[实用新型]一种基于粘滑惯性和磁悬浮驱动结合的宏微精密定位平台

说明书

本实用新型涉及一种基于粘滑惯性和磁悬浮驱动结合的宏微精密定位平台，属于定位平台技术领域，宏动方位转台通过螺栓连接在主动转轴Ⅰ上，宏动水平转台通过螺栓连接在主动转轴Ⅱ上，微动定位平台通过螺栓连接在宏动水平转台的U型工作台上。机构采用叠堆型压电陶瓷和电机作为主要动力源，宏动水平转台转动由空心轴电机通电提供动力，微动平台采用叠堆型压电陶瓷来进行驱动，并通过桥式铰链作为位移放大机构实现粘滑惯性驱动，同时粘滑惯性与直流电动机相互配合抑制粘滑驱动所产生的回退位移，保持微动定位平台的运动连续性，X向和Y向的定位平台在同一平面，性能优越，能够消除耦合并且结构紧凑，体积小，实现了连续驱动，磁悬浮机构实现Z向运动，使Z向运动的精度更高，增加了平台Z向运动的可控性,通过微动定位平台与宏动二维转台相结合实现大行程和高精准度的目的，显著提高定位平台的工作效果。

技术领域

本实用新型涉及一种精密机械结构技术领域，特别涉及一种基于粘滑惯性和磁悬浮驱动结合的宏微精密定位平台。

背景技术

转台机构在工业和军事上广泛应用，用途不同，转台的形式也不同，为了提高转台的各项性能，近年来国内外的一些学者开始广泛关注微动定位平台研究与应用，并已研究出具有良好性能的微动定位平台，尤其是近几年发展迅速的压电粘滑驱动器，基于粘滑驱动原理的压电驱动器因具有结构简单、精度高、行程大和抗电磁干扰等优点，在微运动方面得到了广泛应用，但压电驱动中迟滞、蠕变等非线性因素会导致运动不平稳、低定位精度，开环式步进驱动也存在系统误差，都会影响定位精度，同时当负载物过重时，严重影响了粘滑驱动的工作效率，并且粘滑驱动在回退时会产生一段负位移，从而影响整体定位精度。

基于以上原因，现有二维转台和微动定位平台仍面临的问题有以下几点：(1)现有传统二维转台大多采用两个一维的运动平台垂直叠加来实现二维运动。但采用这种连接方式的二维微动平台因为叠加而产生累积误差、且体积较大不能进行连续驱动等缺点，而且二维转台运用的粘滑驱动主要是依靠两个或两个以上的物体的相互摩擦产生的摩擦力进行驱动，但每次粘滑运动结束时会产生回退位移，因此会影响整个微动平台的定位精度和效率。(2)磁悬浮是通过“同性相斥，异性相吸”的原理进行悬浮和无接触的行程运动，但由于无接触的运动会导致磁悬浮的制动能力不可靠，进而影响整个微动定位平台工作精度。(3)现有的传统二维转台中，大部分转台都是行程大却精度低，精度高却行程小，这也使得二维转台不能够同时具备大行程和高精度的工作要求。

发明内容

本实用新型提供一种基于粘滑惯性和磁悬浮驱动结合的宏微精密定位平台，用以解决现有传统的粘滑驱动器对于摩擦力的调控问题，通过在铰链固定装置处，加上直流电动机与直线导轨，当发生回退时，直流电动机通过直线导轨使连接块带动铰链移动，实现连续驱动，通过磁悬浮装置作用于X和Y向驱动装置下方，避免了运动中的耦合，通过叠堆型压电陶瓷驱动器驱动，实现精密微动定位，并利用桥式铰链作为动力传动和位移放大机构，实现了高精度和大行程的技术要求。

本实用新型内容采取的技术方案是：包括宏动方位转台、宏动水平转台以及微动定位平台，所述宏动水平转台通过螺栓连接在所述的宏动方位转台上，所述的微动定位平台通过螺栓连接在所述的宏动方位转台上。

本实用新型所述的宏动方位转台包括：空心轴电机Ⅰ、副框架、主动转轴Ⅰ、编码器Ⅰ和圆锥滚子轴承，所述的空心轴电机Ⅰ通过螺栓连接在所述的副框架上，所述的主动转轴Ⅰ与所述的副框架通过所述的圆锥滚子轴承相连，所述的编码器Ⅰ固连于所述的空心轴电机Ⅰ上。

本实用新型所述的宏动水平转台包括：空心轴电机Ⅱ、主动转轴Ⅱ、从动转轴、主框架、U型工作台、编码器Ⅱ和角接触球轴承，所述的空心轴电机Ⅱ通过螺栓连接在所述的主框架，所述的主动转轴Ⅱ通过所述的角接触球轴承连接在所述的主框架上，所述的从动转轴通过所述的角接触球轴承连接在所述的主框架上，所述的U型工作台通过螺栓连接在所述的主动转轴Ⅱ和所述的从动转轴之间，所述的编码器Ⅱ固连在所述的从动转轴上。