[實用新型]一種五自由度協調的宏微雙解耦運動平臺

有效

• 申請號: 201821207070.4
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN208913591U
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 高健;張金迪;鐘永彬;劉亞超;張攬宇;陳新;萬宇;鐘耿君;譚令威
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B23Q1/44
• 分類號: B23Q1/44
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本實用新型提供一種五自由度協調的宏微雙解耦運動平臺，運動精度高。本實用新型實施例一種五自由度協調的宏微雙解耦運動平臺的技術方案包括：五個單自由度驅動裝置，其中三個圍成工字形，另外兩個沿工字形對稱設置；圍成工字形的每一所述單自由驅動裝置上均設有轉動部件和移動部件，另外兩個所述單自由度驅動裝置均設有楔形塊，每一所述楔形塊上均設有相對其上下滑動的滑塊，每一滑塊上設有相對其滑動的邊柱，兩個所述邊柱之間設有動平臺。通過各驅動裝置的協調配合及宏微驅動切換，動平臺可實現五個自由度的宏微運動。

技術領域

本實用新型實施例涉及多自由度高速精密運動平臺領域，尤其是五自由度高精并聯運動平臺，具體涉及一種五自由度協調的宏微雙解耦運動平臺。

背景技術

現今，隨著精密數控加工、集成電路制造、微機電系統加工制造、生物工程等產業日新月異的發展，制造業裝備研發迫在眉睫。例如在微電子制造行業中，其產品在體積方面一直朝著小、輕、薄等方向發展，但功能上卻日益強大、多元化。解決這樣兩個發展方向之間矛盾的最佳途徑就是采用更精細的制造裝備進行特征尺寸的加工，提高封裝的密度。這樣一來，就對制造裝備的運動精度、行程、速度、加速度、自由度等指標提出了更高的要求。此外，例如數控加工、生物工程等領域對具有多自由度的高速精密運動平臺也具有廣泛需求。由此可以看出多自由度高速精密運動平臺的重要性以及其愈發緊迫的研發要求。

運動平臺作為制造裝備的核心部件需突破多自由度、高速、高加速度、大行程運動與精密定位等重要技術瓶頸。人們對于精密運動平臺的要求越來越高，傳統的運動平臺大多為串聯機構形式的少自由的運動平臺，即多是數個單軸平臺簡單疊加，具有較多的連帶環節及運動組件，運動誤差積累嚴重，大部分難以同時滿足多自由度和高精度。

實用新型內容

本實用新型提供一種五自由度協調的宏微雙解耦運動平臺，運動精度高。

本實用新型實施例一種五自由度協調的宏微雙解耦運動平臺的技術方案包括：

五個單自由度驅動裝置，其中三個圍成工字形，另外兩個沿工字形對稱設置；圍成工字形的每一所述單自由驅動裝置上均設有轉動部件和移動部件，另外兩個所述單自由度驅動裝置均設有楔形塊，每一所述楔形塊上均設有相對其上下滑動的滑塊，每一滑塊上設有相對其滑動的邊柱，兩個所述邊柱之間設有動平臺。

優選的，各所述單自由度驅動裝置均包括直線導軌、直線電機和核心運動平臺，所述直線電機內置于所述直線導軌，且所述核心運動平臺沿所述直線導軌滑動。

優選的，所述核心運動平臺由宏運動件和宏微運動件組成，所述宏運動件和所述宏微運動件均嵌入所述直線導軌。

優選的，所述連桿一端通過扭簧安裝在所述鉸臂上。

優選的，所述宏微運動件上具有一缺口，所述缺口上設有凸起，所述宏運動件上設有與所述缺口等長的延伸件，所述延伸件上具有容納所述凸起的空槽，所述空槽的長度大于所述凸起的長度，所述空槽與所述凸起之間的剩余區域內用于放置高鋼彈簧和壓電陶瓷微位移驅動器。

優選的，三個所述轉動部件分別垂直于與其對應的所述單自由度驅動裝置，且所述三個轉動部件上設有懸梁。

優選的，所述懸梁上還設有兩個可沿其上下滑動的移動部件，位于所述懸梁上的兩個所述移動部件上各設有一根軸。

優選的，其中一根軸上用于伸入導桿，另一根軸上用于伸入導柱，所述導桿、所述導柱與兩個所述邊柱之間設置所述動平臺。

優選的，每一所述楔形塊上具有傾斜面，所述滑塊設置在所述傾斜面上并垂直于與其對應的所述單自由度驅動裝置。