[实用新型]一种大行程高精度两自由度快速刀具伺服装置

权利要求书

1.一种大行程高精度两自由度快速刀具伺服装置，其特征在于：包括左驱动模块、右驱动模块、铰链模块、刀具模块、传感器组、底座，其中左驱动模块、右驱动模块分别置于铰链模块的左右两侧与铰链模块内的铰链架左右两端固定连接，刀具模块与铰链模块内部铰链架的前端固定连接，传感器组位由三个直线位移传感组成，固定连接于铰链模块内部，左驱动模块、右驱动模块及铰链模块分别固定连接在装置底座之上。

2.根据权利要求1所述的一种大行程高精度两自由度快速刀具伺服装置，其特征在于：所述右驱动模块与左驱动模块结构相同，二者相对布置，其中：

所述左驱动模块包括音圈电机一、左支撑板、上顶撑板一、下底板一、前挡板一、后挡板一、柔性铰链导向机构一，其中左支撑板为音圈电机一固定板，与音圈电机一的定子一固定连接，左驱动模块右侧面为柔性铰链导向机构一，与音圈电机一的动子一固定连接实现X轴导向作用，上顶板一、下底板一、前挡板一以及后挡板一分别与电机固定板一和柔性铰链导向机构一相互固定连接，形成长方体空间，并将音圈电机一包裹在内，左驱动模块的下底板与装置底座固定连接；

所述右驱动模块包括音圈电机二、右支撑板、上顶撑板二、下底板二、前挡板二、后挡板二、柔性铰链导向机构二，其中右支撑板为音圈电机二固定板，与音圈电机二的定子二固定连接，右驱动模块右侧面为柔性铰链导向机构二，与音圈电机二的动子二固定连接实现X轴导向作用，上顶板二、下底板二、前挡板二以及后挡板二分别与电机固定板二和柔性铰链导向机构二相互固定连接，形成长方体空间，并将音圈电机二包裹在内，右驱动模块的下底板二与装置底座固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种大行程高精度两自由度快速刀具伺服装置，其特征在于：所述柔性铰链导向机构一、柔性铰链导向机构二采用碳纤维材料。

4.根据权利要求2所述的一种大行程高精度两自由度快速刀具伺服装置，其特征在于：所述音圈电机一、音圈电机二具有纳米级的定位精度和毫米级的运动行程。

5.根据权利要求1所述的一种大行程高精度两自由度快速刀具伺服装置，其特征在于：所述铰链模块由铰链架及支撑板组成，铰链架位于支撑板构成的内部；

所述支撑板包括上底板、下底板、前挡板、后挡板，其中下底板与装置底座固定连接，前挡板、后挡板分别置于铰链模块前、后端且与下底板固定连接，上底板与前挡板和后挡板固定连接；

所述铰链架由两个菱形柔性铰链及四个竖直连杆组成，两个菱形柔性铰链分别上下水平放置且竖直投影重合，四个竖直连杆分别与两菱形铰链前、后、左、右端面固定连接，菱形柔性铰链长对角线对应两端为铰链架前、后端，短对角线对应两端为铰链架的左、右端；左端竖直连杆与左驱动模块的柔性铰链导向机构一固定连接，右端竖直连杆与右驱动模块2的柔性铰链导向机构二固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种大行程高精度两自由度快速刀具伺服装置，其特征在于：所述传感器组由上部X轴方向位移传感器一、X轴方向位移传感器二和下部一个Y轴方向位移传感器组成，上部X轴方向位移传感器一、X轴方向位移传感器二分别固定连接于铰链模块的上支撑板的下表面，Y轴方向位移传感器固定连接于铰链模块的下底板上表面。

7.根据权利要求6所述的一种大行程高精度两自由度快速刀具伺服装置，其特征在于：所述传感器组的上部X轴方向位移传感器一、X轴方向位移传感器二和下部一个Y轴方向位移传感器分别采用光栅位移传感器。

8.根据权利要求1所述的一种大行程高精度两自由度快速刀具伺服装置，其特征在于：所述刀具模块由金刚石刀具及刀具座组成，金刚石刀具固定连接在刀具座上，刀具座固定连接在铰链架的前端竖直连杆中部。