[实用新型]一种大行程三自由度直线式快速刀具伺服装置

摘要

本实用新型涉及一种大行程三自由度直线式快速刀具伺服装置，属于超精密车削以及光学精密零件车削加工等技术领域，适用于曲率半径变化较大的自由曲面创成式加工。本实用新型采用三个音圈电机驱动主柔性铰链装置实现金刚石刀具在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的高频往复直线运动。本实用新型涉及的解耦装置可以实现将所述的一种大行程三自由度直线式快速刀具伺服装置在各自由度方向产生的耦合位移控制在纳米级，实现精密解耦。本实用新型具有结构简单、成本低、效率高等优点。本实用新型涉及的一种大行程三自由度直线式快速刀具伺服装置可以实现多自由度、高频、大行程往复直线运动。

主权项

一种大行程三自由度直线式快速刀具伺服装置，其特征在于：左支板(3a)、右支板(3b)、后支板(2b)分别与基座(1)、上盖板(4)固定连接；后侧板(2a)与底座(1)固定连接；上侧板(5a1)、(5a2)分别与上盖板(4)、上支板(5b)固定连接；主柔性铰链(6)与基座(1)、上盖板(4)固定连接，其中主柔性铰链(6)包括Y向外铰链组(6a1)、Y向内铰链组(6a2)、Y向八组导向臂(6a3)、Y向运动支撑臂(6a4)、Z向外铰链组(6b1)、Z向内铰链组(6b2)、Z向八组导向臂(6b3)、Z向运动支撑臂(6b4)、X向外铰链组(6c1)、X向内铰链组(6c2)、X向八组导向臂(6c3)、X向导向平台(6c4)和主柔性铰链基体(6d)；X向音圈电机(8)的定子部分与后侧板(2a)固定连接，X向音圈电机(8)的动子部分与X向解耦装置(7)固定连接，其中X向解耦装置(7)包括四个柔性臂(7b1、7b2、7b3、7b4)、两组柔性铰链组(7a1、7a2)，后运动导向臂(7d)，X向解耦臂前端(7c)，X向解耦装置(7)固定在后支板(2b)上通过X向解耦臂与主柔性铰链(6)固定连接；Y向音圈电机(10)的定子部分与左支板(3a)固定连接，Y向音圈电机(10)的动子部分与主柔性铰链(6)固定连接；Z向音圈电机(11)的定子部分与上支板(5b)固定连接，Z向音圈电机(11)的动子部分与Z向解耦装置(12)固定连接，其中Z向解耦装置包括四个柔性臂(12b1、12b2、12b3、12b4)、柔性铰链组(12a)、Z向解耦臂前端(12c)、后运动导向臂(12d)，Z向解耦装置(12)固定在上盖板(4)上通过Z向解耦臂与主柔性铰链(6)固定连接；金刚石刀具(9)固定在主柔性铰链(6)的导向平台上。