[实用新型]一种宏微双驱式大行程高精度快刀伺服装置

说明书

本公开提供了一种宏微双驱式大行程高精度快刀伺服装置，包括：基座；与基座连接的驱动机构和宏动平台；驱动机构与宏动平台连接，驱动宏动平台在基座上进行设定轨迹的运动；所述宏动平台上安装有微动平台，所述微动平台包括依次连接的驱动器、杠杆放大机构和刀具载物台；可以通过音圈电机驱动导轨实现大行程位移，也可以通过压电陶瓷驱动位移平台实现高精度的运动，两者使用独立驱动器进行驱动互不干扰，可以单独或是相互配合实现多种运动形式，解决了音圈电机驱动器单独使用时存在惯性大、精度低等问题，以及一般压电陶瓷驱动器的驱动力较小进而导致整个装置的行程一般在微米级别，不能够满足快刀伺服系统毫米级的行程要求的问题。

技术领域

本公开涉及一种宏微双驱式快刀伺服装置，特别是一种满足高精度要求且能完成大行程运动的宏微双驱式快刀伺服装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成现有技术。

随着科学技术的进步发展，对于应用于光学激光、光纤通讯、空间研究等领域中的光学元件精度要求不断提升，然而此类精密元件具有不规则变化特征、没有固定的回转中心、形状复杂且对加工精度的要求极高。因此，针对精密复杂形面加工的快刀伺服装置得到了越来越多的关注。

现有的快刀伺服装置可以分为压电陶瓷驱动器型以及音圈电机驱动器型。压电陶瓷驱动器拥有响应速度快、加速度高、分辨率高的特点，能够满足快刀伺服系统的高频响、高精度加工要求，但一般压电陶瓷驱动器的驱动力较小进而导致整个装置的行程一般在微米级别，不能够满足快刀伺服系统毫米级的行程要求。音圈电机驱动器则可以对刀具实现大行程的运动，但是在单独使用过程中存在惯性大、精度低等弊端现象。因此，同时具有大行程、高精度、快速响应等特点的快刀伺服装置是当前精密光学元件制造领域的主要研究方向，具有重要的工程实践价值。

发明内容

为了解决上述问题，本公开提出了一种宏微双驱式大行程高精度快刀伺服装置，该装置具有单个自由度上宏动、微动调节两种驱动方式，整个装置具有大驱动行程、高定位精度、高解耦特性、刚度可调、快速响应等优点。

第一方面，本公开提供了一种宏微双驱式大行程高精度快刀伺服装置，包括：基座；

与基座连接的驱动机构和宏动平台；

驱动机构与宏动平台连接，驱动宏动平台在基座上进行设定轨迹的运动；所述宏动平台上安装有微动平台，所述微动平台包括依次连接的驱动器、杠杆放大机构和刀具载物台。

与现有技术对比，本公开具备以下有益效果：

1、本公开中提供了一种宏微双驱式大行程高精度快刀伺服装置，驱动机构与宏动平台连接，驱动宏动平台在基座上进行设定轨迹的运动，微动平台包括依次连接的驱动器、杠杆放大机构和刀具载物台，可以通过音圈电机驱动导轨实现大行程位移，也可以通过压电陶瓷驱动位移平台实现高精度的运动，两者使用独立驱动器进行驱动互不干扰，可以单独或是相互配合实现多种运动形式，解决了音圈电机驱动器单独使用时存在惯性大、精度低等问题，以及一般压电陶瓷驱动器的驱动力较小进而导致整个装置的行程一般在微米级别，不能够满足快刀伺服系统毫米级的行程要求的问题。

2、本公开中采用微动平台固定在宏动平台上的安装方式，减少了装置在宏动与微动之间的运动耦合，确保了运动的精确性。

3、本公开中微动平台采用双压电陶瓷对称驱动的方式，避免了寄生位移的产生。同时，采用两节杠杆放大机构，对压电陶瓷的位移进行精确放大，可以实现微动平台纳米级分辨率，保证了微动平台运动的精度。

4、本公开中的快刀伺服装置，结构紧凑、简单，易于加工，加工成本低。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。