本发明专利技术公开了一种超高精度的定位调节装置，包括：横截面呈环形的压电陶瓷、柔性铰链、垫块和位移传感器，所述柔性铰链、垫块上均开设有与压电陶瓷外径相匹配的环形凹槽，所述环形凹槽用于限位支撑所述压电陶瓷的端部以对压电陶瓷进行轴向、径向定位，还包括调节支架，所述调节支架上安装有固定盖，所述固定盖的中部设有的柱体部，所述柱体部与贯穿在压电陶瓷内的位移传感器的端部接触，用于对所述位移传感器进行轴向定位。通过上述方式，本发明专利技术能够实现对压电陶瓷和位移传感器的轴向、径向定位，确保位移传感器的轴心线与压电陶瓷的轴心线平行，从而提高位移传感器的检测精度。
An ultra-high precision positioning device
【技术实现步骤摘要】
一种超高精度的定位调节装置
本专利技术涉及超高精度机械加工
，特别是涉及一种超高精度的定位调节装置。
技术介绍
由于精确运动控制和测量/高精度加工刀具的进步，当前的超精度切割/研磨加工技术已经能够容易地以亚微米级以下的精度来执行加工。基于该高精度加工技术，申请号为200810188113.3的中国专利公开了一种加工装置，包括刀具，使刀具轻微转动的致动器、支撑致动器的壳体、设置在壳体内并向致动器施加预载荷的预载荷机构(头部件和弹性支撑件)、设置在刀具和预载荷机构之间的力传感器、检测刀具相对于壳体的位移的位移传感器以及驱动致动器的控制器。然而在实际运用中发现，该技术还存在如下缺陷：如图1所示，安装致动器时在径向没有定位基准：仅仅依靠预载荷机构的头部件接触面和壳体内部端面径向轴向定位和锁紧，同时预载荷机构的头部件接触面和壳体内部端面提供摩擦力在径向固定致动器，此时摩擦固定不能保证致动器轴心和刀具受力方向同心，切割加工时致动器受到弯矩作用，降低其使用寿命；如图2所示，位移传感器在轴向上没有定位：加工过程中的振动、冲击、温升等因素容易导致位移传感器位置变动，使得测量读书不准确；现有技术方案中位移传感器安装在末端盖件的通孔中，位移传感器外径和通孔内径“轴孔”配合安装，由于高精度传感器不能使用木槌等敲击安装，位移传感器和通孔为间隙配合，该配合下仅有少量摩擦对位移传感器进行轴向固定，在加工装置搬运以及正常加工时，位移传感器位置会发生变动，导致读数不准确。鉴于此，需要进一步改进现有加工装置结构，降低装配难度，并提高检测精准度及提高致动器使用寿命。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种超高精度的定位调节装置，便于安装定位，能够实现对致动器的径向定位及位移传感器的轴向定位，以更可靠地确保检测精度，并能够提高致动器使用寿命。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种超高精度的定位调节装置，包括：基座，安装在基座内的致动器、位移传感器，以及安装在基座一侧面上的预载荷机构，所述预载荷机构用于向所述致动器施加预载荷，所述位移传感器用于检测所述致动器的振动位移量，所述致动器为横截面呈环形的压电陶瓷，所述预载荷机构为柔性铰链，所述基座内还固定有垫块，所述柔性铰链、垫块上均开设有与压电陶瓷外径相匹配的环形凹槽，所述环形凹槽用于限位支撑所述压电陶瓷的端部以对压电陶瓷进行轴向、径向定位，所述基座的另一侧面上还安装有调节支架，所述调节支架上安装有固定盖，所述固定盖的中部设有延伸至基座内部的柱体部，所述柱体部与贯穿在压电陶瓷内的位移传感器的端部接触，用于对所述位移传感器进行轴向定位。在本专利技术一个较佳实施例中，所述基座内开设有水平向贯通的安装孔，所述安装孔内设有柔性铰链安装部、垫块安装部、压电陶瓷安装部、调节支架安装部，所述基座的壳壁上开设有第一调节螺纹孔，所述第一调节螺纹孔与安装孔贯通。在本专利技术一个较佳实施例中，所述第一调节螺纹孔有若干个，分别垂直正对于柔性铰链安装部和垫块安装部。在本专利技术一个较佳实施例中，所述柔性铰链呈圆形，其中部设有凸台，所述凸台外径与所述柔性铰链安装部的孔径相匹配，其中一个所述环形凹槽开设在所述凸台上。在本专利技术一个较佳实施例中，所述柔性铰链的端面上还开设有引线过孔和定位销孔。在本专利技术一个较佳实施例中，所述垫块也呈圆形，所述垫块的外径与垫块安装部的孔径相匹配，所述垫块的圆周壁上开设有一组沿中心对称的冷却回路过孔，所述垫块的中部开设有容位移传感器贯穿的通孔。在本专利技术一个较佳实施例中，所述调节支架包括端面及从端面中部延伸至调节支架安装部内的套筒部，所述固定盖的柱体部伸入在所述套筒部内并与套筒部配合形成夹紧间隙。在本专利技术一个较佳实施例中，所述位移传感器安装在位移传感器套筒内，所述位移传感器套筒贯穿在所述压电陶瓷内，其端部伸入至调节支架安装部内并插入至所述夹紧间隙。在本专利技术一个较佳实施例中，所述调节支架的端面的同一圆周上开设有三个第二调节螺纹孔和三个连接孔。在本专利技术一个较佳实施例中，所述超高精度的定位调节装置还包括冷却回路，所述冷却回路缠绕在所述压电陶瓷上。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过柔性铰链、垫块上的环形凹槽对压电陶瓷进行轴向、径向定位，能够保证压电陶瓷和刀具同心，切削时压电陶瓷不受弯矩作用，提高使用寿命；通过固定盖上的柱体部对位移传感器的端部进行轴向支撑，即实现对位移传感器的轴向定位，从而能够避免加工过程中位移传感器位置变动而影响读数的情况；此外本专利技术还在基座壳壁上开设第一调节螺纹孔，在调节支架端面上开设三个第二调节螺纹孔，通过调节螺钉可以分别微调柔性铰链、垫块在基座内的安装位置以及微调调节支架相对于基座的安装位置，从而实现对压电陶瓷、位移传感器的微调，降低压电陶瓷、位移传感器的装配难度，确保压电陶瓷的轴心线与位移传感器的轴心线平行；另外，可以通过在压电陶瓷外壁上设置冷却回路，从而降低压电陶瓷高频振动时的热量，提高压电陶瓷的寿命和保证加工效果。附图说明图1是现有加工装置中致动器(压电陶瓷)径向无定位安装状态图；图2是现有加工装置中位移传感器轴向无定位安装状态图；图3是本专利技术一种超高精度的定位调节装置的主视图；图4是图3所示A-A面剖视图；图5是图3所示的基座的立体结构示意图；图6是图3所示的基座内部结构爆炸图；图7是图6所示的柔性铰链的主视图；图8是图7所示的A-A面剖视图；图9是图6所示的垫块的主视图；图10是图9所示的A-A面剖视图；图11是图6所示的调节支架的立体结构示意图；图12是图11的主视图；图13是图6所示的固定盖的立体结构示意图；图14是图13的主视图；图15是图6所示的冷却回路示意图；附图中各部件的标记如下：1、基座，11、安装孔，12、第一调节螺纹孔，2、压电陶瓷，3、位移传感器，4、柔性铰链，41/51、环形凹槽，42、引线过孔，43、定位销孔，5、垫块，52、冷却回路过孔，53、通孔，6、调节支架，61、套筒部，62、端面，621、第二螺纹孔，622、连接孔7、固定盖，71、柱体部，8、位移传感器套筒，9、冷却回路，100、调节螺钉，200、紧固螺钉。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参考图3～图6，本专利技术包括：一种超高精度的定位调节装置，包括：基座1，安装在基座1内的致动器、位移传感器3，以及安装在基座1一侧面上的预载荷机构，所述预载荷机构用于向所述致动器施加预载荷，所述位移传感器3用于检测所述致动器的振动位移量；本实施例中，所述致动器为横截面呈环形的压电陶瓷2，所述预载荷机构为柔性铰链4，所述基座1内还固定有垫块5，所述柔性铰链4、垫块5上均开设有与压电陶瓷2外径相匹配的环形凹槽本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超高精度的定位调节装置，包括：基座，安装在基座(1)内的致动器、位移传感器(3)，以及安装在基座(1)一侧面上的预载荷机构，所述预载荷机构用于向所述致动器施加预载荷，所述位移传感器(3)用于检测所述致动器的振动位移量，其特征在于，所述致动器为横截面呈环形的压电陶瓷(2)，所述预载荷机构为柔性铰链(4)，所述基座(1)内还固定有垫块(5)，所述柔性铰链(4)、垫块(5)上均开设有与压电陶瓷(2)外径相匹配的环形凹槽(41、51)，所述环形凹槽(41、51)用于限位支撑所述压电陶瓷(2)的端部以对压电陶瓷(2)进行轴向、径向定位，所述基座(1)的另一侧面上还安装有调节支架(6)，所述调节支架(6)上安装有固定盖(7)，所述固定盖(7)的中部设有延伸至基座(1)内部的柱体部(71)，所述柱体部(71)与贯穿在压电陶瓷(2)内的位移传感器(3)的端部接触，用于对所述位移传感器(3)进行轴向定位。/n
【技术特征摘要】
1.一种超高精度的定位调节装置，包括：基座，安装在基座(1)内的致动器、位移传感器(3)，以及安装在基座(1)一侧面上的预载荷机构，所述预载荷机构用于向所述致动器施加预载荷，所述位移传感器(3)用于检测所述致动器的振动位移量，其特征在于，所述致动器为横截面呈环形的压电陶瓷(2)，所述预载荷机构为柔性铰链(4)，所述基座(1)内还固定有垫块(5)，所述柔性铰链(4)、垫块(5)上均开设有与压电陶瓷(2)外径相匹配的环形凹槽(41、51)，所述环形凹槽(41、51)用于限位支撑所述压电陶瓷(2)的端部以对压电陶瓷(2)进行轴向、径向定位，所述基座(1)的另一侧面上还安装有调节支架(6)，所述调节支架(6)上安装有固定盖(7)，所述固定盖(7)的中部设有延伸至基座(1)内部的柱体部(71)，所述柱体部(71)与贯穿在压电陶瓷(2)内的位移传感器(3)的端部接触，用于对所述位移传感器(3)进行轴向定位。
2.根据权利要求1所述的超高精度的定位调节装置，其特征在于，所述基座(1)内开设有水平向贯通的安装孔(11)，所述安装孔(11)内设有柔性铰链安装部、垫块安装部、压电陶瓷安装部、调节支架安装部，所述基座(1)的壳壁上开设有第一调节螺纹孔(12)，所述第一调节螺纹孔(12)与安装孔(11)贯通。
3.根据权利要求2所述的超高精度的定位调节装置，其特征在于，所述第一调节螺纹孔(12)有若干个，分别垂直正对于柔性铰链安装部和垫块安装部。
4.根据权利要求2所述的超高精度的定位调节装置，其特征在于，所述柔性铰链(4)呈圆形，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈任寰，牛增渊，霍德鸿，丁辉，
申请(专利权)人：江苏集萃精凯高端装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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