一种多构型精密定位平台制造技术

本发明专利技术公开了一种多构型精密定位平台，包括动平台（1）、底部基座（2）以及连接两者三条结构相同的柔性支链（3）；每条柔性支链（3）均包括驱动器（31）、平面位移放大机构（32）、压紧件（33）、圆柱型柔性铰链（34）、压紧件（35）及至少两个定位件：定位件Ⅰ（36）与定位件Ⅱ（37）；平面位移放大机构（32）底面设有一组螺纹孔（322）及定位孔（323），与基座（2）上相应通孔及定位孔对齐并紧固，可改变精密定位平台的构型；本发明专利技术能够实现平台各支链解耦运动，同时降低加工制造的难度，并且具有多种构型的精密定位平台，满足不同需求、提高效率降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种定位平台，具体是一种多构型精密定位平台，属于微电子机械系统(MEMS)

技术介绍
随着精密定位平台在医疗、生物工程及精密制造等领域的研究及应用不断深入，对精密定位平台的需求越来越广泛，并且向着高精度及高灵活性的方向发展，柔顺并联机构已被应用于精密定位平台中，其同时具有并联机构的优点如高刚度、灵巧性，以及柔顺机构的优点如无间隙、无摩擦、无需润滑、无冲击等。精密定位平台通常采用精密驱动器，但是精密驱动器的运动行程非常有限，不足以满足实际需求，因此需要位移放大机构与精密驱动器配合使用；精密定位平台要实现空间运动，必须包含多轴柔性铰链或由单轴柔性铰链组合而成的复合轴柔性铰链。现有的精密定位平台已有很多，但多数只能实现平面运动。随着空间需求增多，已有一些可实现空间运动的平台被提出，但在结构及运动解耦上存在矛盾: 一方面，简单机构在实现空间运动时出现各支链之间存在耦合运动，增加分析及控制的困难，降低定位精度； 另一方面，为了降低耦合影响而采用复杂的空间结构，增加了加工制造困难。另外，为了保证精密定位平台的各项性能均衡，在不同应用场合要求下，往往需要多种构型的定位平台才能满足要求，而现有的定位平台构型单一，其他通用部件的重复利用率低，且生产成本较高，难以满足对精密定位平台的需求。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种多构型精密定位平台，其能够实现平台各支链解耦运动，同时降低加工制造的难度，并且具有多种构型的精密定位平台，满足不同需求、提高效率降低成本。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:一种多构型精密定位平台，它包括: 上部动平台、底部基座以及连接两者三条结构相同的柔性支链； 所述每条柔性支链均包括驱动器、平面位移放大机构、压紧件、圆柱型柔性铰链、压紧件及至少两个定位件:定位件I与定位件II ； 其中，所述平面位移放大机构的位移输出端、压紧件1、压紧件II及动平台上均设有与圆柱型柔性铰链直径相等的圆弧槽； 圆柱型柔性铰链的一端与平面位移放大机构的位移输出端及压紧件I上的圆弧槽配合并压紧、另一端与动平台及压紧件II上的圆弧槽配合并压紧； 所述平面位移放大机构底面设有一组螺纹孔及一组定位孔，定位件I与定位件II位于定位孔中，基座上设有多组标准的通孔及定位孔，调整平面位移放大机构使底面螺纹孔及定位件与基座上通孔及定位孔的其中一组对齐并紧固，以改变精密定位平台的构型； 所述的驱动器的驱动轴在平面位移放大机构的工作平面内并驱动面位移放大机构工作平面内发生平面变形运动。所述平面位移放大机构为杠杆式平面位移放大机构或桥式平面位移放大机构；均设有相同的平面位移放大机构圆弧槽、底面螺纹孔组及定位孔组。所述的三条柔性支链分别与动平台及基座固连，并相对动平台的几何中心轴成轴对称布置。所述基座上的多组标准的通孔及定位孔均包括安装通孔及定位孔组1、安装通孔及定位孔组II以及安装通孔及定位孔组III。所述圆柱型柔性铰链设有多个，每个都具有相同直径不同长度。所述平面位移放大机构通过整块板材加工而成。 所述动平台呈中部带有通孔的三角形状。与现有的定位平台相比:本专利技术的平面位移放大机构只产生平面内变形，非平面变形可忽略不计，通过圆柱形柔性铰链将平面位移放大机构的平面运动传递至动平台，三条柔性支链的合成运动实现动平台的三维运动即实现两个微转动及一个微平动，各柔性支链之间的耦合影响止于圆柱形柔性铰链，起到球铰功能，各平面位移放大机构可单独整块加工而成，通过简单结构实现各支链解耦运动，同时降低了加工制造的难度，可广泛应用于生物工程微定位、精密装配等领域； 并且本专利技术中的平面位移放大机构及圆柱型柔性铰链设置有多种互换方案，各方案具有相同的与其他零部件结合的接口，在不需更换定位平台其他零部件时可方便地互相替换，从而获得多种构型的精密定位平台，满足不同需求，提高效率降低成本。【附图说明】图1本专利技术多构型精密定位平台实施例一； 图2本专利技术实施例一的柔性支链结构示意图； 图3本专利技术实施例一的动平台结构示意图； 图4本专利技术实施例一的基座结构不意图； 图5杠杆式平面位移放大机构的结构示意图； 图6桥式平面位移放大机构的结构示意图； 图7本专利技术的多构型精密定位平台实施例二； 图8本专利技术的多构型精密定位平台实施例三。图中:1、动平台，2、基座，3、柔性支链，11、动平台圆弧槽，21、安装通孔及定位孔组I，22、安装通孔及定位孔组11，23、安装通孔及定位孔组III，31、精密驱动器，32、平面位移放大机构，33、压紧件I，34、圆柱型柔性铰链，35、压紧件II，36、定位件I，37、定位件II，321、平面位移放大机构圆弧槽，322、螺纹孔组，323、定位孔组。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步说明。其中，本专利技术以附图1为基准，附图1的左、右、上、下、中心为本专利技术的左、右、上、下、中心。应注意到的是:除非另外具体说明，否则本实施例中阐述的部件的相对布置、数值等不限于本专利技术的范围。本专利技术为一种多构型精密定位平台，如图1所示，它包括: 上部动平台1、底部基座2以及连接两者三条结构相同的柔性支链3，三条柔性支链3分别与动平台I及基座2固连，并相对动平台I的几何中心轴成轴对称布置； 如图2所示，所述每条柔性支链3均包括驱动器31、平面位移放大机构32、压紧件33、圆柱型柔性铰链34、压紧件35及至少两个定位件:定位件I 36与定位件II 37 ; 其中，所述平面位移放大机构32的位移输出端、压紧件I 33、压紧件II 35及动平台I上均设有与圆柱型柔性铰链34直径相等的圆弧槽，动平台I上的圆弧槽为动平台圆弧槽11，如图3所示； 圆柱型柔性铰链34的一端与平面位移放大机构32的位移输出端及压紧件I 33上的圆弧槽配合并压紧、另一端与动平台I及压紧件II 35上的圆弧槽配合并压紧； 如图4、图5所示，所述平面位移放大机构32底面设有一组螺纹孔322及一组定位孔323，定位件I 36与定位件II 37位于定位孔323中，基座2上设有多组标准的通孔及定位孔，调整平面位移放大机构32使底面螺纹孔322及定位件与基座2上通孔及定位孔的其中一组对齐并紧固，以改变精密定位平台的构型，即具有多种构型的精密定位平台； 对于三条柔性支链3中的任意一条柔性支链3，驱动器31仅产生沿驱动轴方向的位移及力驱动，驱动器31的驱动轴在平面位移放大机构32的工作平面内，则在驱动器31的驱动下平面位移放大机构32只在自身工作平面内发生变形运当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多构型精密定位平台，其特征在于，它包括：上部动平台（1）、底部基座（2）以及连接两者三条结构相同的柔性支链（3）；所述每条柔性支链（3）均包括驱动器（31）、平面位移放大机构（32）、压紧件（33）、圆柱型柔性铰链（34）、压紧件（35）及至少两个定位件：定位件Ⅰ（36）与定位件Ⅱ（37）；其中，所述平面位移放大机构（32）的位移输出端、压紧件Ⅰ（33）、压紧件Ⅱ（35）及动平台（1）上均设有与圆柱型柔性铰链（34）直径相等的圆弧槽；圆柱型柔性铰链（34）的一端与平面位移放大机构（32）的位移输出端及压紧件Ⅰ（33）上的圆弧槽配合并压紧、另一端与动平台（1）及压紧件Ⅱ（35）上的圆弧槽配合并压紧；所述平面位移放大机构（32）底面设有一组螺纹孔（322）及一组定位孔（323），定位件Ⅰ（36）与定位件Ⅱ（37）位于定位孔（323）中，基座（2）上设有多组标准的通孔及定位孔，调整平面位移放大机构（32）使底面螺纹孔（322）及定位件与基座（2）上通孔及定位孔的其中一组对齐并紧固，以改变精密定位平台的构型；所述的驱动器（31）的驱动轴在平面位移放大机构（32）的工作平面内并驱动面位移放大机构（32）工作平面内发生平面变形运动。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李威，魏华贤，刘玉飞，王禹桥，杨雪锋，范孟豹，徐晗，鞠锦勇，路恩，盛连超，董事，须晓锋，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32