[實用新型]一種大承載柔性鉸鏈導向機構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721246554.5
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN207474079U
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設計）人: 李乾;楊志軍;陳新;陳桪;白有盾;何耀濱;孫晗;黃觀新;吳栢生
• 申請（專利權）人: 廣東工業(yè)大學
• 主分類號: G12B5/00
• 分類號: G12B5/00;G12B3/00
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

本實用新型公開了一種大承載柔性鉸鏈導向機構，其包括：核心運動平臺(3)、剛性支撐平臺(1)、分別設置在不同方向上的主柔性鉸鏈組(2)和次柔性鉸鏈組(401)。通過主柔性鉸鏈組(2)和次柔性鉸鏈組(401)的配合，有效防止核心運動平臺受到驅動器作用力矩過大時，核心運動平臺無法實現(xiàn)預期定位精度的技術問題。

技術領域

本實用新型涉及精密運動平臺的技術領域，更具體地，涉及一種大承載柔性鉸鏈導向機構。

背景技術

由于具有無摩擦、免潤滑等特點，柔性鉸鏈在精密運動平臺設計中得到了廣泛應用。在精密運動平臺設計中，柔性鉸鏈主要被用于導向機構設計。

圖1為現(xiàn)有的典型柔性鉸鏈導向機構。如圖1所示，核心運動平臺3通過柔性鉸鏈陣列2與剛性支撐平臺1連接。圖1所示的柔性鉸鏈陣列2中采用直梁型柔性鉸鏈，特別的，所述柔性鉸鏈陣列2也可以為由圖2所示的切口型柔性鉸鏈所構成的柔性鉸鏈陣列2a。

圖1所示的柔性鉸鏈導向結構的工作原理如圖3所示。剛性支撐平臺1固定在機座或初級運動平臺上，核心運動平臺3與驅動器剛性連接。柔性鉸鏈陣列2在驅動器作用下發(fā)生圖3(II)所示變形，所述核心運動平臺3按照柔性鉸鏈陣列2的剛度特性規(guī)律發(fā)生變形，產(chǎn)生指定位移。

圖1或圖2所示的現(xiàn)有柔性鉸鏈導向機構存在如下問題：當所述核心運動平臺3所受到驅動器作用力矩過大時，所述柔性鉸鏈陣列2可能產(chǎn)生如圖4(I)所示的非工作方向變形，進而使所述核心運動平臺3產(chǎn)生圖4(I)所示的偏轉位移，導致所述核心運動平臺3無法實現(xiàn)預期定位精度；當所述核心運動平臺3所承受的外載荷較大時，所述柔性鉸鏈陣列2可能產(chǎn)生如圖4(II)所示的非工作方向變形，同樣將導致所述核心運動平臺3無法實現(xiàn)預期定位精度。

采用通用氣浮或磁懸浮支撐方式對柔性鉸鏈導向機構進行剛度增強的方式可以較好地提高柔性鉸鏈導向機構抵抗非工作方向變形的能力，但上述方式的主要缺點在于制造與使用成本較高，限制了其使用范圍。

專利CN201610508540.X中提出了用低摩擦直線軸承和局部磁力支撐等來增強柔性鉸鏈導向機構抵抗非工作方向變形能力。上述方式存在的主要的缺點有：(1)只能小幅增強承載剛度和抵抗非工作方向的變形能力，剛度增強效果有限；(2)需要采用特定標準零部件，增加了制造成本，并限制了結構設計自由度。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決核心運動平臺受到驅動器作用力矩過大時，柔性鉸鏈陣列產(chǎn)生非工作方向變形，進而使核心運動平臺產(chǎn)生偏轉位移，導致核心運動平臺無法實現(xiàn)預期定位精度的技術問題，本實用新型提供了一種大承載柔性鉸鏈導向機構。

本實用新型采用的技術方案是：一種大承載柔性鉸鏈導向機構，其包括：核心運動平臺(3)、主柔性鉸鏈組(2)、剛性支撐平臺(1)和次柔性鉸鏈組(401)；

所述核心運動平臺(3)分別通過主柔性鉸鏈組(2)和次柔性鉸鏈組(401)與所述剛性支撐平臺(1)連接；

所述主柔性鉸鏈組(2)設置在所述核心運動平臺(3)的運動方向的側方；

所述次柔性鉸鏈組(401)設置在所述核心運動平臺(3)的運動方向上；

所述主柔性鉸鏈組(2)與所述次柔性鉸鏈組(401)的柔性鉸鏈的布局方向在所述核心運動平臺(3)運動方向的方向平面內(nèi)相互垂直，且均相對于所述核心運動平臺(3)對稱布置。

優(yōu)選地，所述核心運動平臺(3)通過剛性連接部(402)與所述次柔性鉸鏈組(401)連接。

優(yōu)選地，所述主柔性鉸鏈組(2)與次柔性鉸鏈組(401)內(nèi)的柔性鉸鏈與所述剛性支撐平臺(1)為一體式加工制造。