[发明专利]直线电机驱动的Z－A两自由度并联主轴平台

摘要

一种直线电机驱动的Z－A两自由度并联主轴平台，由静平台、立柱、直线电机定子和动子、自锁装置、移动副组件、旋转副组件A、B、连杆组件、伸缩杆组件、动平台组件和主轴部件组成；静平台呈平面状；立柱呈槽状；直线电机定子设在立柱上、动子连接移动副组件；自锁装置有气缸、气缸座、摩擦片和摩擦柱；移动副组件有由直线导轨、滑块和运动基座；旋转副组件为回转部件；连杆组件呈V型状；伸缩杆组件有伸缩杆及U型拨叉；动平台组件呈几何对称多边形。连接关系是：立柱与静平台连接；移动副组件置于立柱上；连杆组件经旋转副组件A、B分别与移动副组件和动平台组件相连；伸缩杆组件一端连静平台，另一端经旋转副组件B连接动平台组件；主轴部件设在动平台组件上。

主权项

1、一种直线电机驱动的Z-A两自由度并联主轴平台，其特征在于：该装置由静平台(1)、立柱(2)、直线电机动子(3)和直线电机定子(4)、自锁装置、两个移动副组件、两个旋转副组件A(12)、两个连杆组件(13)、一个伸缩杆组件、三个旋转副组件B(16)、动平台组件(17)和主轴部件(18)组成；该静平台(1)是一个长方形的平面，用于定位和固定立柱(2)及摩擦柱(8)；在其中心位置有一圆形孔，用于安装固定伸缩杆组件；该立柱(2)是一个U型槽状整体部件，槽底部用于安装固定直线电机定子(4)，槽顶部两边用于安装固定直线导轨(9)；该直线电机定子(4)固定安装在立柱(2)上，直线电机动子(3)直接与移动副组件相连，构成直线电机直接驱动系统；该自锁装置是一组由单作用压出型气缸(6)、气缸座(5)、摩擦片(7)和摩擦柱(8)组成的摩擦支承系统，气缸为一种单作用压出型气缸，均匀分布在移动副组件的四角；摩擦片(7)为一种耐磨材料，直接与气缸活塞杆相连；该移动副组件由直线导轨(9)、滑块(10)和运动基座(11)组成，直线导轨(9)固定在立柱(2)上，运动基座(11)与滑块(10)相连，可沿导轨作Z轴往复移动；该旋转副组件是一对回转部件，能绕其自身轴线进行360°旋转；旋转副组件A和旋转副组件B结构相同，区别就是各自回转半径大小不同；该连杆组件(13)是一个近似V型的板状部件，其两端焊接有与旋转副组件A(12)和旋转副组件B(16)相配合的回转轴，从而构成一个整体部件；该伸缩杆组件由伸缩杆(14)和一个U型拨叉(15)组成，U型拨叉(15)顶部直接与伸缩杆(14)固定连接，U型口两端与旋转副组件B(16)配合，能绕其轴线回转；该动平台组件(17)是一个几何对称的多边形平台，上面设有安装螺纹孔；上述部件间的结构连接关系是：两个立柱(2)平行对置分布，分别与静平台(1)连接固定；两个移动副组件平行对置于两立柱(2)上，两个连杆组件(13)两端通过旋转副组件A(12)和旋转副组件B(16)分别与移动副组件和动平台组件(17)相连，从而构成2-PRR支链；伸缩杆组件一端固定在静平台(1)的中心位置，另一端通过旋转副组件B(16)与动平台组件(17)相连，从而对动平台组件(17)起到辅助支承和冗余约束作用；主轴部件(18)安装在动平台组件(17)上；动平台组件(17)带动主轴部件(18)在冗余约束作用下，可相对静平台作Z轴移动和进行A轴偏转。