[實用新型]兩邊調節剛度的剛柔耦合平臺及運動平臺

有效

• 申請號: 201822092334.2
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN209578826U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 黃瑞銳;楊志軍
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B23Q1/34
• 分類號: B23Q1/34
• 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兩邊調節剛度的剛柔耦合平臺，所述剛柔耦合平臺包括：剛度支撐平臺、核心運動平臺和連接柔性鉸鏈組；所述剛度支撐平臺通過所述連接柔性鉸鏈組與所述核心運動平臺連接；所述剛柔耦合運動平臺還包括剛度調節機構；所述剛度調節機構包括調節支架、彈簧片和剛度調節件；所述調節支架將所述彈簧片保持在核心運動平臺的運動方向上的所述剛度支撐平臺與所述核心運動平臺之間的空隙中；所述剛度調節件用于改變所述調節支架的位置以所述彈簧片的剛度。本實用新型能夠柔性鉸鏈的剛度，實現了采用一個平臺即可適應不同工況。

技術領域

本實用新型涉及電機驅動技術，更具體的涉及一種兩邊調節剛度的剛柔耦合平臺及運動平臺。

背景技術

基于柔性鉸鏈可以有效的解決摩擦死區問題，在不提高成本的前提下，從而大幅度提高定位精度的優點，因此在精密運動平臺設計中的應用越來越廣泛。其中，在專利《基于應力剛化原理的剛度頻率可調一維微動平臺》(CN201410214605.0)、專利《一種單驅動剛柔耦合精密運動平臺及其實現方法及應用》(CN201610508540.X)及專利《直線電機共定子雙驅動宏微一體化高速精密運動一維平臺》(CN201410696217.0)等文獻中都提到了柔性鉸鏈。但上述柔性鉸鏈平臺由于兩端懸空，只靠平臺兩側的柔性鉸鏈作用，其所能承載的載荷都普遍比較偏小，無法應用于較大載荷的場合。在專利《一種大承載柔性鉸鏈導向機構》(CN20170883865.0)對通常的柔性鉸鏈做了進一步的改進，提出了主柔性鉸鏈組和次柔性鉸鏈組。其分別通過一體化加工出柔性鉸鏈陣列或通過采用高彈性彈簧片作為柔性鉸鏈本體，并進行裝配的方式實現柔性鉸鏈的作用。此方法大大增加了柔性鉸鏈平臺所能承載的載荷強度，但其缺點也是顯而易見的。首先，通過一體化加工的主次柔性鉸鏈組，柔性鉸鏈部分與平臺采用相同的材料，一般為鋁合金或其它不銹鋼材料，由于其材料特性缺陷，無論如何降低應力集中，在高頻工作時都將產生疲勞斷裂。其次，如果采用高彈性的彈簧片作為柔性鉸鏈主體，并通過裝配的方式將核心平臺與剛性支撐平臺進行連接，雖然解決了疲勞斷裂的問題，但由于裝配誤差不可避免的存在，定會降低平臺的整體精度。再者，無論是一體加工柔性鉸鏈組或通過高彈性彈簧片裝配成柔性鉸鏈主體都不能調節柔性鉸鏈的剛度，因此不能實現應用一個平臺來適應不同工況，這樣就無形中增加了成本。

發明內容

本實用新型提出了一種長壽命無裝配誤差剛度可調空間柔性鉸鏈，對目前精密運動平臺中柔性鉸鏈中存在的一體化加工柔性鉸鏈容易疲勞斷裂、采用高彈性彈簧片裝配成柔性鉸鏈主體存在裝配誤差以及不能調節柔性鉸鏈剛度的問題都進行了有效的解決。

本實用新型結合一體化加工免裝配誤差和彈片式柔性鉸鏈疲勞壽命長的特點，連接柔性鉸鏈組即次柔性鉸鏈采用一體化加工方法，保證剛性支撐平臺與核心運動平臺之間無裝配誤差。端部采用高彈性彈簧片進行裝配，提高柔性鉸鏈的剛度和抗非工作方向變形的能力。為了適應不同工作平臺對柔性鉸鏈剛度的需求，采用移動支撐進行彈簧片有效長度的調節，從而改變柔性鉸鏈的剛度。具體技術方案如下。

一種兩邊調節剛度的剛柔耦合平臺，所述剛柔耦合平臺包括：剛度支撐平臺、核心運動平臺和連接柔性鉸鏈組；所述剛度支撐平臺通過所述連接柔性鉸鏈組與所述核心運動平臺連接；所述剛柔耦合運動平臺還包括剛度調節機構；所述剛度調節機構包括調節支架、彈簧片和剛度調節件；所述調節支架將所述彈簧片保持在核心運動平臺的運動方向上的所述剛度支撐平臺與所述核心運動平臺之間的空隙中；所述剛度調節件用于改變所述彈簧片的剛度。

進一步，所述剛度調節件包括：支架調節壓塊和螺桿；所述支架調節壓塊將所述調節支架壓在所述剛度支撐平臺；所述螺桿連接所述支架調節壓塊、所述調節支架壓和所述剛度支撐平臺；調節所述螺桿的松緊能夠調節所述支架調節壓塊壓緊所述調節支架的程度。