CN114123849A - 双自由度自解耦大刚度大行程压电快速伺服刀架 - Google Patents
双自由度自解耦大刚度大行程压电快速伺服刀架 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114123849A CN114123849A CN202111270495.6A CN202111270495A CN114123849A CN 114123849 A CN114123849 A CN 114123849A CN 202111270495 A CN202111270495 A CN 202111270495A CN 114123849 A CN114123849 A CN 114123849A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cutter
- piezoelectric ceramic
- rod
- vertical
- short
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 79
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract description 15
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/028—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors along multiple or arbitrary translation directions, e.g. XYZ stages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D7/00—Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/04—Constructional details
- H02N2/043—Mechanical transmission means, e.g. for stroke amplification
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种双自由度自解耦大刚度大行程压电快速伺服刀架，包括刀具、基座和压电陶瓷驱动器，刀具竖向两端分别设置有刀具调控竖杆，刀具调控竖杆相对刀具的另一端与基座之间设置有由横向形变柔性铰链和纵向形变柔性铰链组成的安装铰链组，压电陶瓷驱动器的数量为两个并分别位于刀具两侧，压电陶瓷驱动器包括输出纵向驱动力的第一压电陶瓷驱动器和输出横向驱动力的第二压电陶瓷驱动器，两个压电陶瓷驱动器分别设置有具有解耦功能的二级杠杆放大机构。采用上述方案，本发明提供一种精度高、扩大行程、增加加工稳定性的双自由度自解耦大刚度大行程压电快速伺服刀架。
Description
技术领域
本发明涉及超精密光学加工领域，具体涉及一种双自由度自解耦大刚度大行程压电快速伺服刀架。
背景技术
复杂光学曲面零件能够简化光学系统结构、改善光学利用率、提供更加灵活的系统布局、拥有更高的设计自由度，应用在光学系统中能够很好地矫正多种像差，改善仪器成像质量，提高仪器鉴别能力。因此，随着精密光学产业的发展，具有复杂光学曲面的零件已在光纤通讯、航空航天、国防、生命科学及医疗、半导体光刻机及检测装备、无人驾驶、生物识别、AR/VR 检测设备等领域得到广泛应用。对于此类复杂光学曲面零件的加工，传统加工方法难以胜任，而目前基于压电陶瓷驱动的快刀伺服车削加工系统由于其具有高频响、高精度等特点，广泛的应用于复杂光学曲面零件的加工中。
目前基于压电陶瓷驱动器的快速伺服刀架存在如下弊端：①现有的双自由度的快速伺服刀架两个方向的刀具自由度存在相互耦合的情况，会给加工精度造成严重的影响。而现有的解耦方法是增加解耦机构来实现，这又会导致快速伺服刀架的刚度下降，影响加工的稳定性；②受限于压电陶瓷驱动器自身特性，行程较短，难以满足长行程的加工需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种精度高、扩大行程、增加加工稳定性的双自由度自解耦大刚度大行程压电快速伺服刀架。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括刀具总成、基座和压电陶瓷驱动器，其特征在于：所述的刀具总成竖向两端分别设置有刀具调控竖杆，所述的刀具调控竖杆和刀具总成之间及刀具调控竖杆和基座之间设置有由横向形变柔性铰链和纵向形变柔性铰链组成的安装铰链组，所述的压电陶瓷驱动器的数量为两个并分别位于刀具总成两侧，所述的压电陶瓷驱动器包括输出纵向驱动力的第一压电陶瓷驱动器和输出横向驱动力的第二压电陶瓷驱动器，所述的第一压电陶瓷驱动器靠近刀具总成的一端沿竖向设置有第一长竖杆，另一端设置有固定于基座并用于安装第一压电陶瓷驱动器的第一安装座，所述的第一安装座竖向两端分别设置第一短竖杆，所述的第一短竖杆与第一安装座之间设置有由横向形变柔性铰链和纵向形变柔性铰链组成的第一放大铰链组a，所述的第一长竖杆竖向两端分别与对应第一短竖杆之间设置有第一短纵杆，所述的第一短纵杆与第一长竖杆之间及第一短纵杆与第一短竖杆之间分别设置有由横向形变柔性铰链和竖向形变柔性铰链组成的第一放大铰链组b，所述的第一短竖杆相对第一安装座的另一端与对应刀具调控竖杆之间设置有第一长纵杆，所述的第一长纵杆与第一短竖杆之间及第一长纵杆与刀具调控竖杆之间设置有由横向形变柔性铰链和竖向形变柔性铰链组成的第一放大铰链组c，所述的第二压电陶瓷驱动器靠近刀具总成的一端沿竖向设置有第二长竖杆，另一端设置有固定于基座并用于安装第二压电陶瓷驱动器的第二安装座，所述的第二安装座竖向两端分别设置第二短竖杆，所述的第二短竖杆与第二安装座之间设置有由横向形变柔性铰链和纵向形变柔性铰链组成的第二放大铰链组a，所述的第二长竖杆竖向两端分别与对应第二短竖杆之间设置有第二短横杆，所述的第二短横杆与第二长竖杆之间及第二短横杆与第二短竖杆之间分别设置有由纵向形变柔性铰链和竖向形变柔性铰链组成的第二放大铰链组b，所述的第二短竖杆相对第二安装座的另一端与对应刀具调控竖杆之间设置有第二长横杆，所述的第二长横杆与第二短竖杆之间及第二长横杆与刀具调控竖杆之间设置有由纵向形变柔性铰链和竖向形变柔性铰链组成的第二放大铰链组c。
通过采用上述技术方案，由多个放大铰链组配合多个竖杆及横杆所组成的集成于伺服刀架的二级杠杆放大机构，两个压电陶瓷驱动器通过对应集成二级杠杆放大机构将驱动行程传递至刀具总成的刀具调控竖杆，满足基于压电陶瓷驱动器的伺服刀架双自由度的加工需求，在传递过程中，放大铰链组的排布能够有效将两个压电陶瓷驱动器的驱动作用进行解耦，解决耦合所带来的精度下降的问题，同时，两个二级杠杆放大机构形成横纵配合的立体支承结构，构成对刀具全方位的稳定支承配合，有效提高装置的整体刚度及工作稳定性，此外，将两个压电陶瓷驱动器所输出的驱动行程进行放大，从而克服压电陶瓷驱动器的身特性，满足长行程的加工需求，增加加工适用范围，此外，调节刀具总成的位置的刀具调控竖杆也通过安装铰链组形成与基座的装配，形成供刀具总成稳定移动的装配结构。
本发明进一步设置为：所述的基座截面呈矩形的环状结构，所述的基座位于其中一个转角及与该转角相邻的纵向面及横向面联通设置有镂空区域，所述的刀具总成位于镂空区域的转角处，所述的第一压电陶瓷驱动器位于镂空区域的纵向面处，所述的第二压电陶瓷驱动器位于镂空区域的横向面处。
通过采用上述技术方案，环形结构的基座具有更好的稳定性，开设由转角、纵向面及横向面所组成的镂空区域，用于更好的容置刀具总成、压电陶瓷驱动器和二级杠杆放大机构，使结构更为精简，还可腾出中部的空间，为高精度切削加工设备预留，从而能够为功能拓展提供可能。
本发明进一步设置为：所述的刀具总成包括刀具和刀具座，所述的刀具座包括设置有伸缩腔，所述的伸缩腔滑移设置有用于放置刀具的伸缩滑座，所述的伸缩滑座底部沿滑移方向设置有齿条，所述的刀具座设置有刀具伺服电机及由刀具伺服电机驱动的主动齿轮，所述的刀具座位于主动齿轮和齿条之间设置有多个依次传动的减速齿轮组，所述的伸缩滑座前端供刀具伸出，后端设置有与刀具相抵的基准壁，上端设置有压紧口，所述的刀具座设置有位于伸缩滑座上方设置有阻尼块及驱动阻尼块升降的推杆电机，所述的阻尼块在推杆电机的驱动下伸入压紧口，将刀具压紧于刀具滑座。
通过采用上述技术方案，为满足如今高精度自动化设备的要求，刀具可由机械手置于伸缩滑座并与基准壁相抵，伸缩滑座回退，将大部分刀具至伸缩腔内后由阻尼块压紧，实现刀具的安装，同时，刀具伺服电机在驱动伸缩滑座移动功能外还具有调节刀具位置的功能，由多个减速齿轮组所组合的减速总成，能够将主动齿轮速度降低的同时提高调节精度，调节过程中松开阻尼块，调节完成后压紧阻尼块，调节过程与设备自带的传感器配合，均无需人工进行参与，此外，为刀具顺畅进出，伸缩腔与刀具之间拘留间隙，故需要依赖阻尼块压紧。
本发明进一步设置为：所述的第一安装座和第二安装座分别设置有压紧第一压电陶瓷驱动器或第二压电陶瓷驱动器的预紧装置，所述的预紧装置包括预紧通道、预紧伺服电机、预紧块、压力传感器及弹性传递层，所述的预紧通道位于基座内并与第一压电陶瓷驱动器或第二压电陶瓷驱动器相对，所述的预紧块滑移于预紧通道，所述的压力传感器及弹性传递层依次位于预紧块与第一压电陶瓷驱动器或第二压电陶瓷驱动器之间，所述的预紧伺服电机位于预紧通道相对第一压电陶瓷驱动器或第二压电陶瓷驱动器的另一端并驱动设置有与预紧块螺纹配合的预紧螺杆。
通过采用上述技术方案，由于压电陶瓷驱动器在启动之前需要预紧，传统由人工旋转螺栓进行预紧，依赖操作经验，预紧伺服电机精准控制预紧螺杆旋转圈数，从而调节预紧块在预紧通道内移动的距离，预紧过程中，一方面，弹性传递层对压电陶瓷驱动器进行保护，避免刚性碰撞造成损坏，另一方面，压力传感器实时反馈压力数据，使数据更为精确，均无需人工进行参与，满足如今高精度自动化设备的要求。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的立体结构示意图；
图2为本发明具体实施方式的侧视结构示意图；
图3为本发明具体实施方式中刀具总成的内部结构示意图；
图4为本发明具体实施方式中预紧装置的内部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上” 、“下” 、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语 “第一”、“第二”、“第三” 仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，其中X代表纵向，Y代表横向，Z代表竖向。
如图1所示，本发明公开了一种双自由度自解耦大刚度压电快速伺服刀架，包括刀具总成1、基座2和压电陶瓷驱动器，刀具总成1竖向两端分别设置有刀具调控竖杆3， 刀具调控竖杆3和刀具总成1之间及刀具调控竖杆3和基座2之间设置有由横向形变柔性铰链和纵向形变柔性铰链组成的安装铰链组31，压电陶瓷驱动器的数量为两个并分别位于刀具总成1两侧，压电陶瓷驱动器包括输出纵向驱动力的第一压电陶瓷驱动器4和输出横向驱动力的第二压电陶瓷驱动器5，第一压电陶瓷驱动器4靠近刀具总成1的一端沿竖向设置有第一长竖杆41，另一端设置有固定于基座2并用于安装第一压电陶瓷驱动器4的第一安装座21，第一安装座21竖向两端分别设置第一短竖杆42，第一短竖杆42与第一安装座21之间设置有由横向形变柔性铰链和纵向形变柔性铰链组成的第一放大铰链组a43，第一长竖杆41竖向两端分别与对应第一短竖杆42之间设置有第一短纵杆44，第一短纵杆44与第一长竖杆41之间及第一短纵杆44与第一短竖杆42之间分别设置有由横向形变柔性铰链和竖向形变柔性铰链组成的第一放大铰链组b45，第一短竖杆42相对第一安装座21的另一端与对应刀具调控竖杆3之间设置有第一长纵杆46，第一长纵杆46与第一短竖杆42之间及第一长纵杆46与刀具调控竖杆3之间设置有由横向形变柔性铰链和竖向形变柔性铰链组成的第一放大铰链组c47，第二压电陶瓷驱动器5靠近刀具总成1的一端沿竖向设置有第二长竖杆51，另一端设置有固定于基座2并用于安装第二压电陶瓷驱动器5的第二安装座22，第二安装座22竖向两端分别设置第二短竖杆52，第二短竖杆52与第二安装座22之间设置有由横向形变柔性铰链和纵向形变柔性铰链组成的第二放大铰链组a53，第二长竖杆51竖向两端分别与对应第二短竖杆52之间设置有第二短横杆54，第二短横杆54与第二长竖杆51之间及第二短横杆54与第二短竖杆52之间分别设置有由纵向形变柔性铰链和竖向形变柔性铰链组成的第二放大铰链组b55，第二短竖杆52相对第二安装座22的另一端与对应刀具调控竖杆3之间设置有第二长横杆56，第二长横杆56与第二短竖杆52之间及第二长横杆56与刀具调控竖杆3之间设置有由纵向形变柔性铰链和竖向形变柔性铰链组成的第二放大铰链组c57，由多个放大铰链组配合多个竖杆及横杆所组成的集成于伺服刀架的二级杠杆放大机构，两个压电陶瓷驱动器通过对应集成二级杠杆放大机构将驱动行程传递至刀具总成1的刀具调控竖杆3，满足基于压电陶瓷驱动器的伺服刀架双自由度的加工需求，在传递过程中，放大铰链组的排布能够有效将两个压电陶瓷驱动器的驱动作用进行解耦，解决耦合所带来的精度下降的问题，同时，两个二级杠杆放大机构形成横纵配合的支承结构，构成对刀具全方位的稳定支承配合，有效提高装置的整体刚度及工作稳定性，此外，将两个压电陶瓷驱动器所输出的驱动行程进行放大，从而克服压电陶瓷驱动器的身特性，满足长行程的加工需求，增加加工适用范围，此外，调节刀具总成1的位置的刀具调控竖杆3也通过安装铰链组31形成与基座2的装配，形成供刀具总成1稳定移动的装配结构。
当第一压电陶瓷驱动器4工作时，第二放大铰链组a53、第二放大铰链组b55、第二放大铰链组c57的纵向形变柔性铰链将第一压电陶瓷的纵向驱动作用进行解耦，而第二压电陶瓷驱动器5工作时，第一放大铰链组a43、第一放大铰链组b45、第一放大铰链组c47的纵向形变柔性铰链将第一压电陶瓷的纵向驱动作用进行解耦。
如图2所示，以第二压电陶瓷驱动器5为例，展示其对应的二级杠杆放大机构及与刀具总成1的配合。
如图1所示，基座2截面呈矩形的环状结构，基座2位于其中一个转角及与该转角相邻的纵向面及横向面联通设置有镂空区域23，刀具总成1位于镂空区域23的转角处，第一压电陶瓷驱动器4位于镂空区域23的纵向面处，第二压电陶瓷驱动器5位于镂空区域23的横向面处，环形结构的基座2具有更好的稳定性，开设由转角、纵向面及横向面所组成的镂空区域23，用于更好的容置刀具总成1、压电陶瓷驱动器和二级杠杆放大机构，使结构更为精简，还可腾出中部的空间，为高精度切削加工设备预留，从而能够为功能拓展提供可能。
如图3所示，刀具总成1包括刀具11和刀具座12，刀具座12包括设置有伸缩腔13，伸缩腔13滑移设置有用于放置刀具11的伸缩滑座14，伸缩滑座14底部沿滑移方向设置有齿条141，刀具座12设置有刀具11伺服电机及由刀具11伺服电机驱动的主动齿轮121，刀具座12位于主动齿轮121和齿条141之间设置有多个依次传动的减速齿轮组15，伸缩滑座14前端供刀具11伸出，后端设置有与刀具11相抵的基准壁142，上端设置有压紧口143，刀具座12设置有位于伸缩滑座14上方设置有阻尼块16及驱动阻尼块16升降的推杆电机161，阻尼块16在推杆电机161的驱动下伸入压紧口143，将刀具11压紧于刀具11滑座，为满足如今高精度自动化设备的要求，刀具11可由机械手置于伸缩滑座14并与基准壁142相抵，伸缩滑座14回退，将大部分刀具11至伸缩腔13内后由阻尼块16压紧，实现刀具11的安装，同时，刀具11伺服电机在驱动伸缩滑座14移动功能外还具有调节刀具11位置的功能，由多个减速齿轮组15所组合的减速总成，能够将主动齿轮121速度降低的同时提高调节精度，调节过程中松开阻尼块16，调节完成后压紧阻尼块16，调节过程与设备自带的传感器配合，均无需人工进行参与，此外，为刀具顺畅进出，伸缩腔与刀具之间拘留间隙，故需要依赖阻尼块压紧。
如图4所示，第一安装座21和第二安装座22分别设置有压紧第一压电陶瓷驱动器4或第二压电陶瓷驱动器5的预紧装置6，预紧装置6包括预紧通道61、预紧伺服电机62、预紧块63、压力传感器64及弹性传递层65，预紧通道61位于基座2内并与第一压电陶瓷驱动器4或第二压电陶瓷驱动器5相对，预紧块63滑移于预紧通道61，压力传感器64及弹性传递层65依次位于预紧块63与第一压电陶瓷驱动器4或第二压电陶瓷驱动器5之间，预紧伺服电机62位于预紧通道61相对第一压电陶瓷驱动器4或第二压电陶瓷驱动器5的另一端并驱动设置有与预紧块63螺纹配合的预紧螺杆621，由于压电陶瓷驱动器在启动之前需要预紧，传统由人工旋转螺栓进行预紧，依赖操作经验，预紧伺服电机62精准控制预紧螺杆621旋转圈数，从而调节预紧块63在预紧通道61内移动的距离，预紧过程中，一方面，弹性传递层65对压电陶瓷驱动器进行保护，避免刚性碰撞造成损坏，另一方面，压力传感器64实时反馈压力数据，使数据更为精确，均无需人工进行参与，满足如今高精度自动化设备的要求。
Claims (4)
1.一种双自由度自解耦大刚度大行程压电快速伺服刀架，包括刀具总成、基座和压电陶瓷驱动器，其特征在于：所述的刀具总成竖向两端分别设置有刀具调控竖杆，所述的刀具调控竖杆和刀具总成之间及刀具调控竖杆和基座之间设置有由横向形变柔性铰链和纵向形变柔性铰链组成的安装铰链组，所述的压电陶瓷驱动器的数量为两个并分别位于刀具总成两侧，所述的压电陶瓷驱动器包括输出纵向驱动力的第一压电陶瓷驱动器和输出横向驱动力的第二压电陶瓷驱动器，所述的第一压电陶瓷驱动器靠近刀具总成的一端沿竖向设置有第一长竖杆，另一端设置有固定于基座并用于安装第一压电陶瓷驱动器的第一安装座，所述的第一安装座竖向两端分别设置第一短竖杆，所述的第一短竖杆与第一安装座之间设置有由横向形变柔性铰链和纵向形变柔性铰链组成的第一放大铰链组a，所述的第一长竖杆竖向两端分别与对应第一短竖杆之间设置有第一短纵杆，所述的第一短纵杆与第一长竖杆之间及第一短纵杆与第一短竖杆之间分别设置有由横向形变柔性铰链和竖向形变柔性铰链组成的第一放大铰链组b，所述的第一短竖杆相对第一安装座的另一端与对应刀具调控竖杆之间设置有第一长纵杆，所述的第一长纵杆与第一短竖杆之间及第一长纵杆与刀具调控竖杆之间设置有由横向形变柔性铰链和竖向形变柔性铰链组成的第一放大铰链组c，所述的第二压电陶瓷驱动器靠近刀具总成的一端沿竖向设置有第二长竖杆，另一端设置有固定于基座并用于安装第二压电陶瓷驱动器的第二安装座，所述的第二安装座竖向两端分别设置第二短竖杆，所述的第二短竖杆与第二安装座之间设置有由横向形变柔性铰链和纵向形变柔性铰链组成的第二放大铰链组a，所述的第二长竖杆竖向两端分别与对应第二短竖杆之间设置有第二短横杆，所述的第二短横杆与第二长竖杆之间及第二短横杆与第二短竖杆之间分别设置有由纵向形变柔性铰链和竖向形变柔性铰链组成的第二放大铰链组b，所述的第二短竖杆相对第二安装座的另一端与对应刀具调控竖杆之间设置有第二长横杆，所述的第二长横杆与第二短竖杆之间及第二长横杆与刀具调控竖杆之间设置有由纵向形变柔性铰链和竖向形变柔性铰链组成的第二放大铰链组c。
2.根据权利要求1所述的双自由度自解耦大刚度大行程压电快速伺服刀架，其特征在于：所述的基座截面呈矩形的环状结构，所述的基座位于其中一个转角及与该转角相邻的纵向面及横向面联通设置有镂空区域，所述的刀具总成位于镂空区域的转角处，所述的第一压电陶瓷驱动器位于镂空区域的纵向面处，所述的第二压电陶瓷驱动器位于镂空区域的横向面处。
3.根据权利要求1所述的双自由度自解耦大刚度大行程压电快速伺服刀架，其特征在于：所述的刀具总成包括刀具和刀具座，所述的刀具座包括设置有伸缩腔，所述的伸缩腔滑移设置有用于放置刀具的伸缩滑座，所述的伸缩滑座底部沿滑移方向设置有齿条，所述的刀具座设置有刀具伺服电机及由刀具伺服电机驱动的主动齿轮，所述的刀具座位于主动齿轮和齿条之间设置有多个依次传动的减速齿轮组，所述的伸缩滑座前端供刀具伸出，后端设置有与刀具相抵的基准壁，上端设置有压紧口，所述的刀具座设置有位于伸缩滑座上方设置有阻尼块及驱动阻尼块升降的推杆电机，所述的阻尼块在推杆电机的驱动下伸入压紧口，将刀具压紧于刀具滑座。
4.根据权利要求1所述的双自由度自解耦大刚度大行程压电快速伺服刀架，其特征在于：所述的第一安装座和第二安装座分别设置有压紧第一压电陶瓷驱动器或第二压电陶瓷驱动器的预紧装置，所述的预紧装置包括预紧通道、预紧伺服电机、预紧块、压力传感器及弹性传递层，所述的预紧通道位于基座内并与第一压电陶瓷驱动器或第二压电陶瓷驱动器相对，所述的预紧块滑移于预紧通道，所述的压力传感器及弹性传递层依次位于预紧块与第一压电陶瓷驱动器或第二压电陶瓷驱动器之间，所述的预紧伺服电机位于预紧通道相对第一压电陶瓷驱动器或第二压电陶瓷驱动器的另一端并驱动设置有与预紧块螺纹配合的预紧螺杆。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111270495.6A CN114123849A (zh) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 双自由度自解耦大刚度大行程压电快速伺服刀架 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111270495.6A CN114123849A (zh) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 双自由度自解耦大刚度大行程压电快速伺服刀架 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114123849A true CN114123849A (zh) | 2022-03-01 |
Family
ID=80379313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111270495.6A Pending CN114123849A (zh) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 双自由度自解耦大刚度大行程压电快速伺服刀架 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114123849A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115194194A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-10-18 | 吉林大学 | 一种双驱式双自由度大行程快刀伺服装置 |
| CN115441769A (zh) * | 2022-11-07 | 2022-12-06 | 吉林大学 | 一种基于惯性驱动的直线-旋转两自由度压电执行器 |
-
2021
- 2021-10-29 CN CN202111270495.6A patent/CN114123849A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115194194A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-10-18 | 吉林大学 | 一种双驱式双自由度大行程快刀伺服装置 |
| CN115441769A (zh) * | 2022-11-07 | 2022-12-06 | 吉林大学 | 一种基于惯性驱动的直线-旋转两自由度压电执行器 |
| CN115441769B (zh) * | 2022-11-07 | 2022-12-30 | 吉林大学 | 一种基于惯性驱动的直线-旋转两自由度压电执行器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114123849A (zh) | 双自由度自解耦大刚度大行程压电快速伺服刀架 | |
| CN110370060B (zh) | 一种压电陶瓷驱动的快刀伺服器、零件加工系统及方法 | |
| CN111890128B (zh) | 一种三向解耦的测力型压电快刀伺服装置 | |
| EP2578354A1 (en) | Object positioning and fixing device | |
| CN109382700B (zh) | 基于磁流变弹体的刚度自适应快速刀具伺服装置及方法 | |
| CN102490021A (zh) | 一种宏／微二维位移台 | |
| CN103481106A (zh) | 一种超精密飞切加工机床的压电陶瓷式微进给装置 | |
| CN103143732A (zh) | 基于柔性机构的位移传感器式压电陶瓷驱动器 | |
| CN219233964U (zh) | 一种三自由度大行程快刀伺服装置 | |
| CN104589118A (zh) | 薄壁件镜像加工的多点阻尼支撑装置 | |
| CN115194194A (zh) | 一种双驱式双自由度大行程快刀伺服装置 | |
| CN205166404U (zh) | 一种压电驱动三维椭圆微进给运动平台 | |
| CN216540900U (zh) | 一种刀体安装座及机床 | |
| JPH0829468B2 (ja) | 工作機械用ワ−ク位置決め兼クランプ装置 | |
| CN110919032B (zh) | 一种具有大行程高频响的二自由度伺服刀架 | |
| CN116809976A (zh) | 一种三自由度大行程快刀伺服装置及其曲面加工方法 | |
| CN213497939U (zh) | 无线数码电子雷管间距调整治具 | |
| CN211470022U (zh) | 一种可多点变距的上下料装置 | |
| CN212351191U (zh) | 一种摇臂钻床 | |
| CN211413668U (zh) | 一种具有大行程高频响的二自由度伺服刀架 | |
| CN210731045U (zh) | 一种移动式尾顶 | |
| CN110153768B (zh) | 一种在远刀端调节刚度的快刀结构 | |
| EP2145723A1 (en) | A cross slide for a turning machine | |
| CN108974927B (zh) | 可兼容多尺寸的抓取机构 | |
| CN217290302U (zh) | 一种滚珠丝杠生产专用模具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |