适用于光波导自动封装机器人系统的运动平台机构

摘要

本发明公开了一种适用于光波导自动封装机器人系统的运动平台机构，该平台机构是由宏动平台机构、微动圆盘、微动臂、六个压电陶瓷和三个电机构成，微动圆盘上安装有三个压电陶瓷，微动臂上安装有另外三个压电陶瓷，宏动平台机构上安装有三个电机，微动圆盘通过沉头孔安装在宏动平台机构的Z轴运动平台上，微动圆盘的锥销安装在微动臂的销孔内。本发明的运动平台机构采用一个宏动平台和两个微动平台相结合的“宏-微”机构形式解决了高精度和大行程的矛盾；三自由度的宏动平台采用模块化结构设计，降低了加工成本，有利于系统的重构；由微动圆盘和微动臂组成的六自由度微动平台应用柔性铰链替代传统的运动副，并采用并联机构形式从而实现了亚微米级定位精度目标。

主权项

权利要求书1、一种适用于光波导自动封装机器人系统的运动平台机构，其特征在于：由宏动平台机构(1)、微动圆盘(2)、微动臂(3)、六个压电陶瓷和三个电机构成，微动圆盘(2)上安装有三个压电陶瓷，微动臂(3)上安装有另外三个压电陶瓷，宏动平台机构(1)上安装有三个电机，微动圆盘(2)通过沉头孔(203)安装在宏动平台机构(1)的Z轴运动平台(112)上，微动圆盘(2)的锥销(202)安装在微动臂(3)的销孔(302)内；所述宏动平台机构(1)由底座(101)、X轴运动平台(104)、Y轴运动平台(107)、Z轴运动平台(112)、X轴驱动电机(103)、Y轴驱动电机(106)、Z轴驱动电机(110)和连接弯板(109)构成；X轴运动平台(104)安装在底座(101)上，X轴驱动电机(103)安装在X轴运动平台(104)上；Y轴运动平台(107)安装在X轴运动平台(104)上，Y轴驱动电机(106)安装在Y轴运动平台(107)上；连接弯板(109)的平行面(108)安装在Y轴运动平台(107)上，连接弯板(109)的垂直面(113)上安装有Z轴运动平台(112)，Z轴驱动电机(110)安装在Z轴运动平台(112)上，Z轴运动平台(112)的顶部设有丝杠孔(105)；所述微动圆盘(2)是8～15mm厚的薄形铜材质圆盘，其盘体上端面(201)的盘心部位设有锥销(202)，并以锥销(202)为中心点且按120°均布设有结构相同的运动支链A(210)、运动支链B(220)和运动支链C(230)；每个运动支链上的长形腔与盘缘之间设有沉头孔(203)；盘体的盘缘(204)上设有切口A(214)、切口B(224)、切口C(234)，每个切口的切口面上设有螺纹孔；所述运动支链A(210)是采用线切割方式加工成的一体构件，运动支链A(210)上设有供安装压电陶瓷的长形腔(211)、五条沟缝和十个通孔，五条沟缝与十个通孔构成位移放大的支点杠杆结构；所述微动臂(3)，由底板(301)、顶板(304)、移动副A(310)、移动副B(320)、移动副C(330)、压电陶瓷A(311)、压电陶瓷B(321)、压电陶瓷C(331)和分别用于安装三个压电陶瓷的安装盘构成，顶板(304)上设有三个槽口和安装孔(305)；所述移动副A(310)是采用线切割方式加工成的一体构件，移动副A(310)的底端是连接板(401)，连接板(401)上通过一柔性铰链(405)连接有支撑矩形框(410)；支撑矩形框(410)的上边(411)的端部上下分别切割成两个半圆形组成的左切槽(412)和右切槽(413)，支撑矩形框(410)的上边(411)的下部中心设有球窝(423)；支撑矩形框(410)的下边(414)中心位置处设有供安装压电陶瓷A(311)的螺纹孔(408)；支撑矩形框(410)的底边(415)的端部上下分别切割成两个半圆形组成的左切槽(416)和右切槽(417)，支撑矩形框(410)的底边(415)上设有与连接板(401)上的工艺孔(404)相对应的孔；支撑矩形框(410)的左边(418)上端顶部的装配面(420)上设有安装孔(419)，支撑矩形框(410)的左边(418)上部与支撑矩形框(410)的上边(411)左端的接合处是等效柔性球铰(421)。