CN106425523A - 三自由度平面宏动工作台 - Google Patents

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CN106425523A CN201611153132.3A CN201611153132A CN106425523A CN 106425523 A CN106425523 A CN 106425523A CN 201611153132 A CN201611153132 A CN 201611153132A CN 106425523 A CN106425523 A CN 106425523A
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于月民
郝俊才
宋志勇
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports

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Abstract

三自由度平面宏动工作台，属于宏动工作台构造技术领域。本发明是为了解决现有宏动工作台驱动结构复杂且耐腐蚀性差的问题。它的转动台的底台座通过转轴与底座连接，底台座的外圆表面套配链条，链条的两端分别连接一个转动驱动器；转动台的上表面上设置X向移动滑道，X向移动台通过X向移动滑道与转动台相配合连接，X向移动台滑动方向的两侧分别连接一个X向移动驱动器；X向移动台的上表面上设置Y向移动滑道，Y向移动台通过Y向移动滑道与X向移动台相配合连接，Y向移动台滑动方向的两侧分别连接一个Y向移动驱动器；载物台通过安装螺钉安装固定在Y向移动台上。本发明作为一种可进行位置控制的工作台。

Description

三自由度平面宏动工作台
技术领域
本发明涉及三自由度平面宏动工作台，属于宏动工作台构造技术领域。
背景技术
宏动工作台是工程实践中广泛使用的一种机械装置，其组成零部件多数为金属材质。目前，大多数宏动工作台采用传统的驱动方式进行驱动，其驱动装置结构繁琐，控制过程较为复杂，且驱动初始阶段存在冲击。由于工程实践中的工况非常复杂，尤其是一些特种环境如处于强酸、强碱等具有高腐蚀性条件下使用的工作台，对其能够抵抗环境介质的腐蚀提出了极高的要求，而现有以金属材质为主的工作台已不能满足其使用要求。
发明内容
本发明目的是为了解决现有宏动工作台驱动结构复杂且耐腐蚀性差的问题，提供了一种三自由度平面宏动工作台。
本发明所述三自由度平面宏动工作台，它包括底座，它还包括转动台、链条、第一转动驱动器、第二转动驱动器、X向移动滑道、X向移动台、X向第一移动驱动器、X向第二移动驱动器、Y向移动滑道、Y向移动台、Y向第一移动驱动器、Y向第二移动驱动器和载物台，
转动台的底台座通过转轴与底座连接，底台座的外圆表面套配链条，链条的一端固定连接第一转动驱动器的一端，第一转动驱动器的另一端固定在底座上，链条的另一端固定连接第二转动驱动器的一端，第二转动驱动器的另一端固定在底座上，第一转动驱动器和第二转动驱动器在转轴两侧对称设置；
转动台的上表面上设置X向移动滑道，X向移动台通过X向移动滑道与转动台相配合连接， X向移动台滑动方向的一侧连接X向第一移动驱动器的一端，X向第一移动驱动器的另一端固定在转动台上；X向移动台滑动方向的另一侧连接X向第二移动驱动器的一端，X向第二移动驱动器的另一端固定在转动台上；
X向移动台的上表面上设置Y向移动滑道，Y向移动台通过Y向移动滑道与X向移动台相配合连接，Y向移动台滑动方向的一侧连接Y向第一移动驱动器的一端，Y向第一移动驱动器的另一端固定在X向移动台上；Y向移动台滑动方向的另一侧连接Y向第二移动驱动器的一端，Y向第二移动驱动器的另一端固定在X向移动台上；
载物台通过安装螺钉安装固定在Y向移动台上；
所述底座、转动台、转轴、链条、X向移动台、Y向移动台和载物台均采用耐腐蚀的聚合物材料制作。
本发明的优点：本发明所述工作台能同时兼顾移动和转动的功能，达到简化结构、减轻重量、可在酸碱环境中使用的目的。
本发明在工作台底座上从下至上依次配置转动台、X向移动台、Y向移动台和载物台，它通过两个转动驱动器、两个X向移动驱动器和两个Y向移动驱动器与相应工作台的分别配合最终实现载物台的上下左右移动和转动功能，使驱动结构大大简化，降低控制过程的复杂性，具有结构简单新颖，控制方便，耐腐蚀，质量轻的特点，拓展了工作台的适用范围。它同时利用聚合物具有极强的耐腐蚀性的特点，来制备工作台的组件，代替金属材质，使本发明可用于强酸、强碱等高腐蚀性环境。
本发明具有极为重要的实际工程意义。
附图说明
图1是本发明所述三自由度平面宏动工作台的整体结构示意图；
图2是转动台、X向移动台及Y向移动台的装配结构示意图；
图3是转动台与底座的装配结构示意图；
图4是图3的A-A向剖视图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述三自由度平面宏动工作台，它包括底座1，它还包括转动台2、链条3、第一转动驱动器4-1、第二转动驱动器4-2、X向移动滑道5、X向移动台6、X向第一移动驱动器7-1、X向第二移动驱动器7-2、Y向移动滑道8、Y向移动台9、Y向第一移动驱动器10-1、Y向第二移动驱动器10-2和载物台11，
转动台2的底台座2-1通过转轴与底座1连接，底台座2-1的外圆表面套配链条3，链条3的一端固定连接第一转动驱动器4-1的一端，第一转动驱动器4-1的另一端固定在底座1上，链条3的另一端固定连接第二转动驱动器4-2的一端，第二转动驱动器4-2的另一端固定在底座1上，第一转动驱动器4-1和第二转动驱动器4-2在转轴两侧对称设置；
转动台2的上表面上设置X向移动滑道5，X向移动台6通过X向移动滑道5与转动台2相配合连接， X向移动台6滑动方向的一侧连接X向第一移动驱动器7-1的一端，X向第一移动驱动器7-1的另一端固定在转动台2上；X向移动台6滑动方向的另一侧连接X向第二移动驱动器7-2的一端，X向第二移动驱动器7-2的另一端固定在转动台2上；
X向移动台6的上表面上设置Y向移动滑道8，Y向移动台9通过Y向移动滑道8与X向移动台6相配合连接，Y向移动台9滑动方向的一侧连接Y向第一移动驱动器10-1的一端，Y向第一移动驱动器10-1的另一端固定在X向移动台6上；Y向移动台9滑动方向的另一侧连接Y向第二移动驱动器10-2的一端，Y向第二移动驱动器10-2的另一端固定在X向移动台6上；
载物台11通过安装螺钉安装固定在Y向移动台9上；
所述底座1、转动台2、转轴、链条3、X向移动台6、Y向移动台9和载物台11均采用耐腐蚀的聚合物材料制作。
所述X向移动滑道5为两条，在转动台2的中线两侧对称分布， X向第一移动驱动器7-1和X向第二移动驱动器7-2处于两条X向移动滑道5之间，并位于一条直线上；
Y向移动滑道8为两条，在X向移动台6的中线两侧对称分布，Y向第一移动驱动器10-1和Y向第二移动驱动器10-2处于两条Y向移动滑道8之间，并位于一条直线上。
第一转动驱动器4-1和第二转动驱动器4-2的安装方向与X向移动滑道5相垂直。
所有移动驱动器和转动驱动器均由形状记忆聚合物材料制作，以形状记忆效应驱动代替传统的机械驱动方式。
本实施方式中的四个移动驱动器的安装可预先在转动台2上和X向移动台上分别开设两个驱动槽，嵌入式安装，每一对驱动槽在相应的台面上呈左右两侧相对设置。对于每一对移动驱动器，当一个移动驱动器处于折叠的原始状态，则另一个移动驱动器处于展开的预变形状态；链条3与转动驱动器可分别通过紧固件进行连接；转动驱动器可分别通过紧固件与底座进行连接。当一个转动驱动器处于折叠的原始状态，则另一个转动驱动器处于展开的预变形状态。本实施方式中涉及的所有组件都可以采用耐腐蚀性能的聚合物材料制作。所有的驱动器内置电阻丝网。
本发明Y向移动台9向Y轴正向移动的驱动过程：结合附图2，对Y向第一移动驱动器10-1和Y向第二移动驱动器10-2内置的电阻丝网通电加热，使温度达到形状记忆聚合物转变温度，形状记忆聚合物的形状记忆效应驱动处于展开预变形状态的Y向第二移动驱动器10-2发生形状回复而折叠，进而驱动Y向移动台9沿着Y向移动滑道8正向滑动，同时使处于折叠状态的Y向第一移动驱动器10-1发生预变形而展开，实现对Y向移动台9沿Y轴正向移动驱动。当停止对两个Y向移动驱动器通电加热，Y向移动台9则停止滑动。由此，通过控制两个Y向移动驱动器的激励温度可控制其变形量，从而控制Y向移动台9的Y轴正向移动位移。
本发明Y向移动台9向Y轴负向移动的驱动过程：结合附图2，当Y向移动台9处于X向移动台6的Y轴正方向一端，对Y向第一移动驱动器10-1和Y向第二移动驱动器10-2内置的电阻丝网通电加热，使温度达到形状记忆聚合物转变温度，形状记忆聚合物的形状记忆效应驱动处于展开预变形状态的Y向第一移动驱动器10-1发生形状回复而折叠，进而驱动Y向移动台9沿着Y向移动滑道8负向滑动，同时使处于折叠状态的Y向第二移动驱动器10-2发生预变形而展开，实现对Y向移动台9沿Y轴负向移动驱动。当停止对两个Y向移动驱动器通电加热，Y向移动台9则停止滑动。由此，通过控制两个Y向移动驱动器的激励温度可控制其变形量，从而控制Y向移动台9的Y轴负向移动位移。
X向移动台6沿X轴正向移动的驱动过程：结合图2，对X向第一移动驱动器7-1和X向第二移动驱动器7-2内置的电阻丝网通电加热，使温度达到形状记忆聚合物转变温度，形状记忆聚合物的形状记忆效应驱动处于展开预变形状态的X向第二移动驱动器7-2发生形状回复而折叠，进而驱动X向移动台6沿着X向移动滑道5向右滑动，同时使处于折叠状态的X向第一移动驱动器7-1发生预变形而展开，实现了X向移动台6沿X轴正向移动驱动。停止对两个X向移动驱动器通电加热，X向移动台6则停止滑动。由此，通过控制两个X向移动驱动器的激励温度可控制其变形量，从而控制X向移动台6向X轴正向的移动位移。
X向移动台6沿X轴负向移动的驱动过程：结合图2，当X向移动台6处于X向移动滑道5的X轴正方向一端，对X向第一移动驱动器7-1和X向第二移动驱动器7-2内置的电阻丝网通电加热，使温度达到形状记忆聚合物转变温度，形状记忆聚合物的形状记忆效应驱动处于展开预变形状态的X向第一移动驱动器7-1发生形状回复而折叠，进而驱动X向移动台6沿着X向移动滑道5向左滑动，同时使处于折叠状态的X向第二移动驱动器7-2发生预变形而展开，实现了X向移动台6沿X轴负向移动驱动。停止对两个X向移动驱动器通电加热，X向移动台6则停止滑动。由此，通过控制两个X向移动驱动器的激励温度可控制其变形量，从而控制X向移动台6向X轴负向的移动位移。
转动台2顺时针方向转动驱动的过程：结合图3，对第一转动驱动器4-1和第二转动驱动器4-2内置的电阻丝网通电加热，使温度达到形状记忆聚合物转变温度，形状记忆聚合物的形状记忆效应驱动处于展开预变形状态的第二转动驱动器4-2发生形状回复而折叠，从而驱动链条3沿顺时针方向运动一定的位移，链条3带动转动台2沿顺时针方向转动相应的角度，同时使处于折叠状态的第一转动驱动器4-1发生预变形而展开，实现了转动台2顺时针方向的转动驱动。停止对两个转动驱动器通电加热，转动台2停止转动。由此，通过控制两个转动驱动器的激励温度可控制其变形量，使链条3顺时针方向运动相应的位移，从而带动转动台2顺时针方向旋转相应的角度，从而控制转动台2的顺时针方向输出角位移。
转动台2逆时针方向转动驱动的过程：结合图3，当第二转动驱动器4-2处于折叠状态，对第一转动驱动器4-1和第二转动驱动器4-2内置的电阻丝网通电加热，使温度达到形状记忆聚合物转变温度，形状记忆聚合物的形状记忆效应驱动处于展开预变形状态的第一转动驱动器4-1发生形状回复而折叠，从而驱动链条3沿逆时针方向运动一定的位移，链条3带动转动台2沿逆时针方向转动相应的角度，同时使处于折叠状态的第二转动驱动器4-2发生预变形而展开，实现了转动台2逆时针方向的转动驱动。停止对两个转动驱动器通电加热，转动台2停止转动。由此，通过控制两个转动驱动器的激励温度可控制其变形量，使链条3逆时针方向运动相应的位移，从而带动转动台2逆时针方向旋转相应的角度，从而控制转动台2的逆时针方向输出角位移。
上述Y向移动台9、X向移动台6和转动台2的运动过程最终都带动载物台11的随从运动，因此根据预设置的控制要求，对Y向移动台9、X向移动台6和转动台2的位移量分别进行控制，实现对载物台11的位置及转角方向的方位控制，满足实际的工作需求。

Claims (4)

1.一种三自由度平面宏动工作台，它包括底座（1），其特征在于，它还包括转动台（2）、链条（3）、第一转动驱动器（4-1）、第二转动驱动器（4-2）、X向移动滑道（5）、X向移动台（6）、X向第一移动驱动器（7-1）、X向第二移动驱动器（7-2）、Y向移动滑道（8）、Y向移动台（9）、Y向第一移动驱动器（10-1）、Y向第二移动驱动器（10-2）和载物台（11），
转动台（2）的底台座（2-1）通过转轴与底座（1）连接，底台座（2-1）的外圆表面套配链条（3），链条（3）的一端固定连接第一转动驱动器（4-1）的一端，第一转动驱动器（4-1）的另一端固定在底座（1）上，链条（3）的另一端固定连接第二转动驱动器（4-2）的一端，第二转动驱动器（4-2）的另一端固定在底座（1）上，第一转动驱动器（4-1）和第二转动驱动器（4-2）在转轴两侧对称设置；
转动台（2）的上表面上设置X向移动滑道（5），X向移动台（6）通过X向移动滑道（5）与转动台（2）相配合连接， X向移动台（6）滑动方向的一侧连接X向第一移动驱动器（7-1）的一端，X向第一移动驱动器（7-1）的另一端固定在转动台（2）上；X向移动台（6）滑动方向的另一侧连接X向第二移动驱动器（7-2）的一端，X向第二移动驱动器（7-2）的另一端固定在转动台（2）上；
X向移动台（6）的上表面上设置Y向移动滑道（8），Y向移动台（9）通过Y向移动滑道（8）与X向移动台（6）相配合连接，Y向移动台（9）滑动方向的一侧连接Y向第一移动驱动器（10-1）的一端，Y向第一移动驱动器（10-1）的另一端固定在X向移动台（6）上；Y向移动台（9）滑动方向的另一侧连接Y向第二移动驱动器（10-2）的一端，Y向第二移动驱动器（10-2）的另一端固定在X向移动台（6）上；
载物台（11）通过安装螺钉安装固定在Y向移动台（9）上；
所述底座（1）、转动台（2）、转轴、链条（3）、X向移动台（6）、Y向移动台（9）和载物台（11）均采用耐腐蚀的聚合物材料制作。
2.根据权利要求1所述的三自由度平面宏动工作台，其特征在于，所述X向移动滑道（5）为两条，在转动台（2）的中线两侧对称分布， X向第一移动驱动器（7-1）和X向第二移动驱动器（7-2）处于两条X向移动滑道（5）之间，并位于一条直线上；
Y向移动滑道（8）为两条，在X向移动台（6）的中线两侧对称分布，Y向第一移动驱动器（10-1）和Y向第二移动驱动器（10-2）处于两条Y向移动滑道（8）之间，并位于一条直线上。
3.根据权利要求1所述的三自由度平面宏动工作台，其特征在于，第一转动驱动器（4-1）和第二转动驱动器（4-2）的安装方向与X向移动滑道（5）相垂直。
4.根据权利要求1所述的三自由度平面宏动工作台，其特征在于，所有移动驱动器和转动驱动器均由形状记忆聚合物材料制作。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112055809A (zh) * 2018-05-10 2020-12-08 东洋电机制造株式会社 底盘测功装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005055926A1 (de) * 2005-11-22 2007-05-31 Eads Deutschland Gmbh Schwingungsdämpfer mit einem pseudoelastischen Dämpfungsglied
CN202861789U (zh) * 2012-09-29 2013-04-10 黑龙江科技学院 基于形状记忆材料粗动驱动器的精密微动平台
CN204935601U (zh) * 2015-09-06 2016-01-06 黑龙江科技大学 一种高精度宏微组合驱动转台
CN205064199U (zh) * 2015-09-06 2016-03-02 黑龙江科技大学 直线驱动器
CN105500301A (zh) * 2015-11-23 2016-04-20 清华大学 二维纳米伺服平台及采用光栅的测量方法
CN105855667A (zh) * 2016-06-12 2016-08-17 航天科工哈尔滨风华有限公司 一种基于无线控制四自由度tig自动堆焊旋转工作台

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005055926A1 (de) * 2005-11-22 2007-05-31 Eads Deutschland Gmbh Schwingungsdämpfer mit einem pseudoelastischen Dämpfungsglied
CN202861789U (zh) * 2012-09-29 2013-04-10 黑龙江科技学院 基于形状记忆材料粗动驱动器的精密微动平台
CN204935601U (zh) * 2015-09-06 2016-01-06 黑龙江科技大学 一种高精度宏微组合驱动转台
CN205064199U (zh) * 2015-09-06 2016-03-02 黑龙江科技大学 直线驱动器
CN105500301A (zh) * 2015-11-23 2016-04-20 清华大学 二维纳米伺服平台及采用光栅的测量方法
CN105855667A (zh) * 2016-06-12 2016-08-17 航天科工哈尔滨风华有限公司 一种基于无线控制四自由度tig自动堆焊旋转工作台

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112055809A (zh) * 2018-05-10 2020-12-08 东洋电机制造株式会社 底盘测功装置
CN112055809B (zh) * 2018-05-10 2023-08-04 东洋电机制造株式会社 底盘测功装置

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