CN204946549U - 一种类平面整体式全柔性并联微定位机构 - Google Patents
一种类平面整体式全柔性并联微定位机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204946549U CN204946549U CN201520517464.XU CN201520517464U CN204946549U CN 204946549 U CN204946549 U CN 204946549U CN 201520517464 U CN201520517464 U CN 201520517464U CN 204946549 U CN204946549 U CN 204946549U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- grazing condition
- side chain
- platform
- compliant
- parallel
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本实用新型涉及精密定位和精密加工技术领域，特别是一种类平面整体式全柔性并联微操作机构。本实用新型三条相同的全柔性支链成对称形式分布在定平台上且每条支链均与相邻支链成120°，与定平台成4°的微小角度，构成具有类平面特性的全柔性铰链。微动平台安装在三条全柔性支链的输出端上，精密操作器固定在微动平台的中心位置。其不仅有并联机构的多维(多自由度)运动特性，还具有免装配，工作稳定，无机械摩擦，无运动间隙等优点。从而避免了传统机构因装配误差和摩擦间隙误差对末端平台定位精度的影响，实现纳米级的精密定位。
Description
技术领域
本发明涉及精密定位和精密加工技术领域，特别是一种类平面整体式全柔性并联微操作机构。
背景技术
随着微电子技术、精密加工制造技术、现代生物工程、宇航技术、纳米技术等微观领域的研究深入，人们已经进入了“亚微米-纳米”时代。然而，微定位技术发展水平的高低直接影响着微观领域的研究深度，迫切需要高精度、高分辨率、高可靠性的微定位机构，用于直接工作或实现高精度的实验研究。传统的并联微定位机构由于其结构复杂、摩擦间隙大、控制方式复杂，一般只能达到微米级的精度。为了提高定位精度和分辨率，往往采用柔性微定位机构来消除间隙、摩擦、惯性的影响，但是柔性微定位机构行程有限、刚度较差、存在轴漂与寄生误差。柔性并联微定位机构综合了并联微定位机构和柔性微定位机构的优点，但系统耦合对精度的影响较大。因此，新型整体式全柔性并联微定位机构是微定位机构领域研究的热点问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种类平面整体式全柔性并联微定位机构，用来提高微定位平台的精度。
本发明的技术方案：三条相同的全柔性支链3成对称形式分布在定平台1上且每条支链均与相邻支链成120°，与定平台1成4°的微小角度，构成具有类平面特性的全柔性铰链。微动平台2安装在三条全柔性支链3的输出端4上，精密操作器固定在微动平台2的中心位置。全柔性支链3是通过先进切割技术整体切割而成，使其形成具有柔性铰链和柔性连杆的类平面整体式全柔性铰链。全柔性支链3由三个柔性转动副5，6，7和一个柔性移动副8组成且左右对称分布，柔性转动副5为全柔性支链3的始端，其一端与定平台1相连，另一端与柔性移动副8相连；柔性转动副7为全柔性支链3的末端，其一端连接输出端4，另一端连接柔性转动副6。
压电陶瓷驱动器放置在定位槽9内，其通过驱动柔性移动副8，经柔性连杆和柔性转动副5，6，7，将微运动传递到输出端4，使精密操作器产生相应的运动，最终实现精密定位。
本发明的有益效果：利用类平面全柔性铰链的弹性变形来传递运动、力和能量的一种新型微定位机构，该机构不仅有并联机构的多维(多自由度)运动特性，还具有免装配，工作稳定，无机械摩擦，无运动间隙等优点。从而避免了传统机构因装配误差和摩擦间隙误差对末端平台定位精度的影响，该类平面整体式全柔性并联微定位机构可以达到很高的位移分辨率(10nm)和定位精度(±0.05um)，实现了纳米级的精密定位。
附图说明
图1为类平面整体式全柔性并联微定位机构示意图。
图2为图1中全柔性支链3的结构示意图。
具体实施方式
结合柔性机构理论和并联机构理论，设计出一种类平面整体式全柔性并联微定位机构，该机构含有全柔性铰链。
本发明由定平台1、三条完全相同的全柔性支链3和微动平台2组成。
三条相同的全柔性支链3成对称形式分布在定平台1上且每条支链均与相邻支链成120°，与定平台1成4°的微小角度。微动平台2安装在三条全柔性支链3的输出端4上，精密操作器固定在微动平台2的中心位置。压电陶瓷驱动器放置在定位槽9内，其通过驱动柔性移动副8，经柔性连杆和柔性转动副5，6，7，将微运动传递到输出端4，使精密操作器产生相应的运动，最终实现精密定位。
Claims (2)
1.一种类平面整体式全柔性并联微定位机构，其特征在于：三条相同的全柔性支链(3)成对称形式分布在定平台(1)上且每条支链均与相邻支链成120°，与定平台(1)成4°的微小角度，构成具有类平面特性的全柔性铰链；微动平台(2)安装在三条全柔性支链(3)的输出端(4)上，精密操作器固定在微动平台(2)的中心位置；全柔性支链(3)是通过先进切割技术整体切割而成，使其形成具有柔性铰链和柔性连杆的类平面整体式全柔性铰链；全柔性支链(3)由三个柔性转动副(5)(6)(7)和一个柔性移动副(8)组成且左右对称分布，柔性转动副(5)为全柔性支链(3)的始端，其一端与定平台(1)相连，另一端与柔性移动副(8)相连；柔性转动副(7)为全柔性支链(3)的末端，其一端连接输出端(4)，另一端连接柔性转动副(6)。
2.根据权利要求1所描述的类平面整体式全柔性并联微定位机构，其特征在于：压电陶瓷驱动器放置在定位槽(9)内，其通过驱动柔性移动副(8)，经柔性连杆和柔性转动副(5)(6)(7)，将微运动传递到输出端(4)。螺栓孔(10)用于固定定平台(1)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520517464.XU CN204946549U (zh) | 2015-07-12 | 2015-07-12 | 一种类平面整体式全柔性并联微定位机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520517464.XU CN204946549U (zh) | 2015-07-12 | 2015-07-12 | 一种类平面整体式全柔性并联微定位机构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204946549U true CN204946549U (zh) | 2016-01-06 |
Family
ID=55013953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520517464.XU Expired - Fee Related CN204946549U (zh) | 2015-07-12 | 2015-07-12 | 一种类平面整体式全柔性并联微定位机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204946549U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109036495A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-18 | 三英精控（天津）科技有限公司 | 一种基于柔性铰链的z向纳米位移定位平台 |
| CN109140147A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-04 | 三英精控（天津）仪器设备有限公司 | 一种三自由度的平行度调节器 |
-
2015
- 2015-07-12 CN CN201520517464.XU patent/CN204946549U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109036495A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-18 | 三英精控（天津）科技有限公司 | 一种基于柔性铰链的z向纳米位移定位平台 |
| CN109036495B (zh) * | 2018-08-23 | 2021-02-19 | 三英精控（天津）科技有限公司 | 一种基于柔性铰链的z向纳米位移定位平台 |
| CN109140147A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-04 | 三英精控（天津）仪器设备有限公司 | 一种三自由度的平行度调节器 |
| CN109140147B (zh) * | 2018-09-05 | 2020-05-05 | 三英精控（天津）仪器设备有限公司 | 一种三自由度的平行度调节器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ling et al. | Enhanced mathematical modeling of the displacement amplification ratio for piezoelectric compliant mechanisms | |
| CN108962336B (zh) | 一种基于压电驱动的二维并联柔性微动平台 | |
| CN103021472B (zh) | 平面并联式三自由度精密定位工作台 | |
| CN100484728C (zh) | 三平动正交解耦并联微动平台 | |
| CN202428438U (zh) | 一种六自由度并联微动机器人 | |
| CN103225728A (zh) | 一种压电陶瓷驱动的二维并联微动平台 | |
| CN104440817A (zh) | 一种空间三维微位移精密定位装置 | |
| CN102072383B (zh) | 具有全柔顺支链的空间四自由度微动超精密定位平台 | |
| CN102446563A (zh) | 一种用于超精密定位的三自由度微操作正交并联工作台 | |
| CN103216711A (zh) | 一种柔性微定位平台 | |
| Ye et al. | Kinematics analysis of bridge-type micro-displacement mechanism based on flexure hinge | |
| CN102623070A (zh) | 一种二自由度微位移精密定位装置 | |
| CN102009358A (zh) | 含环形弹性副的三自由度微操作台 | |
| CN103486413A (zh) | 三自由度解耦大行程微定位平台 | |
| Zhu et al. | Redundantly piezo-actuated XYθz compliant mechanism for nano-positioning featuring simple kinematics, bi-directional motion and enlarged workspace | |
| CN106272353A (zh) | 一种大行程高精度的平面三自由度柔顺并联机构 | |
| CN204946549U (zh) | 一种类平面整体式全柔性并联微定位机构 | |
| CN106195556A (zh) | 一种XYθ平面三自由度精密定位平台 | |
| CN103056867B (zh) | 一种柔性微动机械手 | |
| CN110010190B (zh) | 三维恒力并联柔性微定位平台 | |
| CN108877871A (zh) | 一种驱动器内置式两自由度精密定位平台 | |
| CN106159079A (zh) | 一种提高压电柔性机构输出位移和固有频率的结构 | |
| CN105196280A (zh) | 冗余驱动型三平动微操作机器人 | |
| Shin et al. | Design of a double triangular parallel mechanism for precision positioning and large force generation | |
| Xu et al. | A four-foot walking-type stepping piezoelectric actuator: driving principle, simulation and experimental evaluation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160106 Termination date: 20160712 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |