一种具有整体式柔性铰链且刚度可调的快刀伺服装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有整体式柔性铰链且刚度可调的快刀伺服装置，包括柔性铰链、第一驱动件及弹性件。柔性铰链具有整体式结构，柔性铰链包括主体框架、刀具安装件及间隔相对设置的第一柔性件与第二柔性件，第一柔性件与第二柔性件均设置于主体框架上，刀具安装件位于第一柔性件与第二柔性件之间，刀具安装件的两侧分别与第一柔性件和第二柔性件连接。第一驱动件与第一柔性件驱动连接，第一驱动件用于驱动第一柔性件沿第一方向产生变形。弹性件可拆卸地设置于柔性铰链上，弹性件与第二柔性件相抵，弹性件与刀具安装件分别位于第二柔性件相对的两侧。该快刀伺服装置的精度较高且刚度可调，能够足具有高品质的阵列微结构加工要求。

A fast knife servo device with integral flexure hinge and adjustable stiffness

The invention relates to a fast knife servo device with integral flexible hinges and adjustable stiffness, including flexible hinges, first drive parts and elastic parts. Flexible hinges have an integral structure. Flexible hinges include the main frame, tool fittings and the first and second flexible parts with relative spacing. The first and second flexible parts are all arranged on the main frame. The tool fittings are located between the first and the second flexible parts, and the tool fittings are divided on both sides. It is not connected with the first flexible part and the second flexible part. The first driver is connected with the first flexible member, and the first driver is used to drive the first flexible member to deform in the first direction. The elastomer is detachably arranged on the flexible hinge, and the elastomer is equal to the second flexible part. The elastomer and the tool mounting parts are located on opposite sides of the second flexible part, respectively. The fast tool servo device has high precision and adjustable stiffness, and can meet the requirements of high quality array micro-structure processing.

【技术实现步骤摘要】
一种具有整体式柔性铰链且刚度可调的快刀伺服装置
本专利技术涉及精密加工
，特别是涉及一种具有整体式柔性铰链且刚度可调的快刀伺服装置。
技术介绍
在光电通讯、微电子、宇航、军工与生物工程等领域中，经常会用到高品质的光学零部件，这些光学零部件通常会具有阵列微结构。此类阵列微结构常需借助快刀伺服装置来完成加工，但传统快刀伺服装置大都精度较低且刚度不可调，不能满足具有高品质的阵列微结构的加工要求。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种具有整体式柔性铰链且刚度可调的快刀伺服装置，以满足具有高品质的阵列微结构的加工要求。一种具有整体式柔性铰链且刚度可调的快刀伺服装置，包括柔性铰链、第一驱动件及弹性件，所述柔性铰链具有整体式结构，所述柔性铰链包括主体框架、刀具安装件及间隔相对设置的第一柔性件与第二柔性件，所述第一柔性件与所述第二柔性件均设置于所述主体框架上，所述刀具安装件位于所述第一柔性件与所述第二柔性件之间，所述刀具安装件的两侧分别与所述第一柔性件和所述第二柔性件连接，所述第一驱动件与所述第一柔性件驱动连接，所述第一驱动件用于驱动所述第一柔性件沿第一方向产生变形，所述弹性件可拆卸地设置于所述柔性铰链上，所述弹性件与所述第二柔性件相抵，所述弹性件与所述刀具安装件分别位于所述第二柔性件相对的两侧。上述具有整体式柔性铰链且刚度可调的快刀伺服装置至少具有以下优点：柔性铰链具有整体式结构，利用一块基材加工形成，无装配误差，具有较高的精度，以满足具有高品质的阵列微结构加工要求。柔性铰链包括主体框架、刀具安装件及间隔相对设置的第一柔性件与第二柔性件，第一柔性件与第二柔性件均设置于主体框架上。刀具安装件的两侧分别与第一柔性件和第二柔性件连接，故刀具安装件具有较好的连接稳定性，且刀具安装件位于第一柔性件与第二柔性件之间，进一步增大了刀具安装件的稳定性。第一驱动件与第一柔性件驱动连接，加工阵列微结构时，第一驱动件驱动第一柔性件沿第一方向产生变形，从而带动与第一柔性件相连接的刀具安装件在第一方向上往复移动，以实现阵列微结构的加工。弹性件可拆卸地设置于柔性铰链上，弹性件与刀具安装件分别位于第二柔性件相对的两侧，弹性件与第二柔性件相抵，可通过更换不同的弹性件来实现快刀伺服装置的刚度可调，以便于避免共振的出现，提高加工质量，进一步满足具有高品质的阵列微结构加工要求。此外，第一驱动件与弹性件的存在可在一定程度上提高柔性铰链的结构稳定性。下面进一步对技术方案进行说明：在其中一个实施例中，快刀伺服装置还包括第一螺纹件，所述主体框架上开设有第一螺纹孔，所述第二柔性件上开设有第一限位孔，所述弹性件的一端伸入于所述第一螺纹孔中，另一端伸入于所述第一限位孔中，所述第一螺纹件伸入于所述第一螺纹孔中，所述第一螺纹件的一端与所述弹性件的一端相抵。在其中一个实施例中，快刀伺服装置还包括第一紧固件，所述主体框架上开设有第一安装孔，所述第一紧固件伸入于所述第一安装孔中，所述第一柔性件上开设有第二限位孔，所述第一驱动件为第一压电陶瓷，所述第一压电陶瓷的一端伸入于所述第一安装孔中并与所述第一紧固件相抵，另一端伸入于所述第二限位孔中并与所述第一柔性件相抵。在其中一个实施例中，快刀伺服装置还包括第二驱动件，所述柔性铰链还包括第三柔性件，所述第三柔性件设置于所述主体框架上且与所述刀具安装件相连接，所述第二驱动件与所述刀具安装件分别位于所述第三柔性件相对的两侧，所述第二驱动件与所述第三柔性件驱动连接，所述第二驱动件用于驱动所述第三柔性件沿第二方向产生变形，所述第二方向与所述第一方向异向。在其中一个实施例中，快刀伺服装置还包括第二紧固件，所述主体框架上开设有第二安装孔，所述第二紧固件伸入于所述第二安装孔中，所述第三柔性件上开设有第三限位孔，所述第二驱动件为第二压电陶瓷，所述第二压电陶瓷的一端伸入于所述第二安装孔中并与所述第二紧固件相抵，另一端伸入于所述第三限位孔中并与所述第三柔性件相抵。在其中一个实施例中，所述第三柔性件包括第一柔性杆、第一柔性部及第二柔性部，所述第一柔性部的一端设置于所述第一柔性杆的一端上，另一端设置于所述主体框架上，所述第二柔性部的一端设置于所述第一柔性杆的另一端上，另一端设置于所述主体框架上。在其中一个实施例中，所述第一柔性杆包括第一子杆、第三柔性部、第四柔性部、第二子杆及第三子杆，所述第一子杆的一端设置于所述第一柔性部的一端上，另一端设置于所述第三柔性部的一端上，所述第二子杆的一端设置于所述第三柔性部的另一端上，另一端设置于所述第四柔性部的一端上，所述第三子杆的一端设置于所述第四柔性部的另一端上，另一端设置于所述第二柔性部的一端上。在其中一个实施例中，所述柔性铰链还包括第四柔性件，所述第四柔性件沿所述第二方向设置，所述第四柔性件的一端设置于所述刀具安装件上，另一端设置于所述第三柔性件上。在其中一个实施例中，所述柔性铰链还包括间隔设置的第五柔性件及第六柔性件，所述第五柔性件与所述第六柔性件均沿所述第一方向设置，所述第五柔性件与所述第六柔性件分别位于所述刀具安装件相对的两侧，所述第五柔性件的一端设置于所述刀具安装件上，另一端设置于所述第一柔性件上，所述第六柔性件的一端设置于所述刀具安装件上，另一端设置于所述第二柔性件上。在其中一个实施例中，所述第一柔性件包括第五柔性部及第一活动杆，所述第五柔性部的一端设置于所述第一活动杆的一端上，另一端设置于所述主体框架上，所述第二柔性件包括第六柔性部及第二活动杆，所述第六柔性部的一端设置于所述第二活动杆的一端上，另一端设置于所述主体框架上。附图说明图1为一实施方式中一种具有整体式柔性铰链且刚度可调的快刀伺服装置的结构示意图；图2为图1所示一种具有整体式柔性铰链且刚度可调的快刀伺服装置的爆炸图；图3为图1中柔性铰链的俯视图；图4为图3中A处的局部放大图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本专利技术中所说“第一”至“第十二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。本文中所指的“垂直”并不仅仅限于绝对的垂直，还应该允许一定的误差存在。本文中所指的“平行”并不仅仅限于绝对的平行，还应该允许一定的误差存在。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。请参阅图1及图2，一实施方式中的一种具有整体式柔性铰链且刚度可调的快刀伺服本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有整体式柔性铰链且刚度可调的快刀伺服装置，其特征在于，包括柔性铰链、第一驱动件及弹性件，所述柔性铰链具有整体式结构，所述柔性铰链包括主体框架、刀具安装件及间隔相对设置的第一柔性件与第二柔性件，所述第一柔性件与所述第二柔性件均设置于所述主体框架上，所述刀具安装件位于所述第一柔性件与所述第二柔性件之间，所述刀具安装件的两侧分别与所述第一柔性件和所述第二柔性件连接，所述第一驱动件与所述第一柔性件驱动连接，所述第一驱动件用于驱动所述第一柔性件沿第一方向产生变形，所述弹性件可拆卸地设置于所述柔性铰链上，所述弹性件与所述第二柔性件相抵，所述弹性件与所述刀具安装件分别位于所述第二柔性件相对的两侧。

【技术特征摘要】
1.一种具有整体式柔性铰链且刚度可调的快刀伺服装置，其特征在于，包括柔性铰链、第一驱动件及弹性件，所述柔性铰链具有整体式结构，所述柔性铰链包括主体框架、刀具安装件及间隔相对设置的第一柔性件与第二柔性件，所述第一柔性件与所述第二柔性件均设置于所述主体框架上，所述刀具安装件位于所述第一柔性件与所述第二柔性件之间，所述刀具安装件的两侧分别与所述第一柔性件和所述第二柔性件连接，所述第一驱动件与所述第一柔性件驱动连接，所述第一驱动件用于驱动所述第一柔性件沿第一方向产生变形，所述弹性件可拆卸地设置于所述柔性铰链上，所述弹性件与所述第二柔性件相抵，所述弹性件与所述刀具安装件分别位于所述第二柔性件相对的两侧。2.根据权利要求1所述的快刀伺服装置，其特征在于，还包括第一螺纹件，所述主体框架上开设有第一螺纹孔，所述第二柔性件上开设有第一限位孔，所述弹性件的一端伸入于所述第一螺纹孔中，另一端伸入于所述第一限位孔中，所述第一螺纹件伸入于所述第一螺纹孔中，所述第一螺纹件的一端与所述弹性件的一端相抵。3.根据权利要求1所述的快刀伺服装置，其特征在于，还包括第一紧固件，所述主体框架上开设有第一安装孔，所述第一紧固件伸入于所述第一安装孔中，所述第一柔性件上开设有第二限位孔，所述第一驱动件为第一压电陶瓷，所述第一压电陶瓷的一端伸入于所述第一安装孔中并与所述第一紧固件相抵，另一端伸入于所述第二限位孔中并与所述第一柔性件相抵。4.根据权利要求1所述的快刀伺服装置，其特征在于，还包括第二驱动件，所述柔性铰链还包括第三柔性件，所述第三柔性件设置于所述主体框架上且与所述刀具安装件相连接，所述第二驱动件与所述刀具安装件分别位于所述第三柔性件相对的两侧，所述第二驱动件与所述第三柔性件驱动连接，所述第二驱动件用于驱动所述第三柔性件沿第二方向产生变形，所述第二方向与所述第一方向异向。5.根据权利要求4所述的快刀伺服装置，其特征在于，还包括第二紧固件，所述主体框架上开设有第二安装孔，所述第二紧固件伸入于所述第二安...

【专利技术属性】
技术研发人员：周欢伟，
申请(专利权)人：广州铁路职业技术学院广州铁路机械学校，
类型：发明
国别省市：广东,44