[实用新型]一种五自由度协调的宏微双解耦运动平台

说明书

本实用新型提供一种五自由度协调的宏微双解耦运动平台，运动精度高。本实用新型实施例一种五自由度协调的宏微双解耦运动平台的技术方案包括：五个单自由度驱动装置，其中三个围成工字形，另外两个沿工字形对称设置；围成工字形的每一所述单自由驱动装置上均设有转动部件和移动部件，另外两个所述单自由度驱动装置均设有楔形块，每一所述楔形块上均设有相对其上下滑动的滑块，每一滑块上设有相对其滑动的边柱，两个所述边柱之间设有动平台。通过各驱动装置的协调配合及宏微驱动切换，动平台可实现五个自由度的宏微运动。

技术领域

本实用新型实施例涉及多自由度高速精密运动平台领域，尤其是五自由度高精并联运动平台，具体涉及一种五自由度协调的宏微双解耦运动平台。

背景技术

现今，随着精密数控加工、集成电路制造、微机电系统加工制造、生物工程等产业日新月异的发展，制造业装备研发迫在眉睫。例如在微电子制造行业中，其产品在体积方面一直朝着小、轻、薄等方向发展，但功能上却日益强大、多元化。解决这样两个发展方向之间矛盾的最佳途径就是采用更精细的制造装备进行特征尺寸的加工，提高封装的密度。这样一来，就对制造装备的运动精度、行程、速度、加速度、自由度等指标提出了更高的要求。此外，例如数控加工、生物工程等领域对具有多自由度的高速精密运动平台也具有广泛需求。由此可以看出多自由度高速精密运动平台的重要性以及其愈发紧迫的研发要求。

运动平台作为制造装备的核心部件需突破多自由度、高速、高加速度、大行程运动与精密定位等重要技术瓶颈。人们对于精密运动平台的要求越来越高，传统的运动平台大多为串联机构形式的少自由的运动平台，即多是数个单轴平台简单叠加，具有较多的连带环节及运动组件，运动误差积累严重，大部分难以同时满足多自由度和高精度。

实用新型内容

本实用新型提供一种五自由度协调的宏微双解耦运动平台，运动精度高。

本实用新型实施例一种五自由度协调的宏微双解耦运动平台的技术方案包括：

五个单自由度驱动装置，其中三个围成工字形，另外两个沿工字形对称设置；围成工字形的每一所述单自由驱动装置上均设有转动部件和移动部件，另外两个所述单自由度驱动装置均设有楔形块，每一所述楔形块上均设有相对其上下滑动的滑块，每一滑块上设有相对其滑动的边柱，两个所述边柱之间设有动平台。

优选的，各所述单自由度驱动装置均包括直线导轨、直线电机和核心运动平台，所述直线电机内置于所述直线导轨，且所述核心运动平台沿所述直线导轨滑动。

优选的，所述核心运动平台由宏运动件和宏微运动件组成，所述宏运动件和所述宏微运动件均嵌入所述直线导轨。

优选的，所述连杆一端通过扭簧安装在所述铰臂上。

优选的，所述宏微运动件上具有一缺口，所述缺口上设有凸起，所述宏运动件上设有与所述缺口等长的延伸件，所述延伸件上具有容纳所述凸起的空槽，所述空槽的长度大于所述凸起的长度，所述空槽与所述凸起之间的剩余区域内用于放置高钢弹簧和压电陶瓷微位移驱动器。

优选的，三个所述转动部件分别垂直于与其对应的所述单自由度驱动装置，且所述三个转动部件上设有悬梁。

优选的，所述悬梁上还设有两个可沿其上下滑动的移动部件，位于所述悬梁上的两个所述移动部件上各设有一根轴。

优选的，其中一根轴上用于伸入导杆，另一根轴上用于伸入导柱，所述导杆、所述导柱与两个所述边柱之间设置所述动平台。

优选的，每一所述楔形块上具有倾斜面，所述滑块设置在所述倾斜面上并垂直于与其对应的所述单自由度驱动装置。