[发明专利]一种单压电并联同步驱动的变刚度测头

权利要求书

1.一种单压电并联同步驱动的变刚度测头，其特征在于，包括三维柔顺支撑机构(1)、固定板(2)、线弹性形变机构(3)、测针(5)、非接触传感器(6)和压电陶瓷(9)；

所述三维柔顺支撑机构(1)包括第一连接板(101)，所述第一连接板(101)上沿周向呈辐条状均布分布有至少三个连接臂(102)，每个所述连接臂(102)的上端面对应连接有柔性铰链(103)，每个所述连接臂(102)的下端面对应连接有爪臂(104)，且每个所述爪臂(104)均向内倾斜；

所述线弹性形变机构(3)包括第二连接板(301)，所述第二连接板(301)上沿周向呈辐条状均布分布有约束臂(302)和位移臂(303)，所述约束臂(302)和所述位移臂(303)交替分布，且所述约束臂(302)和所述位移臂(303)的数量分别与所述连接臂(102)的数量相同，所述第二连接板(301)的下端面连接有所述测针(5)；

所述固定板(2)被固定，且所述第一连接板(101)、所述固定板(2)和所述第二连接板(301)依次从上至下平行设置，所述压电陶瓷(9)连接在所述第一连接板(101)和所述固定板(2)之间；每个所述柔性铰链(103)的上端面被固定，每个所述爪臂(104)的下端面对应连接有一个所述约束臂(302)；每个所述位移臂(303)的上方对应设置有所述非接触传感器(6)；

变刚度测头还包括刚性约束块(4)，所述刚性约束块(4)的上端面开设有凹止口(401)；每个所述约束臂(302)的端部设置有与所述凹止口(401)配合的凸止口(304)，所述凸止口(304)与所述凹止口(401)配合后，所述刚性约束块(4)与所述爪臂(104)的下端面连接。

2.根据权利要求1所述的一种单压电并联同步驱动的变刚度测头，其特征在于，每个所述爪臂(104)与其对应连接的所述连接臂(102)之间的夹角为10°～45°。

3.根据权利要求1所述的一种单压电并联同步驱动的变刚度测头，其特征在于，变刚度测头还包括柱筒(7)和设置在柱筒(7)上方的端盖(8)，所述固定板(2)固定连接在所述柱筒(7)内，每个所述柔性铰链(103)的上端面与所述端盖(8)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种单压电并联同步驱动的变刚度测头，其特征在于，所述第一连接板(101)的下端面中心开设有第一约束孔(105)，所述固定板(2)的上端面中心开设有第二约束孔(201)，所述第一约束孔(105)和所述第二约束孔(201)的轴线重合，所述压电陶瓷(9)的一端位于所述第一约束孔(105)内，另一端位于所述第二约束孔(201)内。

5.根据权利要求4所述的一种单压电并联同步驱动的变刚度测头，其特征在于，所述第二连接板(301)的下端面中心开设有安装孔(305)，所述安装孔(305)的轴线与所述第二约束孔(201)的轴线重合，所述测针(5)的一端与所述安装孔(305)配合连接。

6.根据权利要求1所述的一种单压电并联同步驱动的变刚度测头，其特征在于，所述第一连接板(101)上沿周向呈辐条状均布分布有三个连接臂(102)。

7.根据权利要求1所述的一种单压电并联同步驱动的变刚度测头，其特征在于，所述非接触传感器(6)与所述固定板(2)的下端面固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种单压电并联同步驱动的变刚度测头，其特征在于，所述线弹性形变机构(3)采用铍青铜制作，且所述第二连接板(301)、所述约束臂(302)和所述位移臂(303)为一体制作。

9.根据权利要求1所述的一种单压电并联同步驱动的变刚度测头，其特征在于，所述固定板(2)的刚度大于所述三维柔顺支撑机构(1)的刚度。