The utility model discloses a macro micro motion parallel mechanism with high precision integrated device, including mechanical part and control part. The mechanical part includes static platform and moving platform and moving platform of linear motor driven macro motion driven precision linear drive unit and the drive chain platform of precision micro motion, the control part comprises a linear motor servo amplifier, precision linear drive unit servo amplifier, motion control card and computer. The utility model has the advantages of linear motor of the macro motion to ensure trajectory tracking and motion range, precision linear motion unit driven micro drive to achieve high precision positioning control, macro and micro integration to solve the contradiction between the large stroke and high precision, high precision positioning control in large work space.
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及精密定位领域,具体涉及一种宏微集成运动高精度并联机构装置。
技术介绍
随着科学技术的发展,精密制造、精密测量及精密定位技术在科研前沿和工业生产中占据越来越重要的地位。在精密机械工程或材料科学领域中,常需使用微纳操作系统对样本进行研究。串联机构精度低、累积误差大、刚度低,不满足高精密操作的要求。为达到高精度的定位要求,提出了并联机构的概念。并联方式驱动具有高刚度、高负载以及快速响应等特点。目前得到广泛应用的有Delta机构、Stewart机构、Tricept机构等。更高精度的柔顺机构是指在外力或力矩作用下,利用材料弹性变形产生类似传统机构运动的一种运动副形式。它具有高精度、免装配、无间隙和摩擦等特点。目前已被广泛运用于微定位,微操作及微装配等领域。然而,由于受工作原理限制,柔顺机构通常仅具有微米级的工作空间;并联机构能轻易实现毫米级以上工作空间,却难达到亚微米级定位精度。为解决大行程与高精度这一矛盾,研究者宏微结合的定位方法,能使机构具有毫米级行程与纳米级定位精度。但该方法需保证宏动平台的运动能精确定位至微动平台的工作空间内(通常为微米或亚微米级),这就给宏动并联精密定位平台提出了极高的性能要求。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺点与不足,本技术提供一种宏微集成运动高精度并联机构装置。本技术在标定机械本体的运动学参数后,根据动平台期望的位移、速度和加速度轨迹,通过运动学反解算出的各分支直线电机驱动器的运动轨迹,控制直线电机驱动机械动平台按预定轨迹实现宏动定位,然后用直线精密驱动单元实现高精度微定位,通过宏微驱动机构集成,实现动平台的精密定位。本技术 ...
【技术保护点】
一种宏微集成运动高精度并联机构装置,其特征在于,包括机械本体部分及控制部分,所述机械本体部分包括动平台(5)及静平台(1),所述静平台(1)为三角形,所述三角形的三条边分别安装结构相同的直线电机驱动支链(2、3、4),所述直线电机驱动支链由导轨、滑块及直线电机形成的移动副构成,所述导轨固接在三角形的边上,所述静平台的三条边上还分别安装用于检测滑块运动直线位移的直线光栅位移传感器(6、7、8),所述直线光栅位移传感器(6、7、8)与滑块机械连接;所述动平台(5)为三角形,其三个顶点分别通过三个直线精密驱动单元(9、10、11)与三个滑块连接,所述三个直线精密驱动单元分别安装用于检测直线精密驱动单元微动位移的直线光栅位移传感器(12、13、14);所述控制部分包括直线电机伺服放大器(17)、直线精密驱动单元伺服放大器(15)运动控制卡(16)及计算机(18);所述用于检测滑块运动直线位移的直线光栅位移传感器(6、7、8)采集的信号经过运动控制卡(16)传输到计算机(18),计算机进行处理得到控制信号,再通过运动控制卡输出到直线电机伺服放大器(17)控制直线电机的运动;所述用于检测直线精密驱 ...
【技术特征摘要】
1.一种宏微集成运动高精度并联机构装置,其特征在于,包括机械本体部分及控制部分,所述机械本体部分包括动平台(5)及静平台(1),所述静平台(1)为三角形,所述三角形的三条边分别安装结构相同的直线电机驱动支链(2、3、4),所述直线电机驱动支链由导轨、滑块及直线电机形成的移动副构成,所述导轨固接在三角形的边上,所述静平台的三条边上还分别安装用于检测滑块运动直线位移的直线光栅位移传感器(6、7、8),所述直线光栅位移传感器(6、7、8)与滑块机械连接;所述动平台(5)为三角形,其三个顶点分别通过三个直线精密驱动单元(9、10、11)与三个滑块连接,所述三个直线精密驱动单元分别安装用于检测直线精密驱动单元微动位移的直线光栅位移传感器(12、13、14);所述控制部分包括直线电机伺服放大器(17)、直线精密驱动单元伺服放大器(15)运动控制卡(16)及计算机(18);所述用于检测滑块运动直线位移的直线光栅位移传感器(6、7、8)采集的信号经过运动控制卡(16)传输到计算机(18),计算机进行处理得到控制信号,再通过运动控制卡输出到直线电机伺服放大器(17)控制直线电机的运动;所述用于检测直线精密驱动单元微动位移的直线光栅位移传感器(12、13、14)检测直线精密驱动单元的位移,经过运动控制卡(16)传输到计算机(18)生成相应控制信...
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