[发明专利]一种3D增材丝网印花冗余驱动对位平台及控制方法

权利要求书

1.一种3D增材丝网印花冗余驱动对位平台，其特征在于，包括工作平台、底座、两个X向运动副组及两个Y向运动副组；

所述工作平台位于底座上方；两个X向运动副组及两个Y向运动副组围成内切于工作平台的方形，且两个X向运动副组分别位于方形的两个对角处，两个Y向运动副组分别位于方形的另外两个对角处；

所述X向运动副组和Y向运动副组均包括驱动机构、转动副、两个滑动副；两个滑动副上下设置；两个滑动副的滑动方向分别为X方向和Y方向；位于下方的滑动副与底座连接，位于上方的滑动副通过转动副与工作平台连接；X向运动副组的驱动机构与滑动方向为X方向的滑动副连接，用于驱动滑动副带动工作平台沿X方向移动；Y向运动副组的驱动机构与滑动方向为Y方向的滑动副连接，用于驱动滑动副带动工作平台沿Y方向移动。

2.根据权利要求1所述的3D增材丝网印花冗余驱动对位平台，其特征在于，两个X向运动副组及两个Y向运动副组设置于平台和底座之间的空隙内，两个X向运动副组分别位于底座的两个对角处，两个Y向运动副组分别位于底座另外两个对角处。

3.根据权利要求1所述的3D增材丝网印花冗余驱动对位平台，其特征在于，所述X向运动副组位于上方的滑动副、Y向运动副组位于下方的滑动副的滑动方向均为Y方向，所述X向运动副组位于下方的滑动副、Y向运动副组位于上方的滑动副的滑动方向均为X方向。

4.根据权利要求3所述的3D增材丝网印花冗余驱动对位平台，其特征在于，所述驱动机构为驱动电机，所述X向运动副组和Y向运动副组的驱动机构的机体均安装于底座处；X向运动副组的驱动机构的输出轴的朝向与X方向一致，且与滑动方向为X方向的滑动副连接；Y向运动副组的驱动机构的输出轴的朝向与Y方向一致，且与滑动方向为Y方向的滑动副连接。

5.根据权利要求1所述的3D增材丝网印花冗余驱动对位平台，其特征在于，所述转动副包括轴承，所述轴承的外圈与位于上方的滑动副的顶面连接，所述轴承的内圈与工作平台的底面连接。

6.根据权利要求1所述的3D增材丝网印花冗余驱动对位平台，其特征在于，所述驱动机构包括滚珠丝杆及旋转电机，所述滚珠丝杆与旋转电机的输出轴传动连接，与驱动机构连接的滑动副开设有螺纹孔，所述滚珠丝杆螺纹传动地穿过螺纹孔。

7.根据权利要求6所述的3D增材丝网印花冗余驱动对位平台，其特征在于，所述滚珠丝杆通过联轴器、皮带或齿轮传动连接。

8.根据权利要求1所述的3D增材丝网印花冗余驱动对位平台，其特征在于，所述驱动机构为气缸或油缸，X向运动副组的驱动机构的输出轴与滑动方向为X方向的滑动副连接，用于驱动滑动副带动工作平台沿X方向移动；Y向运动副组的驱动机构的输出轴与滑动方向为Y方向的滑动副连接，用于驱动滑动副带动工作平台沿Y方向移动。

9.一种3D增材丝网印花冗余驱动对位平台的控制方法，其特征在于，适用于权利要求1-8任一所述的3D增材丝网印花冗余驱动对位平台，包括以下步骤：

判断接收指令为沿平面内X方向移动、沿平面内Y方向移动或绕XY平面的法线旋转；

若指令为沿平面内X方向移动，则仅控制两个X向运动副组的驱动机构分别同步驱动与之相连的滑动副移动；

若指令为沿平面内Y方向移动，则仅控制两个Y向运动副组的驱动机构分别同步驱动与之相连的滑动副移动；

若指令为绕XY平面的法线旋转，则控制两个X向运动副组、Y向运动副组的驱动机构分别同步驱动与之相连的滑动副移动。

10.根据权利要求9所述的3D增材丝网印花冗余驱动对位平台的控制方法，两个X向运动副组及两个Y向运动副组设置于平台和底座之间的空隙内，两个X向运动副组分别位于底座的两个对角处，两个Y向运动副组分别位于底座另外两个对角处，其特征在于，若指令为绕XY平面的法线旋转δθ，则控制两个X向运动副组、Y向运动副组的驱动机构分别同步驱动与之相连的滑动副移动δX₁、δX₂、δY₁、δY₂；

δY₁的计算方式如下：

δY₁＝R×Sin(θ_y-θ₀)-R×Sin(θ_y-θ₀-δθ)；

δY₂的计算方式如下：

δY₁＝δY₂；

δX₁的计算方式如下：

δX₂的计算方式如下：

δX₁＝δX₂；

式中：

W：X方向相邻的两个转动副的旋转中心的间距；

L：Y方向相邻的两个转动副的旋转中心的一半间距；

δY₁：一Y向运动副组的转动副的旋转中心的位移量；

δY₂：另一Y向运动副组的转动副的旋转中心的位移量；

δX₁：一X向运动副组的转动副的旋转中心的位移量；

δX₂：另一X向运动副组的转动副的旋转中心的位移量；

R：工作平台的几何中心至转动副的旋转中心的长度；

δθ：工作平台的旋转角度；

θ_x：连接在X向运动副组的转动副中心的角度；

θ_y：连接在Y向运动副组的转动副中心的角度；

θ₀：旋转前工作平台的角度。