[實用新型]一種基于主動隔振的宏微雙驅動精密定位裝置

有效

• 申請號: 201921438158.1
• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN210790014U
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 邱志成;姚錫森;張憲民
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B23Q1/25
• 分類號: B23Q1/25;B23Q11/00;G12B3/00;F16F15/00;G05B19/19
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 王東東

本實用新型公開了一種基于主動隔振的宏微雙驅動精密定位裝置，包括機械運動本體單元、檢測單元及驅動控制單元；所述機械運動本體單元包括定位裝置底座、U形臺、微動平臺、有鐵直線電機及APA驅動器；所述檢測單元包括用于檢測U形臺位移量的光柵位移傳感器、用于檢測微動平臺位移量的激光干涉儀及用于檢測微動平臺相對U形臺水平方向振動量的電容位移傳感器；所述控制單元包括直線電機伺服放大器、APA線性放大器、運動控制卡、計算機及數據采集卡，該裝置采用主動振動的方式進行隔振，有效的減少了因機器振動對定位平臺的影響，能進一步地實現更高精度的定位。

技術領域

本實用新型涉及精密定位領域，具體涉及一種基于主動隔振的宏微雙驅動精密定位裝置。

背景技術

現代科學儀器和設備不斷朝著更高的精度方向發展,無論是用于加工制造的設備還是用于檢測的儀器,它們對精度控制的要求越來越高，另一方面，為了滿足高效的生產制造要求，對機器的運行及其響應速度也越來越高。但隨著對這些性能提升的同時，其它不可忽略的問題也隨之出現。其中對微振動的控制的要求達到了前所未有的高度，主動振動控制技術經常用于對低頻微振動進行控制。

柔性機構由于其結構簡單、工作效率高、無摩擦等特點常常被應用于機器人精密定位系統中，但由于微動定位平臺在運動過程中不可避免的存在慣量較大、易沖擊等問題，并且柔性鉸鏈剛度低，就很容易使微動平臺受到彈性振動的影響，降低整個裝置的定位精度和運動性能。

一種采用主動振動的方式進行隔振，兼顧宏微運動位移輸出，能夠在保證大行程范圍運動下實現精密定位的裝置是很好的解決方案。

實用新型內容

為了克服現有技術存在的缺點與不足，本實用新型首要目的是提供一種基于主動隔振的宏微雙驅動精密定位裝置。

為了達到上述目的，本實用新型采用如下的技術方案：

一種基于主動隔振的宏微雙驅動精密定位裝置，包括機械運動本體單元、檢測單元及驅動控制單元；

所述機械運動本體單元包括定位裝置底座、U形臺、微動平臺、有鐵直線電機及APA驅動器；

所述定位裝置底座的凸臺上固定兩條直線導軌，每根直線導軌上設有兩個滑塊；

所述U形臺由兩塊相同的U形臺側板和U形底板構成，兩塊U形臺側板相互平行并垂直固定于U形臺底板上；U形臺與導軌上的滑塊連接，相對于定位裝置底座滑動；

所述微動平臺通過柔性鉸鏈設置在U形臺底板的上方；

所述有鐵直線電機的定子固定在定位裝置底座上，其動子固定在U形臺底板的下面；

所述APA驅動器一端連接U形臺側板，另一端通過連接鉸鏈與微動平臺連接；

所述檢測單元包括用于檢測U形臺位移量的光柵位移傳感器、用于檢測微動平臺位移量的激光干涉儀及用于檢測微動平臺相對U形臺水平方向振動量的電容位移傳感器；

所述控制單元包括直線電機伺服放大器、APA線性放大器、運動控制卡、計算機及數據采集卡，所述檢測單元檢測信號輸出至數據采集卡，進一步輸入至計算機，所述計算機與運動控制卡相互連接，所述運動控制卡分別輸出信號至直線電機伺服放大器及APA線性放大器，進一步驅動有鐵直線電機及APA驅動器。

優選的，還包括一根橫梁，所述橫梁固定在定位裝置底座上，激光干涉儀固定在橫梁上。

優選的，所述微動平臺的一個側面安裝微動檢測板，其相對于微動平臺不動。

優選的，所述有鐵直線電機安裝后的動子與定子之間存在2mm間隙。

優選的，微動檢測板用于檢測位移的一個面為光滑平面。

優選的，所述柔性鉸鏈為六條。