[发明专利]一种应用于辐射环境下的四自由度平台

摘要

本发明公开了一种应用于辐射环境下的四自由度平台，涉及防辐射领域；包括X轴位移轴，Y轴位移轴，Z轴位移轴，R轴旋转机构以及自适应夹持机构。X轴位移轴，Y轴位移轴和Z轴位移轴构采用全密闭式结构，端部及侧面分别固定安装有步进电机和LVDT，其中LVDT的测杆跟随移动滑块移动，从而测量各位移轴移动滑块的实际坐标参数，并通过控制器与步进电机形成位置的闭环控制。R轴旋转机构的前端固定连接自适应夹持机构；自适应夹持机构与R轴旋转机构的输出轴通过联轴器进行连接，在步进电机驱动下自适应夹持机构进行周向旋转运动。本发明耐辐照能力更强，在精度及多适应性方面均达到要求，可适应于不同外形、不同尺寸规格工件的夹持，且夹持力矩可调。

主权项

1.一种应用于辐射环境下的四自由度平台，其特征在于，包括：X轴位移轴，Y轴位移轴，Z轴位移轴，R轴旋转机构以及自适应夹持机构；

X轴位移轴，Y轴位移轴和Z轴位移轴结构相同，分别位于不同的水平层上，是三个直线位移轴；X轴位移轴位于最下方，通过移动滑块垂直连接Y轴位移轴；Y轴位移轴通过移动滑块连接Z轴位移轴，同时Z轴位移轴通过滑块固定连接R轴旋转机构，R轴旋转机构跟随Z向滑块在垂直方向上进行移动；

X轴位移轴，Y轴位移轴和Z轴位移轴采用全密闭式结构，端部及侧面分别固定安装有步进电机和LVDT，其中LVDT的测杆跟随移动滑块移动，从而测量各位移轴移动滑块的实际坐标参数，并通过控制器与步进电机形成位置的闭环控制；

R轴旋转机构的前端固定连接自适应夹持机构；自适应夹持机构与R轴旋转机构的输出轴通过联轴器进行连接，在步进电机驱动下自适应夹持机构进行周向旋转运动；

自适应夹持机构包括气动夹持装置，进/排气管路和夹持手指；气动夹持装置由压缩气体进行驱动，压缩气体通过进/排气管路进入到气动夹持装置内部，驱动内部活塞杆运动，最终使夹持手指开启或闭合，完成对被夹持工件的松开或夹持功能。

2.如权利要求1所述的一种应用于辐射环境下的四自由度平台，其特征在于，所述的步进电机驱动各自的直线位移轴，通过精密丝杠传动使移动滑块沿交叉滚子导轨进行直线运动；各向直线位移轴内行程开始及结束位置均安装有限位开关，起到行程限位保护的作用。

3.如权利要求1所述的一种应用于辐射环境下的四自由度平台，其特征在于，所述的R轴旋转机构的前面板固定安装原点开关及限位开关，对自适应夹持机构的旋转角度进行限位。

4.如权利要求1所述的一种应用于辐射环境下的四自由度平台，其特征在于，所述的LVDT包括线圈骨架，一次线圈，二次线圈，铁芯，测杆和屏蔽外壳；屏蔽外壳位于LVDT的最外侧；内部通过线圈骨架以及一次线圈和两个二次线圈缠绕在铁芯上，铁芯内部为测杆，通过跟随各直线位移轴的移动滑块的移动，从而测量各移动滑块的实际坐标参数，并通过控制器与步进电机形成位置的闭环控制。

5.如权利要求1所述的一种应用于辐射环境下的四自由度平台，其特征在于，所述的R轴旋转机构包括防尘罩，联轴器，轴承套，原点开关，滚动轴承，限位开关和步进电机；

防尘罩罩在步进电机的外围，通过联轴器连接轴承；同时轴承套在轴承套内；在R轴旋转机构的前面板固定安装原点开关及限位开关，对自适应夹持机构的旋转角度进行限位；限制自适应夹持机构旋转的起始位置，且原点开关的高重复定位精度，保证自适应夹持机构每次归零位置的一致性。