[實用新型]一種混聯正交三自由度定位工作臺

有效

• 申請號: 201820101302.1
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN207771772U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 林盛;劉叢揚
• 申請（專利權）人: 大連交通大學
• 主分類號: B25H1/16
• 分類號: B25H1/16;B25H1/18
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

本實用新型公開了一種混聯正交三自由度定位工作臺，包括機架、柔順元件、驅動架、壓電陶瓷驅動器、工作臺和基座。所述的柔順元件為雙軸柔性鉸鏈；具體結構為：將兩個柔性薄板串聯連接，兩個柔性薄板板面相互垂直；三個柔順元件采取并聯布置，且軸線兩兩正交，相交于工作臺中心點；工作臺的下表面為工作面。本實用新型將工作平面安排在工作臺下表面，放置的工件或重物靠上方柔性元件的拉力支撐，有效地解決了壓桿失穩的問題，提高系統承載力。本實用新型的柔性元件可以實現左右彎折、前后彎折和繞豎直方向扭轉。本實用新型采用混聯柔性系統，既彌補了串聯系統由于積累誤差而降低精度且承載能力差的缺點，又解決了并聯系統工作空間小的問題。

技術領域

本實用新型涉及一種精密定位技術，特別是一種混聯微定位工作臺。

背景技術

與剛性結構相比，柔順機構具有結構簡單緊湊，便于能量儲存轉化，無機械摩擦、無間隙、無需潤滑、運動平穩、靈敏度高等諸多優點，可實現一定范圍的精確變形，越來越得到設計者的青睞，廣泛應用于精密工程、仿生機械、生物醫療和航空航天等前沿領域，如超精密加工機床、柔性仿生多足機器人、柔性支架與外科手術工具、變體飛機與柔性自適應機翼等。柔順機構的出現也恰好滿足了定位工作臺的需求，因此柔順機構在定位工作臺的設計中也得到大量應用。串聯柔性系統操作時會積累誤差，定位精度低，承載能力也比較差，難以滿足精密定位的要求，并聯柔性系統工作空間比較小，因此當同時要求精度高、穩定性好、工作空間大的定位工作臺時，純串聯、并聯柔性系統都不能滿足。由于定位工作臺需要滿足多個自由度運動，各操作之間容易相互干擾，造成定位偏差，影響精度。此外，當被定位工件重量較大時，依靠柔性元件支撐其重力易造成失穩，無法完成任務要求。

實用新型內容

為解決現有技術存在的上述問題，本實用新型要設計一種能同時滿足精度高、工作空間大、各運動相互影響小且能有效避免壓桿失穩的混聯正交三自由度定位工作臺。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：一種混聯正交三自由度定位工作臺，包括機架、柔順元件、驅動架、壓電陶瓷驅動器、工作臺和基座，所述的柔順元件包括柔順元件A、柔順元件B和柔順元件C，所述的驅動架包括L型驅動架A、L型驅動架B、L型驅動架C、Z型驅動架A、Z型驅動架B和Z型驅動架C，所述的壓電陶瓷驅動器包括壓電陶瓷驅動器A、壓電陶瓷驅動器B、壓電陶瓷驅動器C、壓電陶瓷驅動器D、壓電陶瓷驅動器E和壓電陶瓷驅動器F，所述的機架安裝在基座上；

所述的機架為框架結構，由左側機架、上側機架和后側機架組成；

所述的柔順元件A的兩端分別固定在工作臺左側和左側機架上，所述的柔順元件B的兩端分別固定在工作臺上側和上側機架上，所述的柔順元件C的兩端分別固定在工作臺后側和后側機架上，所述的工作臺通過柔順元件B、柔順元件A和柔順元件C安裝在機架上；

所述的Z型驅動架A安裝在左側機架內側，位于工作臺下邊緣處；所述的壓電陶瓷驅動器A安裝在Z型驅動架A上，壓電陶瓷驅動器A的驅動端與工作臺左側面接觸；

所述的L型驅動架A安裝在左側機架內側，位于工作臺前邊緣處；所述的壓電陶瓷驅動器B安裝在L型驅動架A上，壓電陶瓷驅動器B的驅動端與工作臺前側面接觸；

所述的L型驅動架B安裝在上側機架內側，位于工作臺前邊緣處；所述的壓電陶瓷驅動器C安裝在L型驅動架B上，壓電陶瓷驅動器C的驅動端與工作臺前側面接觸；

所述的L型驅動架C安裝在右側機架內側，位于工作臺右邊緣處；所述的壓電陶瓷驅動器D安裝在L型驅動架C上，壓電陶瓷驅動器D的驅動端與工作臺右側面接觸；

所述的Z型驅動架B安裝在后側機架內側，位于工作臺右邊緣處；所述的壓電陶瓷驅動器E安裝在Z型驅動架B上，壓電陶瓷驅動器E的驅動端與工作臺后側面接觸；