[发明专利]一种空间曲梁六自由度微位移工作台

说明书

本发明公开了一种空间曲梁六自由度微位移工作台，包括基座、工作台、柔顺曲梁元件、侧板、Z型驱动架、L型驱动架和驱动微分头；所述的工作台通过柔顺曲梁元件安装到基座上，所述的柔顺曲梁元件有四组，分别安装在工作台的四周；每组柔顺曲梁元件由两段四分之一圆弧曲梁组成，呈“人”字型安装在工作台的一侧。本发明采用四个“人”字形的柔顺曲梁元件实现工作台六自由度的移动，受力时变形更柔顺，而且结构更加紧凑。由于本发明在Z型驱动架和L型驱动架上共安装了10个驱动微分头，如果分别输入不同的驱动位移组合，可使工作台分别获得沿X、Y、Z三轴的移动以及绕X、Y、Z三轴的转动，实现了工作台空间六自由度的运动。

技术领域

本发明涉及一种微定位技术，特别是空间六自由度微工作台。

背景技术

随着科学技术的快速发展，对机械设备的要求不断提高，由于柔顺机构具有可降低成本、提高精度、容易小型化等优点，满足了人们的迫切需求。柔顺机构有较高的固有精度，广泛应用于精密工程、航空航天、仿生机械、生物医疗等各种科技前沿领域。由于直梁受力分析比较简单，因此在目前的柔顺机构中，大多采用直梁，但直梁几何参数较少且调整范围有限，导致其对性能指标调整能力有限。以现有的平面单自由度和多自由度微位移工作台为例，因为直梁几何参数较少，所以对于空间多自由度的操作，需要通过多种形式的直梁进行串并联组合，导致结构臃肿且不好调节。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种结构紧凑且便于调节的空间曲梁六自由度微位移工作台。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种空间曲梁六自由度微位移工作台，包括基座、工作台、柔顺曲梁元件、侧板、Z型驱动架、L型驱动架和驱动微分头；所述的工作台通过柔顺曲梁元件安装到基座上，所述的柔顺曲梁元件有四组，分别安装在工作台的四周；每组柔顺曲梁元件由两段四分之一圆弧曲梁组成，呈“人”字型安装在工作台的一侧；圆弧曲梁的上端固定在工作台上、下端固定在基座上；所述的侧板有四个，分别安装在工作台的四周；所述的Z型驱动架有四个，分别固定在基座四周；所述的L型驱动架有两个，分别安装在工作台两侧的基座的上，所述的在Z型驱动架和L型驱动架上均安装水平驱动微分头；所述的在Z型驱动架上均安装垂直驱动微分头。

进一步地，所述的Z型驱动架安装在基座的中心轴线上；所述的L型驱动架安装在基座同一中心轴线的两侧。

进一步地，所述的基座水平面形状为方形。

进一步地，所述的圆弧曲梁的上端通过内六角圆柱头螺钉固定在工作台侧边的中部。

进一步地，所述的Z型驱动架通过内六角沉头螺钉固定在基座四周的凹槽处。

进一步地，整个工作台为中心对称结构。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用四个“人”字形的柔顺曲梁元件实现工作台六自由度的移动，受力时变形更柔顺，而且结构更加紧凑。

2、由于本发明在Z型驱动架和L型驱动架上共安装了10个驱动微分头，如果分别输入不同的驱动位移组合，可使工作台分别获得沿X、Y、Z三轴的移动以及绕X、Y、Z三轴的转动，实现了工作台空间六自由度的运动。

3、本发明采用驱动微分头作为驱动器，操作简单、灵活，维修方便，大幅度降低了成本。

4、本发明加工方便、结构简单、不需润滑、结构精度高。

附图说明

本发明共有附图4张，其中：

图1为本发明结构的主视图；

图2为本发明结构的俯视图；

图3为本发明结构的左视图；

图4为本发明结构的立体图。