CN102501230A - 一种多自由度隔振承载平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多自由度隔振承载平台，所述的平台包括计算机、控制卡和旋转隔振承载平台；旋转隔振承载平台中的方位平台的支腿底部均固定连接有叠层隔振橡胶支座。支腿内的Z轴驱动电机与方位平台连接。方位平台上设置的X轴导轨、X方向平台、X轴螺杆、X轴驱动电机依次连接，在X方向平台上设置的Y轴导轨、Y方向平台、Y轴螺杆、Y轴驱动电机依次连接。Y方向平台上设置有Z轴旋转驱动电机和载物台。Z轴驱动电机、X轴驱动电机、Y轴驱动电机和Z轴旋转驱动电机分别与控制卡电连接，控制卡与计算机电连接。本发明能够在隔振条件下对平台进行4个自由度的调节，能够对俯仰、滚动自由度进行微调，能够实现平台的水平调节。本发明结构简单、负载大、位置精度高、自动控制、应用广泛。
Description
技术领域
本发明属于光机装校领域，具体涉及一种多自由度隔振承载平台。
背景技术
大型光机电一体化系统的装调水平直接影响到系统的整体技术指标水平，需要建立一套综合的光机系统装校研发基础设备来实现对光机系统的装调、检测、标校和集成。
对于类似光学望远镜这样的光机系统的装校与检测，需要针对这种设备进行系统集成综合调试和检测。根据装校过程需要控制和测量的项目指标，进行专门的设计，才能确保系统装校的工艺水平，从而保证系统集成后能达到设计指标。因此，光机系统装校研发基础设备中的专用装校设备部分采用自行设计，外协加工的方式完成。大型光机电一体化系统的关键技术指标为轴系误差。轴系误差包括：垂直轴误差、水平轴误差、视轴误差和各探测系统与主视轴的光学平行差等。通常的做法是将待装校的光机系统放置在基点，然后通过在四周布置好的平行光管等设备对光机系统的测角精度进行检测标定。各个平行光管的轴线相交于一点，这个点就是带装校光机系统的轴心。这个轴心就是光机系统方位轴和俯仰轴的交点。为了使光机系统的轴心与平行光管的轴线交点重合，必须建立一套装置用来调节待装校光机系统的位置。而且，由于大型光机系统的重量都比较大（百kg以上），所以该装置应该具有一定的承载能力。并且，光机系统装校需要稳定的环境，该装置应具有一定的隔振能力。
中国专利（专利号：201019114011.1）公开了一种名称为《一种用于飞机机翼对接的多自由度可调整装配平台》的专利文献，该专利文献提供了一种用于飞机机翼对接的多自由度可调整装配平台，但装置体积较大，不适合实验室使用；不能调节水平，属于吊装；不能隔振，不能用于光机系统装校。
中国专利（专利号：200710078640.4））公开了一种名称为《自控式多自由度对接平台》的专利文献，该专利文献提供了一种自控式多自由度对接平台，但装置主要用途是装置与装置之间的对接，不能旋转，不能进行主动位置控制，不能用于光机系统装校。
发明内容
为了克服已有技术中多自由度平台不能选装、不能水平调节、隔震效果欠佳、不适宜用于光机系统装校的不足，本发明提供一种多自由度隔振承载平台。
本发明一种多自由度隔振承载平台，其特点是，所述的多自由度隔振承载平台包括计算机、控制卡和旋转隔振承载平台；其中所述的旋转隔振承载平台含有一个方位平台，在方位平台的下部设置有四个支腿，支腿底部均固定连接有叠层隔振橡胶支座；每个支腿内分别安装有Z轴驱动电机，Z轴驱动电机通过刚正齿轮与支腿顶部的螺杆连接，螺杆通过球形环节与所述方位平台连接；在所述方位平台上分别设置有X轴驱动电机、X轴导轨、X轴螺杆，在由两条平行导轨构成的X轴导轨上安装有X方向平台，X方向平台与X轴螺杆连接，X轴螺杆与X轴驱动电机连接；在所述的X方向平台上分别设置有Y轴驱动电机、Y轴导轨和Y轴螺杆，在由两条平行导轨构成的Y轴导轨上安装有Y方向平台，Y方向平台与Y轴螺杆连接，Y轴螺杆与Y轴驱动电机连接；在所述的Y方向平台上设置有Z轴旋转驱动电机；载物台设置在Z轴旋转驱动电机上；所述Z轴驱动电机、X轴驱动电机、Y轴驱动电机和Z轴旋转驱动电机分别通过驱动器与控制卡电连接，控制卡与计算机电连接。
本发明能够在隔振条件下对平台进行四个自由度的调节，能够对俯仰、滚动自由度进行微调，能够实现平台的水平调节。
本发明中，叠层隔振橡胶支座起到支撑和减震的作用，支腿安装Z轴驱动电机调节高度和水平的作用。
本发明的多自由度隔振承载平台能够实现对大型光机系统等系统的隔振支撑，尤其是大负载条件下能实现被光机系统四个自由度的位置调节。本发明的结构简单、负载大；能够实现多个自由度的调节；行程长（大于100mm），位置调节精度可以达到微米量级；旋转角度可以达到360°，角度精度可以达到分级（选择更好的编码器，精度可以达到微弧度量级）；可广泛应用于光机系统的装校。
附图说明
图1是本发明的多自由度隔振承载平台结构框图。
图2是本发明的多自由度隔振承载平台实施例的结构示意图。
图3是本发明的多自由度隔振承载平台实施例的工作流程示意图。
图中，1.计算机 2.控制卡 3.旋转隔振承载平台 301. Y方向平台 302. X方向平台 303.支腿 305. 载物台 306. Z轴旋转驱动电机 307. Y轴螺杆 308. Y轴驱动电机 309. Y轴导轨 310. X轴螺杆 311. X轴驱动电机 312. X轴导轨 313.方位平台 314.螺杆 315. Z轴驱动电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步详细说明。
实施例
图1是本发明的多自由度隔振承载平台的结构框图。
在图1中，本发明的一种多自由度隔振承载平台包括计算机1，控制卡2、旋转隔振承载平台3。
图2是本发明的多自由度隔振承载平台实施例的结构示意图。
在图2中，本发明的一种多自由度隔振承载平台中含有的旋转隔振承载平台3包括叠层隔振橡胶支座、支腿、Z轴驱动电机315、螺杆314、方位平台313、X轴驱动电机311、X轴导轨312、X轴螺杆310、X方向平台302、Y轴驱动电机308、Y轴螺杆307、Y轴导轨309、Y方向平台301、Z轴旋转驱动电机306、载物台305。
所述的方位平台313的下部设置有四个支腿，支腿303为其中一个支腿。每个支腿底部均固定连接有叠层隔振橡胶支座，本实施例中，支腿303的底部固定连接有叠层隔振橡胶支座304。叠层隔振橡胶支座起到隔振和支撑的作用
每个支腿的内部安装一个Z轴驱动电机，本实施例中，Z轴驱动电机315为其中一个。Z轴驱动电机315通过刚正齿轮与支腿顶部的螺杆314连接，螺杆314通过球形轴头与方位平台313连接。Z轴驱动电机315通过驱动器与控制卡2电连接，控制卡2与计算机1电连接。所述支腿的四个腿单独工作时起到调平的作用；同时工作时起到调节Z轴位置的作用。
在方位平台313上分别设置有X轴驱动电机311、X轴导轨312和X轴螺杆310，并调平。在由两条平行导轨构成的X轴导轨312上安装有X方向平台302，X方向平台302与X轴螺杆310连接。X轴螺杆310与X轴驱动电机311连接。X轴驱动电机311通过X轴螺杆310驱动平台在X轴方向运动。X轴驱动电机311通过驱动器与控制卡2电连接，控制卡2与计算机1电连接。
在X方向平台302上分别设置有Y轴驱动电机308、Y轴导轨309和Y轴螺杆307，并调平。在由两条平行导轨构成的Y轴导轨309上安装有Y方向平台301，Y方向平台301与Y轴螺杆307连接，Y轴螺杆307与Y轴驱动电机308连接。Y轴驱动电机308通过Y轴螺杆307驱动平台在Y轴方向运动。Y轴驱动电机308通过驱动器与控制卡2电连接，控制卡2与计算机1电连接。
Z轴旋转驱动电机306安装在Y方向平台301上并调平。Z轴旋转驱动电机306通过驱动器与控制卡2电连接，控制卡2与计算机1电连接。载物台305安装在Z轴旋转驱动电机306上，待装校的光机系统安装在载物台305上并通过螺杆固定。Z轴旋转驱动电机306在计算机1的控制下进行旋转，起到角度调节的作用。
图3是本发明的多自由度隔振承载平台实施例的工作流程示意图。
在图3中，一种多自由度隔振承载平台，其工作流程为：
（1） 开始；
（2） 本发明的系统是否连接正常，如果不正常则排除异常；
（3） 开启控制程序电机“使能”；
（4） 系统调节水平；
（5） 根据需求，控制各个电机运动；
（6） 工作结束，关闭电机“使能”；
（7） 关闭电机电源；
（8） 关闭控制程序；
（9） 关闭计算机；
（10） 结束。
Claims (2)
1.一种多自由度隔振承载平台，其特征在于：所述的多自由度隔振承载平台包括计算机（1）、控制卡（2）和旋转隔振承载平台（3）；其中所述的旋转隔振承载平台（3）含有一个方位平台（313），在方位平台（313）的下部设置有四个支腿，支腿底部均固定连接有叠层隔振橡胶支座；每个支腿内分别安装有Z轴驱动电机，Z轴驱动电机通过刚正齿轮与支腿顶部的螺杆连接，螺杆通过球形环节与所述的方位平台（313）连接；在所述方位平台（313）上分别设置有X轴驱动电机（311）、X轴导轨（312）、X轴螺杆（310）、在由两条平行导轨构成的X轴导轨（312）上安装有X方向平台（302），X方向平台（302）与X轴螺杆（310）连接，X轴螺杆（310）与X轴驱动电机（311）连接；在所述的X方向平台（302）上分别设置有Y轴驱动电机（308）、Y轴导轨（309）和Y轴螺杆（307），在由两条平行导轨构成的Y轴导轨（309）上安装有Y方向平台（301），Y方向平台（301）与Y轴螺杆（307）连接，Y轴螺杆（307）与Y轴驱动电机（308）连接；在所述的Y方向平台（301）上设置有Z轴旋转驱动电机（306）；在Z轴旋转驱动电机（306）上设置有载物台（305）；所述Z轴驱动电机、X轴驱动电机（311）、Y轴驱动电机（308）和Z轴旋转驱动电机（306）分别通过驱动器与控制卡（2）电连接，控制卡与计算机电连接。
2.根据权利要求1所述的多自由度隔振承载平台，其特征在于：所述的支腿与承载平台（313）之间连接的球形环节采用球形轴头。
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