[发明专利]组合式并联二自由度柔性精密导向机构

说明书

技术领域

本发明属于精密定位技术领域，具体涉及一种组合式并联二自由度柔性精密导向机构。

背景技术

与本发明最接近的现有技术为专利CN104742046所提到一种二维并联柔性导向机构。该并联柔性机构具有两个自由度导向的能力，且在导向的过程中没有寄生误差，不会对其他自由度产生扰动。但该机构需要一体加工，加工难度较大，成本很高。并且，里外两个平台都必须采用四根柔性杆连接，使其使用范围和灵活性变得较小。

发明内容

本发明为了解决现有技术中并联二自由度柔性精密导向机构只能一体加工，使用灵活性较低的技术问题，提供了一种组合式并联二自由度柔性精密导向机构。

本发明技术方案如下：

组合式并联二自由度柔性精密导向机构，包括运动台、过渡台、固定台、柔性杆和安装孔；

所述运动台、过渡台和固定台上分别设置至少三个安装孔，且各自台上的安装孔不在同一条直线上；

运动台和固定台分别通过柔性杆固定连接在过渡台上，运动台与固定台在过渡台同侧。

所述柔性杆由一个刚性杆和固定在刚性杆两端的二自由度柔性铰链构成。

所述柔性杆的二自由度柔性铰链是柔性球铰、双向柔性铰链或两个相互垂直设置的单自由度矩形柔性铰链。

所述柔性杆的两端设有螺纹孔，通过紧定螺钉与安装孔固定连接。

所述柔性杆的两端设有外螺纹，安装孔设有内螺纹。

所述柔性杆之间相互平行，且柔性杆的刚度根据需求选择。

安装在所述运动台上的柔性杆的刚度相同，安装在固定台上的柔性杆的刚度相同。

安装在所述运动台上的柔性杆和固定台上的柔性杆的数量相同或不同；安装在运动台上的柔性杆和固定台上的柔性杆的刚度相同或不同。

本发明的有益效果：本发明不仅继承了现有技术不产生寄生误差和承载大的优点，而且还降低了机械加工的难度，使其加工成本大大降低。并且通过对柔性杆的单独加工，可以使其在加工过程中不会因为一些小失误而将整个部件都报废。此外，还可以通过更换不同刚度、材料和长度等的柔性杆，来满足不同刚度、使用环境和行程等的使用需求，大大增强了机构的使用方便性和灵活性。

附图说明

图1为本发明组合式并联二自由度柔性精密导向机构的俯视结构示意图；

图2为本发明组合式并联二自由度柔性精密导向机构的仰视结构示意图；

图3为本发明组合式并联二自由度柔性精密导向机构的结构爆炸示意图；

图4为本发明组合式并联二自由度柔性精密导向机构的柔性杆结构示意图；

图5为本发明组合式并联二自由度柔性精密导向机构的柔性杆的柔性球铰结构示意图；

图6为本发明组合式并联二自由度柔性精密导向机构的柔性杆的双向柔性铰链结构示意图；

图7为本发明中组合式并联二自由度柔性精密导向机构的柔性杆的两个相互垂直设置的单自由度矩形柔性铰链结构示意图；

图8为本发明组合式并联二自由度柔性精密导向机构的实施方式二的结构示意图；

图9为本发明组合式并联二自由度柔性精密导向机构的实施方式二中的柔性杆结构示意图；

图10为本发明组合式并联二自由度柔性精密导向机构的实施方式三的结构示意图；

图11为本发明组合式并联二自由度柔性精密导向机构的实施方式四的结构示意图；

图12为本发明组合式并联二自由度柔性精密导向机构的实施方式五的结构示意图。

其中，1、运动台，2、过渡台，3、固定台，4、柔性杆，401、二自由度柔性铰链，402、刚性杆，5、安装孔，6、紧定螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

如图1至图3所示，组合式并联二自由度柔性精密导向机构，包括运动台1、过渡台2、固定台3、柔性杆4和安装孔5。

运动台1、过渡台2和固定台3上分别设置至少三个安装孔5，且各自台上的安装孔5不在同一条直线上，且柔性杆4之间必须相互平行，这样可以避免整个机构在导向过程中出现角位移。运动台1和固定台3分别通过柔性杆4固定连接在过渡台2上。运动台1与固定台3在过渡台2同侧，形成嵌套关系。

如图4所示，柔性杆4由一个刚性杆402和固定在刚性杆402两端的二自由度柔性铰链401构成。柔性杆4的刚度可以根据使用需要自由选择。如图5、图6和图7所示，柔性杆4的二自由度柔性铰链401可以是柔性球铰、双向柔性铰链和两个相互垂直设置的单自由度矩形柔性铰链。