學
• 主分類號: B23Q5/34
• 分類號: B23Q5/34;B23Q5/40;B23Q17/22
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 張海英;林波

技術領域

本實用新型涉及精密運動平臺，本實用新型具體涉及可變阻尼式移動支撐與張緊力復合調(diào)節(jié)微動平臺。

背景技術

為了實現(xiàn)精密運動，精確、穩(wěn)定的進給機構顯得尤為重要，因為它與產(chǎn)品的質量密切相關。另外，復雜光學自由曲面由于體積小，高精度更是對微進給機構提出了嚴格的要求。微進給系統(tǒng)是加工此類產(chǎn)品的基礎，其廣泛應用于快刀伺服進給系統(tǒng)，微動工作臺和宏微復合平臺等中。傳統(tǒng)的微進給裝置通常采用固定頻率設計，對材料特性和制造誤差提出了極高的要求，尤其在加工不同產(chǎn)品時，其驅動頻率通常會變化，使得固定頻率的運動平臺位移放大因子不一致，從而使得位移放大失真。

在先技術1：剛度可調(diào)節(jié)的快刀伺服器(實用新型專利申請?zhí)?01210055119.X)實用新型了一種剛度可調(diào)的快刀伺服機構，該機構的原理是采用對稱布置的柔性鉸鏈，消除垂向伴生運動。剛度調(diào)節(jié)是通過安裝在前面的壓緊彈簧，只能通過更換彈簧來該改變剛度，不能連續(xù)可調(diào)。

在先技術2：一種基于柔性鉸鏈放大機構的頻率可調(diào)快刀伺服進給裝置(實用新型申請?zhí)枺?01210250524.7)實用新型了一種基于柔性鉸鏈彈片的快刀伺服機構，頻率調(diào)節(jié)原理是通過彈片的張力，可以實現(xiàn)頻率和剛度的連續(xù)可調(diào)。但是，該機構采用位移放大方式存在有應力集中的柔性鉸鏈，影響機構的使用壽命。

在先技術3：基于應力剛化原理的剛度頻率可調(diào)一維微動平臺(實用新型申請?zhí)枺?01410214605.0)實用新型了一種基于預應力膜，頻率可調(diào)，能根據(jù)不同的工況和驅動頻率，可在工作前或工作過程中調(diào)節(jié)微動平臺的固有頻率，取消了柔性鉸鏈放大機構，并采用音圈電機替代壓電陶瓷，通過非接觸的驅動和位移測量，實時判斷載荷工況，并根據(jù)載荷工況的變化，動態(tài)調(diào)節(jié)驅動機構的頻率，可以實現(xiàn)動態(tài)特性的智能匹配。雖然解決了上述兩個問題，但是該機構在工作運動過程中會出現(xiàn)共振點，使其微動平臺不可工作在任意頻率點上，需要通過調(diào)節(jié)避開共振點，限定了工作頻率范圍。本實用新型增設了抗共振的結構，使微動平臺可工作在任意頻率點上而不產(chǎn)生無窮的振幅，無需避開共振點，可在任意頻帶上工作。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提出一種滿足不同工況且可在任意頻率點上工作的可變阻尼式移動支撐與張緊力復合調(diào)節(jié)微動平臺，剛度頻率調(diào)節(jié)范圍大，精度高，無需避開共振點，提高工作頻率范圍。

為達此目的，本實用新型采用以下技術方案：

可變阻尼式移動支撐與張緊力復合調(diào)節(jié)微動平臺，包括基座、底板、微動工作臺、彈片組、驅動器和位移傳感器；

所述基座固定于底板，具有彈性的所述彈片組設于所述微動工作臺的兩側，且所述彈片的長度方向垂直于所述微動工作臺的運動方向，并將所述微動工作臺固定于所述基座內(nèi)，所述驅動器安裝于所述基座，所述驅動器的動力輸出端連接所述微動工作臺在進給方向上的運動；

所述微動工作臺在進給方向設有用于位移精密檢測的位移傳感器；

所述彈片組設置有用于改變所述彈片組的有效變形長度的移動支撐調(diào)節(jié)機構；

所述基座與所述彈片組的連接處設置有張緊力調(diào)節(jié)模塊；

所述微動工作臺與基座之間設有可變阻尼器。

優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)機構包括步進電機、爪盤和雙向滾珠絲桿機構；

所述雙向滾珠絲桿機構沿著所述彈片組的方向，通過軸承安裝于所述基座，所述步進電機與所述雙向滾珠絲桿機構連接；

兩個所述爪盤分別固定于所述雙向滾珠絲桿結構的移動件上，分別位于所述基座的兩側，所述爪盤設有沿著所述彈片組方向設置的爪槽，所述彈片組卡裝于所述爪槽內(nèi)。

優(yōu)選的，所述軸承通過軸承座固定于所述底板。

優(yōu)選的，所述步進電機通過所述步進電機座固定于所述底板。

優(yōu)選的，所述基座與所述彈片組連接處設有槽，所述槽在所述基座的內(nèi)側形成可變形的彈性件，所述張緊力調(diào)節(jié)模塊包括所述彈性件和用于調(diào)節(jié)所述彈性件變形度的頻率調(diào)節(jié)機構，所述頻率調(diào)節(jié)機構安裝于所述基座。

優(yōu)選的，所述位移傳感器為電容極板組，所述電容極板組包括兩個平行設置的電極，兩個所述電極分別固定于所述微動工作臺和所述基座。

優(yōu)選的，所述可變阻尼器設置于所述微動工作臺與所述底板或所述基座之間，并分別與所述底板或所述基座及所述微動工作臺相連接。

優(yōu)選的，所述驅動器包括有定子和動子，所述的定子固定于所述基座或所述底板，所述動子固定于所述微動工作臺。

優(yōu)選的，兩個平行設置的所述電極的非工作面設有絕緣層。