一种垂直解耦的XZ高精运动平台制造技术

本发明专利技术提供一种垂直解耦的XZ高精运动平台，在实现X、Y轴运动的同时，通过使用楔形块实现Z轴运动。本发明专利技术一种垂直解耦的XZ高精运动平台的技术方案包括：底座；两组运动组件，运动组件相对底座水平运动且运动轨迹相垂直；楔形块，楔形块设在某一运动组件上，楔形块具有倾斜面；动平台，楔形块沿靠近或远离动平台的方向移动，倾斜面推动动平台相对底座上下滑动。由于本实施例中的两组运动组件水平运动且运动轨迹相垂直，实现了X、Y两轴运动，结构稳定。此外，通过使用楔形块，让楔形块设在其中一个运动组件上，在楔形块运动的过程中，其斜面推动动平台相对于底座上下滑动，实现XZ两轴解耦，结构简单。

A vertical decoupled XZ high precision motion platform

The invention provides a vertically decoupled XZ high precision motion platform, which realizes the Z axis movement by using wedge-shaped blocks while realizing X and Y axis movement. A technical scheme for a vertically decoupled XZ high precision motion platform includes: a base; two sets of motion components, moving components relative to the base horizontal movement and vertical motion; wedge-shaped blocks, wedge blocks on a motion component, wedge blocks with tilting surfaces; moving platforms, wedges along or far away from the moving platform Push the moving platform to the mobile base and slide the base up and down. Due to the horizontal movement of the two sets of motion components and the vertical movement trajectories, the X and Y two axes movement is realized, and the structure is stable. In addition, the wedge block is used to make the wedge block on one of the motion components. In the process of the wedge block movement, the slope of the wedge pushes the moving platform to slide up and down relative to the base of the base to realize the decoupling of the XZ two axes and the structure is simple.

【技术实现步骤摘要】
一种垂直解耦的XZ高精运动平台
本专利技术涉及一种垂直面运动平台，尤其是指一种垂直解耦的XZ高精运动平台。
技术介绍
现有的垂直面运动装置多采用两个电机串联的模式组合而成且电机多垂直放置，解耦并不巧妙，垂直放置的组件受重力影响严重，并存在着连带环节冗杂，运动组件多，负载大等缺陷，难以很好的满足高速运动与精密定位要求。
技术实现思路
本专利技术提供一种垂直解耦的XZ高精运动平台，在实现X、Y轴运动的同时，通过使用楔形块实现Z轴运动。本专利技术一种垂直解耦的XZ高精运动平台的技术方案包括：底座；两组运动组件，所述运动组件相对所述底座水平运动且运动轨迹相垂直；楔形块，所述楔形块设在某一所述运动组件上，所述楔形块具有倾斜面；动平台，所述楔形块沿靠近或远离所述动平台的方向移动，所述倾斜面推动所述动平台相对所述底座上下滑动。优选的，还包括U型架，所述U型架设在另一所述运动组件上，且所述动平台滑动安装在所述U型架上。优选的，每一所述运动组件均包括宏运动件和与所述宏运动件弹性连接的宏微运动件，两者之间设有压电陶瓷。优选的，所述宏运动件上具有延伸件，所述延伸件具有空槽；所述宏微运动件上具有容纳所述延伸件的空腔，所述空腔上设有用于嵌入所述空槽非端部的凸起。优选的，所述压电陶瓷设置在所述空槽内并位于所述凸起的一侧，所述空槽内且所述凸起的另一侧设有高钢弹簧。优选的，某一所述宏微运动件上设有导轨三，所述导轨三平行于另一所述宏微运动件的运动轨迹，所述楔形块安装在所述导轨三上。优选的，所述U型架设在无所述导轨三的所述宏微运动件上。优选的，还包括与所述运动组件一一对应的驱动装置，所述驱动装置安装在所述底座上。优选的，两个所述驱动装置的两旁各设有导轨一和导轨二，所述导轨一和所述导轨二上用于设置所述运动组件。优选的，所述驱动装置为直线电机。采用上述技术方案的有益效果是：由于本实施例中的两组运动组件水平运动且运动轨迹相垂直，实现了X、Y两轴运动，结构稳定。此外，通过使用楔形块，让楔形块设在其中一个运动组件上，在楔形块运动的过程中，其斜面推动动平台相对于底座上下滑动，实现XZ两轴解耦，结构简单。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种垂直解耦的XZ高精运动平台的结构图；图2为本专利技术一种垂直解耦的XZ高精运动平台的爆炸图。具体实施方式本专利技术提供一种垂直解耦的XZ高精运动平台，在实现X、Y轴运动的同时，通过使用楔形块实现Z轴运动。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术一种垂直解耦的XZ高精运动平台的技术方案包括：底座；两组运动组件，两组运动组件分别相对于底座水平运动，且两组运动组件的运动轨迹相垂直；楔形块，该楔形块设在任一运动组件上，可与该运动组件一同运动，楔形块具有一倾斜面；动平台，楔形块沿靠近或远离动平台的方向移动，倾斜面推动动平台相对于底座上下滑动。为了实现上述两组运动组件按预设轨迹运动，每一组运动组件均滑动设置在导轨上，且每一组运动组件对应一驱动装置，通过该驱动装置驱动对应的运动组件沿导轨滑动，驱动装置可以为直线电机。上述每一运动组件均包括宏运动件和与宏运动件弹性连接的宏微运动件，宏运动件和宏微运动件之间置有压电陶瓷。宏运动件和宏微运动件的具体连接关系为：宏运动件上具有延伸件，延伸件具有空槽；宏微运动件上具有容纳延伸件的空腔，空腔上设有用于嵌入空槽非端部的凸起。压电陶瓷设置在空槽内并位于凸起的一侧，空槽内且凸起的另一侧设有高钢弹簧。考虑到上述两组运动组件的运动轨迹相垂直，为了便于说明，将其中一组运动组件定义为X向运动组件，X向运动组件包括X宏运动件、X宏微运动件，X宏运动件与X宏微运动件弹性连接，中间置有X压电陶瓷；另一组运动组件定义为Y向运动组件，Y向运动组件包括Y宏运动件、Y宏微运动件，Y宏运动件与Y宏微运动件弹性连接，中间置有Y压电陶瓷。为了实现楔形块推动动平台上下滑动，上述垂直解耦的XZ高精运动平台还包括U型架，楔形块设在其中一个宏微动件上，U型架设在另一个宏微动件上，动平台滑动设置在U型架上，如当楔形块沿靠近动平台的方向移动的过程中，楔形块的斜面逐渐与动平台相接触，顶压动平台沿U型架向上滑动。进一步的，安装楔形块的宏微动件上还进一步设有导轨三，用于嵌入该楔形块，该导轨三与另一宏微动件的运动轨迹相平行。通过上述论述，下面结合图1和图2针对本专利技术一种垂直解耦的XZ高精运动平台展开说明。本专利技术一种垂直解耦的XZ高精运动平台，包括底座1、X宏运动件2、导轨一3、第一直线电机4、X宏微运动件5、高钢弹簧一6、X压电陶瓷7、U型架8、动平台9、楔形块10、高钢弹簧二11、Y宏微运动件12、Y压电陶瓷13、Y宏运动件14、第二直线电机15、导轨二16。上述各部件的连接关系为：X宏运动件2和X宏微运动件5构成一组运动组件，两者均设置在导轨一3上；第一直线电机4固定在底座1上，第一直线电机4的动子与X宏运动件2连接，并驱动X宏运动件2和X宏微运动件5沿导轨一3滑动；导轨一3固定在底座1上，并位于第一直线电机4的两旁，即第一直线电机4位于两个导轨一3的空隙之间。以X宏运动件2和X宏微运动件5为例，X宏运动件2上具有延伸件21，延伸件21具有空槽22；宏微运动件5上具有容纳延伸件21的空腔23，空腔23上设有用于嵌入空槽22非端部的凸起24，X压电陶瓷7设置在空槽22内并位于凸起24的一侧，空槽22内且凸起24的另一侧设有高钢弹簧一6。Y宏运动件14和Y宏微运动件12构成一组运动组件，两者均设置在导轨二16上；第二直线电机15固定在底座1上，第二直线电机15的动子与Y宏运动件14连接，并驱动Y宏运动件14和Y宏微运动件12沿导轨二16滑动；导轨二16固定在底座1上，并位于第二直线电机15的两旁，即第二直线电机15位于两个导轨二16的空隙之间。导轨二16与导轨一3相垂直。此外，本实施例中的U型架8固定在X宏微运动件5上，U型架8与X宏微运动件5联动；楔形块10滑动安装在Y宏微运动件12上，Y宏微运动件12上设有导轨三121，楔形块10嵌入导轨三121中，导轨三121与X宏微运动件5的运动轨迹相平行，楔形块10在与Y宏微运动件12联动的过程中，还可以相对Y宏微运动件12滑动。U型架8上还设有动平台9，在楔形块10沿靠近动平台9的方向移动的过程中，楔形块10的斜面推动动平台9沿U型架8向上移动。U型架8和楔形块10的安装位置可互换，只要实现动平台9相对于型架8上下移动即可。需要说明的是，U型架8和楔形块10的安装位置可以互换，U型架8安装在Y宏微运动件12上，楔形块10安装在X宏微运动件5上，此时导轨三设置在X宏微运动件5上，导轨三与Y宏微运动件12的运动轨迹相平行。楔形块10可以为图中所示的具有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直解耦的XZ高精运动平台，其特征在于，包括：底座；两组运动组件，所述运动组件相对所述底座水平运动且运动轨迹相垂直；楔形块，所述楔形块设在某一所述运动组件上，所述楔形块具有倾斜面；动平台，所述楔形块沿靠近或远离所述动平台的方向移动，所述倾斜面推动所述动平台相对所述底座上下滑动。

【技术特征摘要】
1.一种垂直解耦的XZ高精运动平台，其特征在于，包括：底座；两组运动组件，所述运动组件相对所述底座水平运动且运动轨迹相垂直；楔形块，所述楔形块设在某一所述运动组件上，所述楔形块具有倾斜面；动平台，所述楔形块沿靠近或远离所述动平台的方向移动，所述倾斜面推动所述动平台相对所述底座上下滑动。2.根据权利要求1所述的垂直解耦的XZ高精运动平台，其特征在于，还包括U型架，所述U型架设在另一所述运动组件上，且所述动平台滑动安装在所述U型架上。3.根据权利要求2所述的垂直解耦的XZ高精运动平台，其特征在于，每一所述运动组件均包括宏运动件和与所述宏运动件弹性连接的宏微运动件，两者之间设有压电陶瓷。4.根据权利要求3所述的垂直解耦的XZ高精运动平台，其特征在于，所述宏运动件上具有延伸件，所述延伸件具有空槽；所述宏微运动件上具有容纳所述延伸件的空腔，所述空腔上设有用于嵌入所述空槽非端部的凸起。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：高健，张金迪，刘亚超，钟永彬，张揽宇，陈新，陈云，汤晖，贺云波，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44