[实用新型]龙门滑台柔性铰链支撑组件及其龙门双驱装置

说明书

本实用新型涉及机床制造等技术领域内的一种龙门滑台柔性铰链支撑组件及其龙门双驱装置，包括回转柔性铰链支撑和偏扭柔性铰链支撑；回转柔性铰链支撑与偏扭柔性铰链支撑成对使用且分别滑动连接于龙门滑台两侧导轨上；沿龙门滑台两侧导轨滑动时，回转柔性铰链支撑与偏扭柔性铰链支撑通过铰链回转、偏扭组合的变形方式，被动补偿龙门滑台两侧导轨直线度、平行度以及两侧运动不同步导致的龙门横梁跨度方向的拉压和弯扭形变。本实用新型通过一体化的柔性铰链设计保证了系统运行的刚性，解决了龙门滑台和龙门双驱装置系统安装精度要求极高，装调、控制困难，运行卡涩，重复定位精度差等问题。

技术领域

本实用新型涉及机械设计、运动控制、机床制造等技术领域，具体地，涉及一种龙门滑台柔性铰链支撑组件及其龙门双驱装置。

背景技术

龙门双驱系统是大型机床、测量设备的通用型解决方案，其运动精度受到龙门滑台两侧导轨直线度、平行度、以及两侧运动同步性等一系列因素的影响。传统的龙门横梁刚性联结方式，对系统的安装精度要求极高，直线模组或导轨系统的运动直线度、平行度误差直接反应到系统的定位精度上，甚至出现左右两侧无法同时到达指定同步位置的情况。同时，双侧直线模组运动不同步，将会导致龙门横梁、导轨系统受到拉压、弯扭等变形，甚至损坏机械系统，无疑增加了控制难度、限制了系统的高速运行安全性。

经检索，中国实用新型专利申请号为CN 201921169045.6，提出了一种龙门双驱偏差补偿技术，采用压电陶瓷、柔性铰链系统对机床运动误差进行补偿，需要指出的是，该装置仅能用来补偿龙门系统运动方向的位移偏差，并不能消除龙门横梁方向，双侧轨道的直线度、平行度导致的运行卡涩问题，单纯依靠柔性铰链的内部变形测量机床运动误差存在精度和可靠性问题。另外，中国发明专利申请号为CN 201610144577.9，提出了通过旋转机构和导向机构装配叠加的方式消除龙门系统和横梁内应力的方法，结构装配叠加会削弱龙门系统的刚性，机构运动间隙会进一步削弱龙门系统的精度，不利于龙门系统在高精度应用场景的使用。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种龙门滑台柔性铰链支撑组件及其龙门双驱装置。

根据本实用新型提供的一种龙门滑台柔性铰链支撑组件，包括回转柔性铰链支撑和偏扭柔性铰链支撑；

所述回转柔性铰链支撑与所述偏扭柔性铰链支撑成对使用且分别滑动连接于龙门滑台两侧导轨上；

沿所述龙门滑台两侧导轨滑动时，所述回转柔性铰链支撑与所述偏扭柔性铰链支撑通过铰链回转、偏扭组合的变形方式，被动补偿龙门滑台两侧导轨直线度、平行度以及两侧运动不同步导致的龙门横梁跨度方向的拉压和弯扭形变。

一些实施方式中，所述回转柔性铰链支撑包括回转柔性支撑铰链，所述回转柔性支撑铰链包括第一基板、第一微动盘以及第一薄壁梁，所述第一基板内设有第一容置孔，所述第一微动盘通过多根所述第一薄壁梁连接于所述第一容置孔内，多根所述第一薄壁梁成“十字”型交叉对称布置，所述第一支撑转接板与所述第一微动盘紧固连接；

成“十字”型的所述第一薄壁梁中的其中一对成“一字”型布置的所述第一薄壁梁的纵轴方向与龙门滑台移动方向相平行，所述第一微动盘与所述第一基板通过所述第一薄壁梁的弯曲形变产生相对回转运动。

一些实施方式中，所述回转柔性铰链支撑还包括第一支撑转接板，所述第一微动盘设有第一轴孔，所述第一支撑转接板设有第一固定轴，所述第一固定轴与所述第一轴孔过盈配合，所述第一支撑转接板通过所述第一微动盘相对所述第一基板产生相对回转运动。

一些实施方式中，所述偏扭柔性铰链支撑包括偏扭柔性支撑铰链，所述偏扭柔性支撑铰链包括第二基板、第二微动盘以及第二薄壁梁，所述第二基板内设有第二容置孔，所述第二微动盘通过多根所述第二薄壁梁连接于所述第二容置孔内，多根所述第二薄壁梁成“一字”型对称布置，所述第二转接板与所述第二微动盘紧固连接；