CN113118560B - 一种并联式光学镜面加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种并联式光学镜面加工装置，包括机架以及置于机架内的框架，所述框架的顶部通过配重机构吊挂在机架上，所述的配重机构包括第一导轨以及第二导轨，所述框架的左侧面与机架的侧板之间设有连接两者的连杆运动机构，所述的连杆运动机构驱使框架沿第一导轨或第二导轨限定的方向移动以实现框架在Y轴方向或X轴方向的移动，所述机架的底板上固定有镜面加工平台，所述镜面加工平台的上方设有刀具执行机构，所述的刀具执行机构通过动平台与固定在框架内的气缸驱动机构相连，所述的气缸驱动机构驱使动平台实现Z轴方向的移动。本发明刚度好，控制简便，加工精度及传动效率高，并能实现刀具执行机构的力可控、刚度可调，提高了加工的质量。

Description

一种并联式光学镜面加工装置

技术领域

本发明涉及机械加工制造技术领域，具体涉及一种并联式光学镜面加工装置。

背景技术

随着信息时代的发展，现代光学系统正朝着高精度、高分辨率以及高功率方面发展，光学镜面的设计越来越精密。为了让光学镜面获取更好的性能，对于高精度、复杂光学镜面加工装置提出了更高的要求。传统的串联加工装置结构简单，但还存在刚度低、负载能力差、累计误差大等不利影响，使得串联加工设备很难满足光学镜面加工精度的要求。

中国专利CN108608063A提出了一种并联五轴光学镜面加工装备，采用五条UPS驱动支链和一条UPU约束支链来实现刀具平台五个方向的自由度，但是其刀具平台旋转角度相对柔索驱动机构受限，不适用于大角度光学镜面加工。

中国专利CN107855791A提出了一种多并联柔索式光学镜面加工装置，移动平台通过三组周向布置的运动支链机构支撑实现三平动自由度，转动平台安装在移动平台下方，并通过三组周向布置的柔索机构实现三旋转自由度，这种装置能实现刀具六自由度的运动，也能满足曲率半径大的镜面加工。但是其没有考虑到力控制对镜面加工的影响，并且该装置惯量大，对力的控制掌握不够精确，当刀具与加工面垂直接触产生较大的冲击时容易导致镜面的损坏。同时，由于加工的不连续性以及刀具的刚度问题，使加工过程中会产生一定的振动，影响加工精度和表面质量。

综上，针对光学镜面加工，大多装置在加工精度、加工力控制和刚度调节等方面还存在不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种并联式光学镜面加工装置，该加工装置刚度好，控制简便，加工精度及传动效率高，并能实现刀具执行机构的力可控、刚度可调，提高了加工的质量。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括C字型的机架以及置于机架内且整体为方形的框架，所述框架的顶部通过配重机构吊挂在机架上，所述的配重机构包括沿Y轴方向设置的第一导轨以及沿X轴方向设置的第二导轨，所述框架的左侧面靠近机架的侧板且与机架的侧板始终平行，所述框架的左侧面与机架的侧板之间设有连接两者的连杆运动机构，所述的连杆运动机构驱使框架沿第一导轨或第二导轨限定的方向移动以实现框架在Y轴方向或X轴方向的移动，所述机架的底板上固定有镜面加工平台，所述镜面加工平台的上方设有刀具执行机构，所述的刀具执行机构通过动平台与固定在框架内的气缸驱动机构相连，所述的气缸驱动机构驱使动平台实现Z轴方向的移动，所述的框架内还设有分别与动平台相连的第一绳索机构及第二绳索机构，所述的第一绳索机构包括连接第一卷筒与动平台的第一绳索、连接第二卷筒与动平台的第二绳索，所述的第一卷筒及第二卷筒同步同向转动时，分别通过第一绳索和第二绳索带动动平台实现Y轴方向的转动，所述的第二绳索机构包括连接第三卷筒与动平台的第三绳索、连接第四卷筒与动平台的第四绳索，所述的第三卷筒及第四卷筒同步同向转动时，分别通过第三绳索和第四绳索带动动平台实现X轴方向的转动，所述的第一卷筒、第二卷筒、第三卷筒、第四卷筒同步反向转动时，分别通过第一绳索、第二绳索、第三绳索、第四绳索带动动平台沿Z轴方向移动，以配合气缸驱动机构的动作。

所述的机架为整体结构，包括依次连接的顶板、侧板和底板；所述的框架整体呈方形，包括等长等宽且自上向下平行设置的第一层板、第二层板、第三层板、第一方框和第二方框，所述的第一层板、第二层板、第三层板、第一方框、第二方框的四角处分别设有连接五者的立柱，所述第一方框及第二方框四条边的中间点之间还分别设有垂直连接第一方框和第二方框的立板，所述框架的左侧面还设有与连杆运动机构相连的连接板。

所述的第一导轨沿Y轴方向平行设置两组，且两组第一导轨均与机架的顶板固连，所述的第二导轨沿X轴方向平行设置两组，且第二导轨的两端分别与第一导轨形成滚动配合，所述的第二导轨上设有与其形成滚动配合的滑板，所述的滑板与框架之间设有连接两者的第一单出杆式磁流变阻尼器，所述第一单出杆式磁流变阻尼器的固定端与滑板底面的中心点固连，所述第一单出杆式磁流变阻尼器的活塞杆端通过第一滚珠花键轴与框架的第一层板的中心点固连，与第一滚珠花键轴相配合的第一滚珠花键套固定在第一连接板上，且第一连接板与滑板的底面固定。

所述的气缸驱动机构包括气缸，所述气缸的缸筒端与框架的第三层板的底面中心位置相固定，所述气缸的活塞杆端依次通过第二滚珠花键轴、球形铰链与动平台上表面的中心点相连，与第二滚珠花键轴相配合的第二滚珠花键套固定在第二连接板上，且第二连接板与框架的第三层板的底面固定。

所述的刀具执行机构包括整体呈方框形的传力块，所述的传力块分别通过第一音圈直线电机及第二单出杆式磁流变阻尼器与动平台的下表面相连，其中：第一音圈直线电机的定子与动平台的下表面的中心位置连接固定，第一音圈直线电机的动子与传力块的顶部相连；第二单出杆式磁流变阻尼器以第一音圈直线电机为中心对称设置两组，两组所述的第二单出杆式磁流变阻尼器的固定端均分别与动平台的下表面相固定，两组所述第二单出杆式磁流变阻尼器的活塞杆端均分别与传力块的上表面相连；

所述的刀具执行机构还包括固定在传力块上的驱动电机，所述驱动电机的电机座固定在传力块上，所述驱动电机的动子通过磁流变离合器与刀具的固定轴相连，且刀具的固定轴通过轴承与传力连接板相连，所述的传力连接板与传力块的底部连接；所述传力块的左右两侧对称固定有滑块，与滑块相配合的导轨沿Z轴方向布置，且该导轨通过导轨连接板与动平台的下表面固连。

所述的连杆运动机构包括结构相同且沿Y轴方向上下布置的第一直线电机与第二直线电机，所述第一直线电机的动子座与框架之间设有连接两者的第一连杆，所述的第一连杆呈上下方向平行设置两组，两组所述第一连杆的一端分别通过第一铰链与第一直线电机的动子座铰接，两组所述第一连杆的另一端分别通过第二铰链与框架铰接，两组第一铰链在第一直线电机的动子座上呈对角线方向布置；

所述第二直线电机的动子座与框架之间设有连接两者的第二连杆，所述的第二连杆呈上下方向平行设置两组，两组所述第二连杆的一端分别通过第三铰链与第二直线电机的动子座铰接，两组所述第二连杆的另一端分别通过第四铰链与框架铰接，两组第三铰链在第二直线电机的动子座上呈对角线方向布置，且两组第三铰链的对角方向与两组第一铰链的对角方向相反；

所述第一直线电机中的第一动子座与第二直线电机中的第二动子座在初始状态下分别对称设置在第一直线电机导轨中心点的两侧，且第一连杆与第二连杆在水平面内的投影呈X型，当第一连杆与第二连杆同步向同侧移动时，所述的框架沿第一导轨限定的方向平动以实现Y轴自由度的调整；当第一连杆与第二连杆同步向两侧移动时，所述的框架沿第二导轨限定的方向平动以实现X轴自由度的调整。

所述的第一绳索机构包括布置在框架的第二层板上且沿Y轴方向布置的第一齿轮变向机构，所述的第一绳索机构还包括与第一绳索相配合的第一滑轮组、与第二绳索相配合的第二滑轮组；所述的第二绳索机构包括布置在框架的第三层板上且沿X轴方向布置的第二齿轮变向机构，所述的第二绳索机构还包括与第三绳索相配合的第三滑轮组、与第四绳索相配合的第四滑轮组，所述的第一绳索与第二绳索对称设置，所述的第三绳索与第四绳索对称设置，且所述的第一绳索、第二绳索、第三绳索、第四绳索分别连接在动平台各边的中点位置；

所述的第一齿轮变向机构包括并列布置的第一卷筒与第二卷筒，所述的第一卷筒由第一电机驱动其转动，且第一卷筒的输出端通过第一联轴器与第一齿轮轴相连，所述的第一齿轮轴上同轴设有第一齿轮与第二齿轮，且第一齿轮轴通过第一齿轮座固定在框架的第二层板的上表面；所述第二卷筒的输出端通过第二联轴器与第二齿轮轴连接，所述的第二齿轮轴上同轴设有第三齿轮与第四齿轮，且第二齿轮轴通过第二齿轮座固定在框架的第二层板的上表面；所述的第一齿轮轴与第二齿轮轴之间设有第三齿轮轴，所述的第三齿轮轴上同轴设有第五齿轮与第六齿轮，所述的第三齿轮轴通过第三齿轮座与框架的第二层板上的直线模组相连；所述的第一齿轮轴、第二齿轮轴、第三齿轮轴相平行且位于同一水平面内，所述第二齿轮轴与第三齿轮轴中间位置的上方设有第四齿轮轴，所述的第四齿轮轴上同轴设有第七齿轮，且第四齿轮轴通过第四齿轮座固定在框架的第一层板的下表面；所述的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮的齿轮模数与齿数均相等，所述第七齿轮的长度大于其它各齿轮长度的二倍，且第七齿轮始终与第四齿轮相啮合。

所述的直线模组包括固定在框架的第二层板上表面的第一直线导轨，所述第三齿轮座的底面为与第一直线导轨相配合的滑块结构，所述的第一直线导轨上还设有贯穿第三齿轮座且与第三齿轮座相配合的第一滚珠丝杠，所述的第一滚珠丝杠由第一丝杠电机驱动其转动，且第一滚珠丝杠沿第三齿轮轴的轴向设置；

所述的第一丝杠电机驱动第一滚珠丝杠转动，以形成第五齿轮同时与第一齿轮、第三齿轮相啮合的状态或第六齿轮同时与第二齿轮、第七齿轮相啮合的状态，当第五齿轮与第一齿轮、第三齿轮同时啮合时，第六齿轮与第二齿轮、第七齿轮处于非啮合状态；当第六齿轮与第二齿轮、第七齿轮同时啮合时，第五齿轮与第一齿轮、第三齿轮处于非啮合状态。

所述的第一滑轮组、第二滑轮组、第三滑轮组、第四滑轮组均分别包括依次设置的第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮、第四定滑轮和第五定滑轮，所述的第五定滑轮与辅助调节机构相连，所述的辅助调节机构包括沿Z轴方向设置的第二直线导轨、与第二直线导轨滑动配合的丝杠滑块、与丝杠滑块相配合的第二滚珠丝杠、驱动第二滚珠丝杠转动的第二丝杠电机，所述的第五定滑轮通过定滑轮座固定在丝杠滑块上，所述的第二滚珠丝杠通过丝杠轴座与第二直线导轨固定，所述的第二丝杠电机安装在框架的第二方框上，所述的第二直线导轨固定在框架的立板的内侧板面上。

所述定滑轮座与丝杠滑块之间设有丝杠弯矩调节机构，所述的丝杠弯矩调节机构包括第二音圈直线电机，所述第二音圈直线电机的定子安装在丝杠滑块上，所述第二音圈直线电机的动子与定滑轮座的中间位置相连，所述定滑轮座的两端分别通过拉伸弹簧与丝杠滑块相连，所述的拉伸弹簧上设有套筒，套筒的一端与丝杠滑块固连，所述的定滑轮座上还设有拉力传感器。

由上述技术方案可知，本发明通过连杆运动机构及配重机构可以实现框架X轴、Y轴方向的平动，通过第一绳索机构、第二绳索机构以及辅助调节机构可以实现动平台X轴、Y轴方向的转动，通过气缸驱动机构、第一绳索机构、第二绳索机构以及辅助调节机构可以实现动平台Z轴方向的平动。

附图说明

图1是本发明的结构示意图一；

图2是本发明的结构示意图二；

图3是本发明框架内的结构示意图；

图4是本发明框架的结构示意图；

图5是本发明配重机构滑轨的结构示意图；

图6是本发明配重机构的结构示意图；

图7是本发明辅助调节机构的结构示意图；

图8是本发明连杆运动机构的结构示意图；

图9是本发明气缸驱动机构的结构示意图；

图10是本发明第一绳索机构和第二绳索机构的结构示意图；

图11是本发明刀具与传力连接板的连接结构示意图；

图12是本发明刀具执行机构的结构示意图；

图13是本发明直线模组的结构示意图；

图14是本发明第一齿轮变向机构实现同向运动的结构示意图一；

图15是本发明第一齿轮变向机构实现同向运动的结构示意图二；

图16是本发明第一齿轮变向机构实现反向运动的结构示意图一；

图17是本发明第一齿轮变向机构实现反向运动的结构示意图二。

上述附图中的标记为：机架1、顶板11、侧板12、底板13、框架2、第一层板21、第二层板22、第三层板23、第一方框24、第二方框25、立柱26、立板27、连接板28、配重机构3、第一导轨31、第二导轨32、滑板33、第一单出杆式磁流变阻尼器34、第一滚珠花键轴35、第一滚珠花键套36、第一连接板37、连杆运动机构4、第一直线电机41、电机本体411、定子412、导轨413、动子414、动子座415、第二直线电机42、第一连杆43、第一铰链44、第二铰链45、第二连杆46、第三铰链47、第四铰链48、镜面加工平台5、刀具执行机构6、传力块61、第一音圈直线电机62、第二单出杆式磁流变阻尼器63、驱动电机64、磁流变离合器65、刀具66、传力连接板67、滑块68、导轨69、导轨连接板691、气缸驱动机构7、气缸71、第二滚珠花键轴72、第二滚珠花键套73、第二连接板74、球形铰链75、第一绳索机构8、第一卷筒81、第二卷筒82、第一绳索83、第二绳索84、第一滑轮组85、第一定滑轮851、第二定滑轮852、第三定滑轮853、第四定滑轮854、第五定滑轮855、第二滑轮组86、第一齿轮变向机构87、第一电机871、第一齿轮轴872、第一齿轮8721、第二齿轮8722、第一齿轮座8723、第二齿轮轴873、第三齿轮8731、第四齿轮8732、第二齿轮座8733、第三齿轮轴874、第五齿轮8741、第六齿轮8742、第三齿轮座8743、直线模组875、第一直线导轨8751、第一滚珠丝杠8752、第一丝杠电机8753、第四齿轮轴876、第七齿轮8761、第四齿轮座8762、辅助调节机构88、第二直线导轨881、丝杠滑块882、第二滚珠丝杠883、丝杠轴座8831、第二丝杠电机884、第二音圈直线电机885、定滑轮座8551、拉伸弹簧886、套筒887、拉力传感器888、第二绳索机构9、第三卷筒91、第四卷筒92、第三绳索93、第四绳索94、第三滑轮组95、第四滑轮组96、第二齿轮变向机构97、动平台10。

实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1、图2、图3所示的一种并联式光学镜面加工装置，包括C字型的机架1以及置于机架1内且整体为方形的框架2，框架2的顶部通过配重机构3吊挂在机架1上。具体的，机架1为整体结构，包括依次连接的顶板11、侧板12和底板13；如图4所示，框架2整体呈方形，包括等长等宽且自上向下平行设置的第一层板21、第二层板22、第三层板23、第一方框24和第二方框25，第一层板21、第二层板22、第三层板23、第一方框24、第二方框25的四角处分别设有连接五者的立柱26，第一方框24及第二方框25四条边的中间点之间还分别设有垂直连接第一方框24和第二方框25的立板27，框架2的左侧面还设有与连杆运动机构4相连的连接板28。

进一步的，如图5、图6所示，配重机构3包括沿Y轴方向设置的第一导轨31以及沿X轴方向设置的第二导轨32，具体的，第一导轨31沿Y轴方向平行设置两组，且两组第一导轨31均与机架1的顶板11固连，第二导轨32沿X轴方向平行设置两组，且第二导轨32的两端分别与第一导轨31形成滚动配合，第二导轨32上设有与其形成滚动配合的滑板33，滑板33与框架2之间设有连接两者的第一单出杆式磁流变阻尼器34，第一单出杆式磁流变阻尼器34的固定端与滑板33底面的中心点固连，第一单出杆式磁流变阻尼器34的活塞杆端通过第一滚珠花键轴35与框架2的第一层板21的中心点固连，与第一滚珠花键轴35相配合的第一滚珠花键套36固定在第一连接板37上，且第一连接板37与滑板33的底面固定。配重机构3主要用于平衡整个框架2及框架2内部结构的重力以及抑制框架2的振动，即本发明的镜面加工装置工作时，通过改变第一单出杆式磁流变阻尼器34内部电流的大小来控制其阻尼大小，不仅能克服整个框架2及内部结构的重力，而且能抑制工作时框架2的振动，从而提高整个装置的刚度以及工作的稳定性。

进一步的，框架2的左侧面靠近机架1的侧板且与机架1的侧板始终平行，且框架2的左侧面与机架1的侧板之间设有连接两者的连杆运动机构4，连杆运动机构驱使框架2沿第一导轨31或第二导轨32限定的方向移动以实现框架2在Y轴方向或X轴方向的移动。

具体的，如图8所示，连杆运动机构4包括结构相同且沿Y轴方向上下布置的第一直线电机41与第二直线电机42。第一直线电机41包括电机本体411、定子412、导轨413、动子414及动子座415，第二直线电机42与第一直线电机41的结构相同，在此不再赘述。

第一直线电机41的动子座415与框架2之间设有连接两者的第一连杆43，第一连杆43呈上下方向平行设置两组，两组第一连杆43的一端分别通过第一铰链44与第一直线电机41的动子座铰接，两组第一连杆43的另一端分别通过第二铰链45与框架2铰接，两组第一铰链44在第一直线电机41的动子座上呈对角线方向布置；第二直线电机42的动子座与框架2之间设有连接两者的第二连杆46，第二连杆46呈上下方向平行设置两组，两组第二连杆46的一端分别通过第三铰链47与第二直线电机42的动子座铰接，两组第二连杆46的另一端分别通过第四铰链48与框架2铰接，两组第三铰链47在第二直线电机42的动子座上呈对角线方向布置，且两组第三铰链47的对角方向与两组第一铰链44的对角方向相反。

第一直线电机41中的第一动子座与第二直线电机42中的第二动子座在初始状态下分别对称设置在第一直线电机的导轨413中心点的两侧，且第一连杆43与第二连杆46在水平面内的投影呈X型。当第一连杆43与第二连杆46同步向同侧移动时，框架2沿第一导轨31限定的方向平动以实现Y轴自由度的调整；当第一连杆43与第二连杆46同步向两侧移动时，框架2沿第二导轨32限定的方向平动以实现X轴自由度的调整。

进一步的，机架1的底板上固定有镜面加工平台5，镜面加工平台5的上方设有刀具执行机构6，刀具执行机构6通过动平台10与固定在框架2内的气缸驱动机构7相连，气缸驱动机构7驱使动平台10实现Z轴方向的移动。

进一步的，如图9所示，气缸驱动机构7包括气缸71，气缸71的缸筒端与框架2的第三层板23的底面中心位置相固定，气缸71的活塞杆端依次通过第二滚珠花键轴72、球形铰链75与动平台10上表面的中心点相连，与第二滚珠花键轴72相配合的第二滚珠花键套73固定在第二连接板74上，且第二连接板74与框架2的第三层板23的底面固定。利用滚珠花键副刚度大的优点，不仅提高了加工过程中气缸71活塞杆的导向精度，同时防止了活塞杆由于承受较大的径向载荷而损坏气缸71，起到保护气缸71的作用。

进一步的，如图12所示，刀具执行机构6包括整体呈方框形的传力块61，传力块61分别通过第一音圈直线电机62及第二单出杆式磁流变阻尼器63与动平台10的下表面相连，其中：第一音圈直线电机62的定子与动平台10的下表面的中心位置连接固定，第一音圈直线电机62的动子与传力块61的顶部相连；第二单出杆式磁流变阻尼器63以第一音圈直线电机62为中心对称设置两组，两组第二单出杆式磁流变阻尼器63的固定端均分别与动平台10的下表面相固定，两组第二单出杆式磁流变阻尼器63的活塞杆端均分别与传力块61的上表面相连。

刀具执行机构6还包括固定在传力块61上的驱动电机64，驱动电机64的电机座固定在传力块61上，驱动电机64的动子通过磁流变离合器65与刀具66的固定轴相连，且刀具66的固定轴通过轴承与传力连接板67相连，传力连接板67与传力块61的底部连接。具体的，如图11所示，即驱动电机64的动子通过磁流变离合器65与刀具66的固定轴相连，轴承的外圈与传力连接板67接触配合，并通过传力连接板67上设置的凸台对轴承外圈进行定位；轴承的内圈与刀具66的固定轴过盈配合，刀具66的固定轴上设有定位轴承内圈的轴肩。传力块61的左右两侧对称固定有滑块68，与滑块68相配合的导轨69沿Z轴方向布置，且该导轨69通过导轨连接板691与动平台10的下表面固连，导轨69使得导向可靠，提高了刀具66的运动精度；本发明通过磁流变离合器65进行刀具66转矩的传递，可实现刀具66转矩的安全连续控制，当加工过程中刀具66意外受阻停转时，可以保护刀具66不被折断，同时保护驱动电机64。

进一步的，框架2内还设有分别与动平台10相连的第一绳索机构8及第二绳索机构9，如图10所示，第一绳索机构8包括连接第一卷筒81与动平台10的第一绳索83、连接第二卷筒82与动平台10的第二绳索84，第一卷筒81及第二卷筒82同步同向转动时，分别通过第一绳索83和第二绳索84带动动平台10实现Y轴方向的转动，第二绳索机构9包括连接第三卷筒91与动平台10的第三绳索93、连接第四卷筒92与动平台10的第四绳索94，第三卷筒91及第四卷筒92同步同向转动时，分别通过第三绳索93和第四绳索94带动动平台10实现X轴方向的转动，第一卷筒81、第二卷筒82、第三卷筒91、第四卷筒92同步反向转动时，分别通过第一绳索83、第二绳索84、第三绳索93、第四绳索94带动动平台10沿Z轴方向移动，以配合气缸驱动机构7的动作。

下面以第一绳索机构8为例进行具体结构说明，第二绳索机构9与第一绳索机构8的结构及原理相同，在此不再赘述。

第一绳索机构8包括布置在框架2的第二层板22上且沿Y轴方向布置的第一齿轮变向机构87，第一绳索机构8还包括与第一绳索83相配合的第一滑轮组85、与第二绳索84相配合的第二滑轮组86；第二绳索机构9包括布置在框架2的第三层板23上且沿X轴方向布置的第二齿轮变向机构97，第二绳索机构9还包括与第三绳索93相配合的第三滑轮组95、与第四绳索94相配合的第四滑轮组96，第一绳索83与第二绳索84对称设置，第三绳索93与第四绳索94对称设置，且第一绳索83、第二绳索84、第三绳索93、第四绳索94分别连接在动平台10各边的中点位置。

如图13、图14、图15、图16、图17所示，第一齿轮变向机构87包括并列布置的第一卷筒81与第二卷筒82，第一卷筒81由第一电机871驱动其转动，且第一卷筒81的输出端通过第一联轴器与第一齿轮轴872相连，第一齿轮轴872上同轴设有第一齿轮8721与第二齿轮8722，且第一齿轮轴872通过第一齿轮座8723固定在框架2的第二层板22的上表面；第二卷筒82的输出端通过第二联轴器与第二齿轮轴873连接，第二齿轮轴873上同轴设有第三齿轮8731与第四齿轮8732，且第二齿轮轴873通过第二齿轮座8733固定在框架2的第二层板22的上表面；第一齿轮轴872与第二齿轮轴873之间设有第三齿轮轴874，第三齿轮轴874上同轴设有第五齿轮8741与第六齿轮8742，第三齿轮轴874通过第三齿轮座8743与框架2的第二层板22上的直线模组875相连；第一齿轮轴872、第二齿轮轴873、第三齿轮轴874相平行且位于同一水平面内，第二齿轮轴873与第三齿轮轴874中间位置的上方设有第四齿轮轴876，第四齿轮轴876上同轴设有第七齿轮8761，且第四齿轮轴876通过第四齿轮座8762固定在框架2的第一层板21的下表面；第一齿轮8721、第二齿轮8722、第三齿轮8731、第四齿轮8732、第五齿轮8741、第六齿轮8742、第七齿轮8761的齿轮模数与齿数均相等，第七齿轮8761的长度大于其它各齿轮长度的二倍，即其余各齿轮的长度均小于第七齿轮8761长度的一半，且第七齿轮8761始终与第四齿轮8732相啮合。

进一步的，直线模组875包括固定在框架2的第二层板22上表面的第一直线导轨8751，第三齿轮座8743的底面为与第一直线导轨8751相配合的滑块结构，第一直线导轨8751上还设有贯穿第三齿轮座8743且与第三齿轮座8743相配合的第一滚珠丝杠8752，第一滚珠丝杠8752由第一丝杠电机8753驱动其转动，且第一滚珠丝杠8752沿第三齿轮轴874的轴向设置。第一丝杠电机8753驱动第一滚珠丝杠8752转动，以形成第五齿轮8741同时与第一齿轮8721、第三齿轮8731相啮合的状态或第六齿轮8742同时与第二齿轮8722、第七齿轮8761相啮合的状态，当第五齿轮8741与第一齿轮8721、第三齿轮8731同时啮合时，第六齿轮8742与第二齿轮8722、第七齿轮8761处于非啮合状态；当第六齿轮8742与第二齿轮8722、第七齿轮8761同时啮合时，第五齿轮8741与第一齿轮8721、第三齿轮8731处于非啮合状态。

进一步的，第一滑轮组85、第二滑轮组86、第三滑轮组95、第四滑轮组96均分别包括依次设置的第一定滑轮851、第二定滑轮852、第三定滑轮853、第四定滑轮854和第五定滑轮855，第五定滑轮855与辅助调节机构88相连。以第一滑轮组85为例，第一定滑轮851固定在第二层板22的上表面，第二定滑轮852固定在第二层板的左侧面，第三定滑轮853固定在第一框架24的上表面，第四定滑轮854固定在第一框架24左侧内表面，第一绳索83的一端与第一卷筒81连接，第一绳索83的另一端依次绕经第一定滑轮851、第二定滑轮852、第三定滑轮853、第四定滑轮854和第五定滑轮855后与动平台10相连。

进一步的，如图7所示，辅助调节机构88包括沿Z轴方向设置的第二直线导轨881、与第二直线导轨881滑动配合的丝杠滑块882、与丝杠滑块882相配合的第二滚珠丝杠883、驱动第二滚珠丝杠883转动的第二丝杠电机884，第五定滑轮855通过定滑轮座8551固定在丝杠滑块882上，第二滚珠丝杠883通过丝杠轴座8831与第二直线导轨881固定，第二丝杠电机884安装在框架2的第二方框25上，第二直线导轨881固定在框架2的立板27的内侧板面上。辅助调节机构88共设置四组，分别与四根绳索相配合。

更进一步的，定滑轮座8551与丝杠滑块882之间设有丝杠弯矩调节机构，丝杠弯矩调节机构包括第二音圈直线电机885，第二音圈直线电机885的定子安装在丝杠滑块882上，第二音圈直线电机885的动子与定滑轮座8551的中间位置相连，定滑轮座8551的两端分别通过拉伸弹簧886与丝杠滑块882相连，拉伸弹簧886上设有套筒887，套筒887的一端与丝杠滑块882固连，定滑轮座8551上还设有拉力传感器888。本发明的镜面加工装置工作时，第二丝杠电机884带动丝杠滑块882做直线运动，通过拉伸弹簧886和第二音圈直线电机885牵引带动第五定滑轮855做同步直线运动，从而改变动平台10上的绳索连接点到第五定滑轮855的距离，从而辅助调节动平台10的位姿。第五定滑轮855受拉时，拉伸弹簧886随之伸长，根据安装在定滑轮座8551上的拉力传感器888测量得到的拉力大小，控制第二音圈直线电机885产生一个相反的拉力，从而改变拉伸弹簧886的拉伸量，减少第二滚珠丝杠883所受的弯矩，进一步提高传动精度。

本发明的工作原理如下：

1、框架沿X轴、Y轴方向的平动原理。

初始状态下，第一直线电机41中的第一动子座与第二直线电机42中的第二动子座分别对称设置在第一直线电机的导轨413中心点的两侧，当第一直线电机41和第二直线电机42分别驱动第一连杆43和第二连杆46做同步同向运动时，第一连杆43、第二连杆44带动框架2沿第一导轨31限定的方向平动，此时框架可实现Y轴自由度的调整；当第一直线电机41和第二直线电机42分别驱动第一连杆43和第二连杆46做同步反向运动时，当第一连杆43与第二连杆46同步向两侧移动时，第一连杆43、第二连杆44带动框架2沿第二导轨32限定的方向平动，此时框架2可实现X轴自由度的调整，框架2自由度的调整可使刀具66同步实现X轴、Y轴方向自由度的调整。

2、动平台沿X轴、Y轴方向的转动原理。

当第一卷筒81、第二卷筒82同步同向转动时，第一绳索83与第二绳索84一根收缩，一根伸长，再配合辅助调节机构88实现动平台沿Y轴方向的旋转；当第三卷筒91、第四卷筒92同步同向转动时，第三绳索93与第二绳索94一根收缩，一根伸长，再配合辅助调节机构88实现动平台10沿X轴方向的旋转。

3、动平台沿Z轴方向的平动原理。

由于第一绳索机构8、第二绳索机构9中的各绳索与动平台10连接，所以当气缸驱动机构7工作时，动平台10受到各绳索的作用并不能上下移动，所以第一绳索机构8、第二绳索机构9必须与气缸驱动机构7同步工作才能实现动平台10在Z轴方向的平动。即在气缸71工作的同时，第一卷筒81、第二卷筒82同步反向转动，第三卷筒91、第四卷筒92也同步反向转动，控制四根绳索随动平台10一起伸长或缩短，再配合辅助调节机构88实现动平台10沿Z轴方向的平动。

4、辅助调节机构的调节原理：

当刀具66需要转动小角度进行加工时，由于各绳索存在弹性，通过第一绳索驱动机构8以及第二绳索机构9能够直接实现动平台10的目标姿态；

当刀具66需要转动大角度进行加工时，单靠第一绳索驱动机构8或第二绳索驱动机构9已经无法实现目标姿态，此时需要第二丝杠电机884驱动滑块882做直线运动，带动第五定滑轮855做同步直线运动，从而改变动平台10上的绳索连接点到第五定滑轮855的距离，辅助调节动平台10的姿态。

5、丝杠弯矩机构的调节原理：

当装置工作时，第五定滑轮855受拉，拉伸弹簧886随之伸长，可以根据安装在定滑轮座8551上的拉力传感器888测量得到的拉力大小，控制第二音圈直线电机885产生一个相反的拉力，从而改变拉伸弹簧886的拉伸量，减少第二滚珠丝杠883所受的弯矩。

6、齿轮变向机构的变向原理。

下面以第一齿轮变向机构为例进行说明，第二齿轮变向机构的原理与第一齿轮变向机构相同，在此不再赘述。

（1）第一卷筒与第二卷筒的同向转动：

如图14、图15所示，直线模组875驱动第五齿轮8741移动至与第一齿轮8721及第三齿轮8731相啮合，这时，第一电机871驱动第一卷筒81转动，第一齿轮轴872上的第一齿轮8721同向转动，由于第一齿轮8721与第五齿轮8741相啮合，第五齿轮8741与第三齿轮8731相啮合，所以第三齿轮8731与第一齿轮8721同向转动，即第二齿轮轴873与第一齿轮轴872同向转动，此时，第一卷筒81、第二卷筒82的转向相同。

（2）第一卷筒与第二卷筒的反向转动：

如图16、图17所示，直线模组875驱动第六齿轮8742移动至与第二齿轮8722及第七齿轮8761相啮合，这时，第一电机871驱动第一卷筒81转动，第一齿轮轴872上的第二齿轮8722同向转动，由于第二齿轮8722与第六齿轮8742相啮合，第六齿轮8742与第七齿轮8761相啮合，第七齿轮8761与第四齿轮8732相啮合，所以第四齿轮8732与第二齿轮8722反向转动，即第二齿轮轴873与第一齿轮轴872反向转动，此时，第一卷筒81、第二卷筒82的转向相反。

本发明的工作过程如下：

工作时，连杆运动机构4、气缸驱动机构7、第一绳索机构8、第二绳索机构9以及辅助调节机构88共同作用，使得刀具66靠近并垂直于待加工表面，当刀具66无限接近待加工表面时，通过改变输入电流从而控制第一音圈直线电机62输出双向运动，且输出力可调，从而同时实现刀具66加工位置的可主动控制及加工接触力的可主动控制；根据工作时测量得到的振动信号，计算出最佳阻尼，通过改变输入电流调节第二单出杆磁流变阻尼器63的阻尼大小，一方面克服执行机构运动部分的重力，另一方面实现加工装置变阻尼变刚度，提高加工质量；根据加工镜面材料以及加精度要求，计算出刀具66的最佳转矩，通过改变磁流变离合器65的输入电流，调节刀具66的输出转矩，当加工过程中刀具66意外受阻停转时，控制磁流变离合器65的输入电流，减小刀具66的输出转矩，保护刀具66不被折断，同时驱动电机64不会受到意外停转的影响，从而保护电器。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过利用齿轮变向机构，使得一个电机可以驱动动平台相对的两根绳索进行收放，配合气缸驱动机构以及辅助调节机构实现动平台位姿的变化，第一电机的驱动力为两根绳索的拉力差，从而减少了第一电机的驱动功率；

2、本发明的刀具执行机构，通过改变第一音圈直线电机以及两组第二磁流变阻尼器输入电流的大小，实现刀具执行机构变阻尼、变刚度以及加工力的主动控制，针对工作时测量得到的振动量以及加工精度、加工材料等要求进行相应的调节，提高加工精度和表面质量；并通过磁流变离合器进行刀具转矩的传递，实现刀具转矩的安全连续控制，当加工过程中刀具意外受阻停转时，保护刀具不被折断，同时保护驱动电机；

3、本发明连杆运动机构中采用直线电机作为驱动实现框架两自由度的平动，提供较传统机械来说更高的传动性能，提高传动精度的同时保证了加工质量；直线电机上铰接的连杆为平行且对角设置，提高了装置刚度的同时有效防止了框架的转动，保证了加工装置的可靠性和稳定性；

4、本发明的气缸驱动机构中充分利用了滚珠花键副的特点，提高了加工过程中运动端的导向精度，同时能够有效防止运动端承受较大的径向载荷，从而保护气缸以及第一单出杆磁流变阻尼器不受损，提高了装置的可靠性；

5、本发明中的各机构整体呈模块化，动平台的五个自由度分别由连杆运动机构、第一绳索机构、第二绳索机构以及气缸驱动机构实现，使得光学镜面的加工更易于控制、响应速度快、加工效率高；

6、本发明的丝杠弯矩调节机构，能够调节第二滚珠丝杠所受的弯矩，防止第二滚珠丝杠的弯曲变形，保证了传动精度。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种并联式光学镜面加工装置，其特征在于：包括C字型的机架（1）以及置于机架（1）内且整体为方形的框架（2），所述框架（2）的顶部通过配重机构（3）吊挂在机架（1）上，所述的配重机构（3）包括沿Y轴方向设置的第一导轨（31）以及沿X轴方向设置的第二导轨（32），所述框架（2）的左侧面靠近机架（1）的侧板且与机架（1）的侧板始终平行，所述框架（2）的左侧面与机架（1）的侧板之间设有连接两者的连杆运动机构（4），所述的连杆运动机构驱使框架（2）沿第一导轨（31）或第二导轨（32）限定的方向移动以实现框架（2）在Y轴方向或X轴方向的移动，所述机架（1）的底板上固定有镜面加工平台（5），所述镜面加工平台（5）的上方设有刀具执行机构（6），所述的刀具执行机构（6）通过动平台（10）与固定在框架（2）内的气缸驱动机构（7）相连，所述的气缸驱动机构（7）驱使动平台（10）实现Z轴方向的移动，所述的框架（2）内还设有分别与动平台（10）相连的第一绳索机构（8）及第二绳索机构（9），所述的第一绳索机构（8）包括连接第一卷筒（81）与动平台（10）的第一绳索（83）、连接第二卷筒（82）与动平台（10）的第二绳索（84），所述的第一卷筒（81）及第二卷筒（82）同步同向转动时，分别通过第一绳索（83）和第二绳索（84）带动动平台（10）实现Y轴方向的转动，所述的第二绳索机构（9）包括连接第三卷筒（91）与动平台（10）的第三绳索（93）、连接第四卷筒（92）与动平台（10）的第四绳索（94），所述的第三卷筒（91）及第四卷筒（92）同步同向转动时，分别通过第三绳索（93）和第四绳索（94）带动动平台（10）实现X轴方向的转动，所述的第一卷筒（81）、第二卷筒（82）、第三卷筒（91）、第四卷筒（92）同步反向转动时，分别通过第一绳索（83）、第二绳索（84）、第三绳索（93）、第四绳索（94）带动动平台（10）沿Z轴方向移动，以配合气缸驱动机构（7）的动作。

2.根据权利要求1所述的并联式光学镜面加工装置，其特征在于：所述的机架（1）为整体结构，包括依次连接的顶板（11）、侧板（12）和底板（13）；所述的框架（2）整体呈方形，包括等长等宽且自上向下平行设置的第一层板（21）、第二层板（22）、第三层板（23）、第一方框（24）和第二方框（25），所述的第一层板（21）、第二层板（22）、第三层板（23）、第一方框（24）、第二方框（25）的四角处分别设有连接五者的立柱（26），所述第一方框（24）及第二方框（25）四条边的中间点之间还分别设有垂直连接第一方框（24）和第二方框（25）的立板（27），所述框架（2）的左侧面还设有与连杆运动机构（4）相连的连接板（28）。

3. 根据权利要求1所述的并联式光学镜面加工装置，其特征在于： 所述的第一导轨（31）沿Y轴方向平行设置两组，且两组第一导轨（31）均与机架（1）的顶板（11）固连，所述的第二导轨（32）沿X轴方向平行设置两组，且第二导轨（32）的两端分别与第一导轨（31）形成滚动配合，所述的第二导轨（32）上设有与其形成滚动配合的滑板（33），所述的滑板（33）与框架（2）之间设有连接两者的第一单出杆式磁流变阻尼器（34），所述第一单出杆式磁流变阻尼器（34）的固定端与滑板（33）底面的中心点固连，所述第一单出杆式磁流变阻尼器（34）的活塞杆端通过第一滚珠花键轴（35）与框架（2）的第一层板（21）的中心点固连，与第一滚珠花键轴（35）相配合的第一滚珠花键套（36）固定在第一连接板（37）上，且第一连接板（37）与滑板（33）的底面固定。

4.根据权利要求1所述的并联式光学镜面加工装置，其特征在于：所述的气缸驱动机构（7）包括气缸（71），所述气缸（71）的缸筒端与框架（2）的第三层板（23）的底面中心位置相固定，所述气缸（71）的活塞杆端依次通过第二滚珠花键轴（72）、球形铰链（75）与动平台（10）上表面的中心点相连，与第二滚珠花键轴（72）相配合的第二滚珠花键套（73）固定在第二连接板（74）上，且第二连接板（74）与框架（2）的第三层板（23）的底面固定。

5.根据权利要求1所述的并联式光学镜面加工装置，其特征在于：所述的刀具执行机构（6）包括整体呈方框形的传力块（61），所述的传力块（61）分别通过第一音圈直线电机（62）及第二单出杆式磁流变阻尼器（63）与动平台（10）的下表面相连，其中：第一音圈直线电机（62）的定子与动平台（10）的下表面的中心位置连接固定，第一音圈直线电机（62）的动子与传力块（61）的顶部相连；第二单出杆式磁流变阻尼器（63）以第一音圈直线电机（62）为中心对称设置两组，两组所述的第二单出杆式磁流变阻尼器（63）的固定端均分别与动平台（10）的下表面相固定，两组所述第二单出杆式磁流变阻尼器（63）的活塞杆端均分别与传力块（61）的上表面相连；

所述的刀具执行机构（6）还包括固定在传力块（61）上的驱动电机（64），所述驱动电机（64）的电机座固定在传力块（61）上，所述驱动电机（64）的动子通过磁流变离合器（65）与刀具（66）的固定轴相连，且刀具（66）的固定轴通过轴承与传力连接板（67）相连，所述的传力连接板（67）与传力块（61）的底部连接；所述传力块（61）的左右两侧对称固定有滑块（68），与滑块（68）相配合的导轨（69）沿Z轴方向布置，且该导轨（69）通过导轨连接板（691）与动平台（10）的下表面固连。

6.根据权利要求1所述的并联式光学镜面加工装置，其特征在于：所述的连杆运动机构（4）包括结构相同且沿Y轴方向上下布置的第一直线电机（41）与第二直线电机（42），所述第一直线电机（41）的动子座与框架（2）之间设有连接两者的第一连杆（43），所述的第一连杆（43）呈上下方向平行设置两组，两组所述第一连杆（43）的一端分别通过第一铰链（44）与第一直线电机（41）的动子座铰接，两组所述第一连杆（43）的另一端分别通过第二铰链（45）与框架（2）铰接，两组第一铰链（44）在第一直线电机（41）的动子座上呈对角线方向布置；

所述第二直线电机（42）的动子座与框架（2）之间设有连接两者的第二连杆（46），所述的第二连杆（46）呈上下方向平行设置两组，两组所述第二连杆（46）的一端分别通过第三铰链（47）与第二直线电机（42）的动子座铰接，两组所述第二连杆（46）的另一端分别通过第四铰链（48）与框架（2）铰接，两组第三铰链（47）在第二直线电机（42）的动子座上呈对角线方向布置，且两组第三铰链（47）的对角方向与两组第一铰链（44）的对角方向相反；

所述第一直线电机（41）中的第一动子座与第二直线电机（42）中的第二动子座在初始状态下分别对称设置在第一直线电机导轨中心点的两侧，且第一连杆（43）与第二连杆（46）在水平面内的投影呈X型，当第一连杆（43）与第二连杆（46）同步向同侧移动时，所述的框架（2）沿第一导轨（31）限定的方向平动以实现Y轴自由度的调整；当第一连杆（43）与第二连杆（46）同步向两侧移动时，所述的框架（2）沿第二导轨（32）限定的方向平动以实现X轴自由度的调整。

7.根据权利要求1所述的并联式光学镜面加工装置，其特征在于：所述的第一绳索机构（8）包括布置在框架（2）的第二层板（22）上且沿Y轴方向布置的第一齿轮变向机构（87），所述的第一绳索机构（8）还包括与第一绳索（83）相配合的第一滑轮组（85）、与第二绳索（84）相配合的第二滑轮组（86）；所述的第二绳索机构（9）包括布置在框架（2）的第三层板（23）上且沿X轴方向布置的第二齿轮变向机构（97），所述的第二绳索机构（9）还包括与第三绳索（93）相配合的第三滑轮组（95）、与第四绳索（94）相配合的第四滑轮组（96），所述的第一绳索（83）与第二绳索（84）对称设置，所述的第三绳索（93）与第四绳索（94）对称设置，且所述的第一绳索（83）、第二绳索（84）、第三绳索（93）、第四绳索（94）分别连接在动平台（10）各边的中点位置；

所述的第一齿轮变向机构（87）包括并列布置的第一卷筒（81）与第二卷筒（82），所述的第一卷筒（81）由第一电机（871）驱动其转动，且第一卷筒（81）的输出端通过第一联轴器与第一齿轮轴（872）相连，所述的第一齿轮轴（872）上同轴设有第一齿轮（8721）与第二齿轮（8722），且第一齿轮轴（872）通过第一齿轮座（8723）固定在框架（2）的第二层板（22）的上表面；所述第二卷筒（82）的输出端通过第二联轴器与第二齿轮轴（873）连接，所述的第二齿轮轴（873）上同轴设有第三齿轮（8731）与第四齿轮（8732），且第二齿轮轴（873）通过第二齿轮座（8733）固定在框架（2）的第二层板（22）的上表面；所述的第一齿轮轴（872）与第二齿轮轴（873）之间设有第三齿轮轴（874），所述的第三齿轮轴（874）上同轴设有第五齿轮（8741）与第六齿轮（8742），所述的第三齿轮轴（874）通过第三齿轮座（8743）与框架（2）的第二层板（22）上的直线模组（875）相连；所述的第一齿轮轴（872）、第二齿轮轴（873）、第三齿轮轴（874）相平行且位于同一水平面内，所述第二齿轮轴（873）与第三齿轮轴（874）中间位置的上方设有第四齿轮轴（876），所述的第四齿轮轴（876）上同轴设有第七齿轮（8761），且第四齿轮轴（876）通过第四齿轮座（8762）固定在框架（2）的第一层板（21）的下表面；所述的第一齿轮（8721）、第二齿轮（8722）、第三齿轮（8731）、第四齿轮（8732）、第五齿轮（8741）、第六齿轮（8742）、第七齿轮（8761）的齿轮模数与齿数均相等，所述第七齿轮（8761）的长度大于其它各齿轮长度的二倍，且第七齿轮（8761）始终与第四齿轮（8732）相啮合。

8.根据权利要求7所述的并联式光学镜面加工装置，其特征在于：所述的直线模组（875）包括固定在框架（2）的第二层板（22）上表面的第一直线导轨（8751），所述第三齿轮座（8743）的底面为与第一直线导轨（8751）相配合的滑块结构，所述的第一直线导轨（8751）上还设有贯穿第三齿轮座（8743）且与第三齿轮座（8743）相配合的第一滚珠丝杠（8752），所述的第一滚珠丝杠（8752）由第一丝杠电机（8753）驱动其转动，且第一滚珠丝杠（8752）沿第三齿轮轴（874）的轴向设置；

所述的第一丝杠电机（8753）驱动第一滚珠丝杠（8752）转动，以形成第五齿轮（8741）同时与第一齿轮（8721）、第三齿轮（8731）相啮合的状态或第六齿轮（8742）同时与第二齿轮（8722）、第七齿轮（8761）相啮合的状态，当第五齿轮（8741）与第一齿轮（8721）、第三齿轮（8731）同时啮合时，第六齿轮（8742）与第二齿轮（8722）、第七齿轮（8761）处于非啮合状态；当第六齿轮（8742）与第二齿轮（8722）、第七齿轮（8761）同时啮合时，第五齿轮（8741）与第一齿轮（8721）、第三齿轮（8731）处于非啮合状态。

9.根据权利要求7所述的并联式光学镜面加工装置，其特征在于：所述的第一滑轮组（85）、第二滑轮组（86）、第三滑轮组（95）、第四滑轮组（96）均分别包括依次设置的第一定滑轮（851）、第二定滑轮（852）、第三定滑轮（853）、第四定滑轮（854）和第五定滑轮（855），所述的第五定滑轮（855）与辅助调节机构（88）相连，所述的辅助调节机构（88）包括沿Z轴方向设置的第二直线导轨（881）、与第二直线导轨（881）滑动配合的丝杠滑块（882）、与丝杠滑块（882）相配合的第二滚珠丝杠（883）、驱动第二滚珠丝杠（883）转动的第二丝杠电机（884），所述的第五定滑轮（855）通过定滑轮座（8551）固定在丝杠滑块（882）上，所述的第二滚珠丝杠（883）通过丝杠轴座（8831）与第二直线导轨（881）固定，所述的第二丝杠电机（884）安装在框架（2）的第二方框（25）上，所述的第二直线导轨（881）固定在框架（2）的立板（27）的内侧板面上。

10.根据权利要求9所述的并联式光学镜面加工装置，其特征在于：所述定滑轮座（8551）与丝杠滑块（882）之间设有丝杠弯矩调节机构，所述的丝杠弯矩调节机构包括第二音圈直线电机（885），所述第二音圈直线电机（885）的定子安装在丝杠滑块（882）上，所述第二音圈直线电机（885）的动子与定滑轮座（8551）的中间位置相连，所述定滑轮座（8551）的两端分别通过拉伸弹簧（886）与丝杠滑块（882）相连，所述的拉伸弹簧（886）上设有套筒（887），套筒（887）的一端与丝杠滑块（882）固连，所述的定滑轮座（8551）上还设有拉力传感器（888）。