[發(fā)明專利]一種六自由度大行程高精度復(fù)位裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610383222.5
• 申請日: 2016-06-02
• 公開（公告）號: CN107462393B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹猛;徐志剛;劉勇;白鑫林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

本發(fā)明涉及風(fēng)洞天平校準系統(tǒng)的復(fù)位裝置，具體的說是一種六自由度大行程高精度復(fù)位裝置。包括固定及安裝機構(gòu)、X向粗復(fù)位平臺、Z向粗復(fù)位平臺、Y向粗復(fù)位平臺、高精度并聯(lián)復(fù)位機構(gòu)及三軸轉(zhuǎn)臺，其中固定及安裝機構(gòu)與地基固連，X向粗復(fù)位平臺安裝于固定及安裝機構(gòu)上，Z向粗復(fù)位平臺安裝于X向粗復(fù)位平臺上，Y向粗復(fù)位平臺安裝于Z向粗復(fù)位平臺上，Y向粗復(fù)位平臺上安裝有支撐立柱，高精度并聯(lián)復(fù)位機構(gòu)一端與Y向粗復(fù)位平臺連接或通過支撐立柱與Y向粗復(fù)位平臺連接，另一端與三軸轉(zhuǎn)臺固連。本發(fā)明的復(fù)位機構(gòu)可以在承受超大載荷時進行高精度復(fù)位運動，在實現(xiàn)大行程粗調(diào)整的基礎(chǔ)上由高精度并聯(lián)復(fù)位實現(xiàn)精調(diào)，實現(xiàn)了對風(fēng)洞天平校準的實時精確復(fù)位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)洞天平校準系統(tǒng)的復(fù)位裝置，具體的說是一種六自由度大行程高精度復(fù)位裝置。

背景技術(shù)

風(fēng)洞應(yīng)變天平在風(fēng)洞測力試驗前需要進行校準，天平校準系統(tǒng)是應(yīng)變天平靜態(tài)校準的主要設(shè)備。目前，天平校準系統(tǒng)承受載荷和精度都相對較低，而沒有出現(xiàn)超大載荷高精度的校準系統(tǒng)。對于超大載荷高精度的校準系統(tǒng)，傳統(tǒng)的復(fù)位單元達不到系統(tǒng)所對應(yīng)復(fù)位單元的要求。一方面，大載荷要求機構(gòu)具有足夠的剛度，導(dǎo)致相應(yīng)零件的體積必然增大。另一方面，高精度對機構(gòu)的設(shè)計和加工精度提出了很高的要求。

國內(nèi)還沒有出現(xiàn)可用的超大載荷高精度的校準系統(tǒng)復(fù)位單元，當(dāng)系統(tǒng)運行時，復(fù)位單元要承受很大的載荷且對其運動精度有很高的要求，因此很難保證始終承受超大載荷時的高精度復(fù)位運動，實現(xiàn)對風(fēng)洞天平校準的實時精確復(fù)位。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種六自由度大行程高精度復(fù)位裝置。該六自由度大行程高精度復(fù)位裝置能保證在承受很大的載荷時，進行高精度復(fù)位運動，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計和高精度傳感器的運用，實現(xiàn)對風(fēng)洞天平校準的實時精確復(fù)位。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種六自由度大行程高精度復(fù)位裝置，包括固定及安裝機構(gòu)、X向粗復(fù)位平臺、Z向粗復(fù)位平臺、Y向粗復(fù)位平臺、高精度并聯(lián)復(fù)位機構(gòu)及三軸轉(zhuǎn)臺，其中固定及安裝機構(gòu)下部與地基固連，X向粗復(fù)位平臺安裝于固定及安裝機構(gòu)上，Z向粗復(fù)位平臺安裝于X向粗復(fù)位平臺上，Y向粗復(fù)位平臺安裝于Z向粗復(fù)位平臺上，Y向粗復(fù)位平臺上安裝有支撐立柱，高精度并聯(lián)復(fù)位機構(gòu)的一端與Y向粗復(fù)位平臺連接或通過支撐立柱與Y向粗復(fù)位平臺連接，另一端與三軸轉(zhuǎn)臺固連。

所述固定及安裝機構(gòu)包括底座、調(diào)整墊塊、T型槽塊和地腳螺栓，其中地腳螺栓的一端與地基固連，另一端與T型槽塊連接，T型槽塊上安裝底座，T型槽塊與底座之間安裝調(diào)整墊塊，在安裝時可以通過調(diào)整墊塊來使底座保持水平。

所述X向粗復(fù)位平臺包括X向滑臺與X向直線驅(qū)動單元，X向滑臺通過X向直線驅(qū)動單元安裝在底座上；所述Z向粗復(fù)位平臺包括Z向滑臺與Z向直線驅(qū)動單元，其中Z向滑臺通過Z向直線驅(qū)動單元安裝于X向滑臺的上方；所述X向直線驅(qū)動單元和Z向直線驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)相同，均包括伺服電機Ⅰ、減速器、滾珠絲杠Ⅰ及滑塊Ⅰ，其中伺服電機Ⅰ通減速器Ⅰ連接滾珠絲杠Ⅰ，所述滑塊Ⅰ通過螺旋副與滾珠絲杠Ⅰ連接。

所述減速器Ⅰ上連有手柄Ⅰ，在故障或停電等異常狀態(tài)下可進行人工干預(yù)調(diào)整，所述X向滑臺和Z向滑臺上均設(shè)有光柵尺Ⅰ，所述光柵尺Ⅰ用于復(fù)位運動的實時閉環(huán)控制。

所述Y向粗復(fù)位平臺包括升降臺、導(dǎo)向柱、氮氣平衡缸、伺服電機Ⅱ、減速器Ⅱ、換向機構(gòu)及螺旋升降機，其中導(dǎo)向柱與升降臺之間通過銅套進行滑動，氮氣平衡缸安裝在導(dǎo)向柱上，其所平衡重力可通過安裝在氮氣平衡缸上的壓力調(diào)整裝置進行調(diào)整，伺服電機Ⅱ通過減速器Ⅱ和換向機構(gòu)與螺旋升降機連接，升降臺與螺旋升降機連接，并通過螺旋升降機的驅(qū)動進行上下運動。

所述減速器Ⅱ上連有手柄Ⅱ，在故障或停電等異常狀態(tài)下可進行人工干預(yù)調(diào)整，所述升降臺上設(shè)有光柵尺Ⅱ，光柵尺Ⅱ用于復(fù)位運動的實時閉環(huán)控制。