一种组合柔铰式并联Roberts机构制造技术

本发明专利技术公开了一种组合柔铰式并联Roberts机构，该组合柔铰式并联Roberts机构由四个完全相同的组合柔铰式Robert机构对称并联布置，每个微调螺纹副驱动装置的前端紧贴于导向梁一端，后端通过一个压紧块和压紧螺钉与固定平台相连。在每个组合柔铰式Robert机构中，T型刚性连杆的底端通过直角柔性铰链与导向梁连接，T型刚性连杆的两侧通过两个长度和厚度完全相同的柔铰簧片与固定平台相连接，本发明专利技术采用具有分散柔度的柔铰簧片和具有集中柔度的直角柔性铰链作为直线导向机构的柔性铰链，机构中在远离导向梁处有8个柔度较大的柔铰簧片，靠近导向梁处有4个柔度较小的直角柔性铰链，因此该机构具有较大的离轴刚度比，这在通过低成本、低精度的驱动器驱动时保证了该机构较高的直线度和精度。

A combined flexible hinge type parallel Roberts mechanism

The invention discloses a combined flexure-hinged parallel Roberts mechanism. The combined flexure-hinged parallel Roberts mechanism is symmetrically arranged in parallel by four identical combined flexure-hinged Roberts mechanisms. The front end of each fine-tuning screw pair drive device is close to one end of the guide beam, and the back end is connected with the fixed platform through a compression block and a compression screw. Lian. In each combined flexure-hinged Robert mechanism, the bottom end of the T-type rigid connecting rod is connected with the guide beam by right-angle flexure hinges, and the two sides of the T-type rigid connecting rod are connected with the fixed platform by two flexure-hinged reeds of identical length and thickness. The invention adopts flexure-hinged reeds with decentralized flexibility and right-angle flexibility with centralized flexibility. Sex hinges are flexible hinges of linear guiding mechanism. There are eight flexure hinges far from the guiding beam and four right angle flexure hinges near the guiding beam. Therefore, the mechanism has a large off-axis stiffness ratio, which ensures that the mechanism is driven by low-cost and low-precision actuators. Higher straightness and accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种组合柔铰式并联Roberts机构
本专利技术属于先进制造中的精密
，具体涉及一种组合柔铰式并联Roberts机构。
技术介绍
为了适应时代发展，人们研制出了各种各样的精密定位机构和微位移机构来实现亚微米甚至纳米级的平面定位。现有的柔性微动平台形式多为3-RRR型，由于微动平台的运动输入多采用压电陶瓷等直线驱动器驱动，输出具有P副特性。然而，3-RRR柔性微动平台的输入端具有R副特性，在微动场合下，P副驱动R副势必会带来一定的误差，影响传动精度。若3-RRR型更换为3-PRR型，则P副驱动P副，通过柔性直线导向机构作为驱动输入端，对输入端的偏移进行限制，则会提高定位的精度。基于此，本专利技术提出了一种新型的柔性直线机构——组合柔铰式并联Roberts机构。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提高直线机构的传动精度，提供一种高离轴刚度比、高直线度的组合柔铰式并联Roberts机构。其技术方案为：本专利技术的组合柔铰式并联Roberts机构，包括：固定平台、导向梁、四个组合柔铰式Robert机构、微调螺纹副驱动装置、压紧块。其特征在于该组合柔铰式并联Roberts机构由四个完全相同的组合柔铰式Robert机构对称并联布置，每个微调螺纹副驱动装置的前端紧贴于导向梁一端，后端通过一个压紧块和压紧螺钉与固定平台相连。在每个组合柔铰式Robert机构中，T型刚性连杆的底端通过直角柔性铰链与导向梁连接，T型刚性连杆的两侧通过两个长度和厚度完全相同的柔铰簧片与固定平台相连接。通过驱动装置的调节螺栓可以调节驱动装置和导向梁之间的间隙和作用力，从而实现该组合柔铰式并联Roberts机构在直线方向上的高精度微动。本专利技术采用具有分散柔度的柔铰簧片和具有集中柔度的直角柔性铰链作为直线导向机构的柔性铰链，为组合柔铰式并联Roberts机构，机构中在远离导向梁处有8个柔度较大的柔铰簧片，靠近导向梁处有4个柔度较小的直角柔性铰链，因此该机构具有较大的离轴刚度比，这在通过低成本、低精度的驱动器驱动时保证了该机构较高的直线度和高精度。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：本专利技术在远离导向梁处有8个柔度较大的柔铰簧片，靠近导向梁处有4个柔度较小的直角柔性铰链，因此该机构具有较大的离轴刚度比，保证了较高的直线度和精度。本专利技术设计的组合柔铰式并联Roberts机构，由于具有较高的离轴刚度比，因此可以通过低成本、低精度的驱动器驱动，这有利于降低3-PRR型微动平台的制造成本。附图说明图1是本专利技术的组合柔铰式并联Roberts机构的结构示意图。图2是本专利技术的组合柔铰式并联Roberts机构中组合柔铰式Robert机构放大示意图。图3是本专利技术的组合柔铰式并联Roberts机构中直角柔性铰链结构放大示意图。图中：1-固定平台，2-导向梁，3-微调螺纹副驱动装置，4-压紧块，5-压紧螺钉，6-组合柔铰式Robert机构，7-T型刚性连杆，8-柔铰簧片，9-直角柔性铰链，10-柔铰簧片。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合附图对本专利技术作进一步地描述。组合柔铰式并联Roberts机构是一种并联机构，通过调节驱动装置的调节螺栓可以调节驱动装置和导向梁之间的间隙和作用力，可以实现该组合柔铰式并联Roberts机构在直线方向上的高精度微动。该组合柔铰式并联Roberts机构由四个完全相同的组合柔铰式Robert机构（6）对称并联布置，每个微调螺纹副驱动装置（3）的前端紧贴于导向梁（2）一端，后端通过一个压紧块（4）和压紧螺钉（5）与固定平台（1）相连。在每个组合柔铰式Robert机构（6）中，T型刚性连杆（7）的底端通过直角柔性铰链（9）与导向梁（2）连接，T型刚性连杆（7）的两侧通过两个长度和厚度完全相同的柔铰簧片（8、10）与固定平台（1）相连接。本专利技术采用具有分散柔度的柔铰簧片和具有集中柔度的直角柔性铰链作为直线导向机构的柔性铰链，为组合柔铰式并联Roberts机构，机构中在远离导向梁处有8个柔度较大的柔铰簧片，靠近导向梁处有4个柔度较小的直角柔性铰链，因此该机构具有较大的离轴刚度比，这在通过低成本、低精度的驱动器驱动时保证了该机构较高的直线度和高精度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合柔铰式并联Roberts机构包括：固定平台（1）、导向梁（2）、四个组合柔铰式Robert机构（6）、微调螺纹副驱动装置（3）、压紧块（4），其特征在于：该组合柔铰式并联Roberts机构由四个完全相同的组合柔铰式Robert机构（6）对称并联布置，每个微调螺纹副驱动装置（3）的前端紧贴于导向梁（2）一端，后端通过一个压紧块（4）和压紧螺钉（5）与固定平台（1）相连，在每个组合柔铰式Robert机构（6）中，T型刚性连杆（7）的底端通过直角柔性铰链（9）与导向梁（2）连接，T型刚性连杆（7）的两侧通过两个长度和厚度完全相同的柔铰簧片（8、10）与固定平台（1）相连接。

【技术特征摘要】
1.一种组合柔铰式并联Roberts机构包括：固定平台（1）、导向梁（2）、四个组合柔铰式Robert机构（6）、微调螺纹副驱动装置（3）、压紧块（4），其特征在于：该组合柔铰式并联Roberts机构由四个完全相同的组合柔铰式Robert机构（6）对称并联布置，每个微调螺纹副驱动装置（3）的前端紧贴于导向梁（2）一端，后端通过一个压紧块...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺磊，马少博，杨先海，程祥，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37