[發(fā)明專利]一種雙測量的單驅(qū)動剛?cè)狁詈线\(yùn)動平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910515171.0
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN110281036B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李艷龍;楊志軍;李乾;陳新
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B23Q1/25
• 分類號: B23Q1/25;B25H1/00
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 楊曉松

本發(fā)明涉及一種雙測量的單驅(qū)動剛?cè)狁詈线\(yùn)動平臺，該剛?cè)狁詈线\(yùn)動平臺包括：核心運(yùn)動平臺、剛性支撐平臺、柔性鉸鏈組和測量系統(tǒng)；所述核心運(yùn)動平臺和所述剛性支撐平臺通過所述柔性鉸鏈組連接；所述測量系統(tǒng)用于測量所述核心運(yùn)動平臺和所述剛性支撐平臺之間的相對位移。由核心運(yùn)動平臺和剛性支撐平臺上分別安裝檢測元件得到兩者的位移關(guān)系，計算得到核心運(yùn)動平臺和剛性支撐平臺位移差補(bǔ)入電機(jī)，從而提高平臺響應(yīng)速度和平臺的定位精度，實現(xiàn)高速精密定位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高精密運(yùn)動平臺技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種雙測量的單驅(qū)動剛?cè)狁詈线\(yùn)動平臺。

背景技術(shù)

高速精密運(yùn)動控制領(lǐng)域，基于機(jī)械導(dǎo)軌的運(yùn)動平臺存在摩擦死區(qū)，精度只能達(dá)到微米級。在更高精度要求的場合，工業(yè)上需要采用氣浮、磁懸浮和靜壓導(dǎo)軌等方式來降低甚至消除摩擦的影響，成本高，使用環(huán)境要求高，不適應(yīng)用于量大面廣的電子制造場合。剛?cè)狁詈线\(yùn)動平臺巧妙地結(jié)合了直線平臺運(yùn)動范圍大和柔性鉸鏈彈性變形克服摩擦死區(qū)等優(yōu)點，從而實現(xiàn)精密運(yùn)動。單測平臺測量安裝在核心運(yùn)動平臺上，摩擦力與彈性變形完全當(dāng)作擾動來處理，剛性支撐平臺對平臺定位精度和響應(yīng)速度影響較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷，提供一種雙測量的剛?cè)狁詈线\(yùn)動平臺，在核心運(yùn)動平臺和剛性支撐平臺上分別安裝位移測量元件，兩個元件使用同一套光柵尺，構(gòu)成單驅(qū)動雙反饋剛?cè)狁詈线\(yùn)動平臺；雙反饋平臺通過兩個傳感器，可以判斷柔性鉸鏈的變形狀態(tài)，從而調(diào)整驅(qū)動，減少高速運(yùn)動過程中的振動。另外，可以判斷運(yùn)動是剛體運(yùn)動為主還是彈性振動為主，可以切換控制模型，從而實現(xiàn)高速精密運(yùn)動。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下。

一種雙測量的單驅(qū)動剛?cè)狁詈线\(yùn)動平臺，所述剛?cè)狁詈线\(yùn)動平臺包括：核心運(yùn)動平臺、剛性支撐平臺、柔性鉸鏈組和測量系統(tǒng)；所述核心運(yùn)動平臺和所述剛性支撐平臺通過所述柔性鉸鏈組連接；所述測量系統(tǒng)用于測量所述核心運(yùn)動平臺和剛性支撐平臺之間的相對位移。

進(jìn)一步，所述測量系統(tǒng)包括：連接板、相對位移檢測元件和光柵尺；所述連接板的一端固定在所述剛性支撐平臺上，所述連接板的另一端固定在所述核心運(yùn)動平臺上；所述光柵尺通過所述連接板安裝在所述核心運(yùn)動平臺上；所述相對位移檢測元件通過所述連接板安裝在所述剛性支撐平臺上。

進(jìn)一步，所述剛?cè)狁詈线\(yùn)動平臺還包括位移測量元件，所述位移測量元件安裝在所述核心運(yùn)動平臺上，用于讀取所述核心運(yùn)動平臺的位移。

進(jìn)一步，所述測量系統(tǒng)包括：第一位移檢測元件和第二位移檢測元件；所述第一位移檢測元件安裝在所述核心運(yùn)動平臺上，所述第二位移檢測元件安裝在所述剛性支撐平臺上。

進(jìn)一步，所述第二位移檢測元件通過螺栓支架可拆卸地安裝在所述剛性支撐平臺上。

進(jìn)一步，所述第一位移檢測元件和所述第二位移檢測元件共用光柵尺。

進(jìn)一步，所述剛?cè)狁詈线\(yùn)動平臺還包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述柔性鉸鏈組的剛度。

進(jìn)一步，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述核心運(yùn)動平臺與所述剛性支撐平臺之間，通過改變所述核心運(yùn)動平臺與所述剛性支撐平臺之間的相對位置來調(diào)節(jié)所述柔性鉸鏈組的剛度。

一種精密運(yùn)動平臺，所述精密運(yùn)動平臺包括：底座、固定在所述底座上的直線導(dǎo)軌、滑塊、前述的剛?cè)狁詈线\(yùn)動平臺、驅(qū)動器；所述剛?cè)狁詈线\(yùn)動平臺中的核心運(yùn)動平臺與所述驅(qū)動器連接，所述剛性支撐平臺通過所述滑塊與所述直線導(dǎo)軌連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果是：

1、由核心運(yùn)動平臺和剛性支撐平臺上分別安裝檢測元件得到兩者的位移關(guān)系，計算得到核心運(yùn)動平臺和剛性支撐平臺位移差補(bǔ)入電機(jī)，可以降低剛性支撐平臺對核心運(yùn)動平臺擾動的影響，從而提高平臺響應(yīng)速度和平臺的定位精度，實現(xiàn)高速精密定位。