[发明专利]一种六自由度串联平台

权利要求书

1.一种六自由度串联平台，包括电控系统和机械系统两部分，其特征在于：机械系统包括三自由度直线平台(1)和三自由度旋转平台(2)，所述三自由度直线平台(1)包括依次安装的底座(11)、X过渡座(12)、Y过渡座(13)，通过导轨滑块副(14)安装在各个过渡座上作为支撑，圆锥滚子轴承(15)和深沟球轴承(16)固定滚珠丝杠(17)，滚珠丝杠(17)作为传动，伺服电机(20)、减速器(21)、联轴节(22)连接滚珠丝杠(17)作为驱动，带动三自由度直线平台(1)运动，光栅尺(18)作为三自由度直线平台(1)的反馈装置，三个自由度均安装有直线限位装置(19)；

所述三自由度旋转平台(2)包括工作台(31)、内框轴(32)、转盘轴承(33)、中框架(34)、中框轴(35)、外框架(36)、外框轴(37)、耳座(38)、Z过渡座(39)、配重(40)、角接触球轴承(41)、角度编码器(42)、转角限位装置(43)、蜗轮蜗杆副(44)、联轴节(45)、减速器(46)、伺服电机(47)，工作台(31)安装在内框轴(32)上，内框轴(32)安装在转盘轴承(33)上，转盘轴承(33)与中框架(34)相连，中框架(34)通过中框轴(35)与外框架(36)相连，外框架(36)通过外框轴(37)与耳座(38)相连，耳座(38)固定在Z过渡座(39)上，各轴通过角接触球轴承(41)固定支撑，角度编码器(42)作为测角元件，并均有转角限位装置(43)保护，通过配重(40)将中框轴系进行配平，蜗轮蜗杆副(44)连接各轴并与联轴节(45)、减速器(46)、伺服电机(47)相连接作为各轴的驱动。

2.根据权利要求1所述的六自由度串联平台，其特征在于：所述导轨滑块副(14)有三种不同规格及对应的安装形式：

第一种：底座(11)上安装有两组水平直线导轨，每组导轨安装三个滑块；

第二种：X过渡座(12)上安装有两组水平直线导轨，每组导轨安装二个滑块；

第三种：Y过渡座(13)上安装有四组竖直两两平行的直线导轨，每组导轨安装二个滑块。

3.根据权利要求1或2所述的六自由度串联平台，其特征在于：所述导轨滑块副(14)均为滚柱型重负荷型直线导轨。

4.根据权利要求1所述的六自由度串联平台，其特征在于：所述圆锥滚子轴承(15)和深沟球轴承(16)安装在三个直线自由度上。

5.根据权利要求1所述的六自由度串联平台，其特征在于：所述滚珠丝杠(17)有三种不同规格：直径100mm，长度2832mm；直径100，长度1504mm；直径80mm，长度798mm，分别安装在X、Y、Z三个直线自由度上。

6.根据权利要求1所述的六自由度串联平台，其特征在于：所述伺服电机(20)有二种不同规格：

一种是Z向直线升降采用的是一台扭矩6Nm的伺服电机

另一种是X和Y向直线自由度和三自由度旋转平台(2)的三个旋转自由度采用的是扭矩1.7Nm的伺服电机，共五台。

7.根据权利要求1所述的六自由度串联平台，其特征在于：所述减速器(21)有二种不同规格：

一种是Z向直线升降采用的是一台蜗轮蜗杆减速器；

另一种是X和Y向直线自由度和三自由度旋转平台(2)的三个旋转自由度各采用的是行星轮减速器，共五台。

8.根据权利要求1所述的六自由度串联平台，其特征在于：所述联轴节(22)有二种不同规格：

一种是Z向直线升降采用的是一个两端安装孔直径均是50mm的联轴节；

另一种是X和Y向直线自由度和三自由度旋转平台(2)的三个旋转自由度各采用的是电机端安装孔直径16mm，丝杠端安装孔直径35mm的联轴节，共五个。

9.根据权利要求1所述的六自由度串联平台，其特征在于：所述光栅尺(18)为绝对式直线光栅尺，三个直线自由度均贴有。

10.根据权利要求1所述的六自由度串联平台，其特征在于：所述直线限位装置(19)包括机械限位或电气限位。

11.根据权利要求1所述的六自由度串联平台，其特征在于：所述转盘轴承(33)为交叉滚子转盘轴承。

12.根据权利要求1所述的六自由度串联平台，其特征在于：所述配重(40)为灌铅配重。