33，并由所述微動(dòng)平臺(tái)動(dòng)子133控制其在所述定子131的微運(yùn)動(dòng)。
[0031]基于U型直線電機(jī)12實(shí)現(xiàn)一維宏微運(yùn)動(dòng)，可大行程的運(yùn)動(dòng)范圍，慣量小，響應(yīng)速度快，其中包括對(duì)宏動(dòng)外框架2的宏運(yùn)動(dòng)大行程的調(diào)節(jié)，同時(shí)也包括對(duì)微動(dòng)平臺(tái)3在微運(yùn)動(dòng)上實(shí)現(xiàn)精密定位，使本實(shí)用新型動(dòng)態(tài)特性可調(diào)宏微一體化復(fù)合平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)大范圍且精準(zhǔn)的移動(dòng)定位。
[0032]如圖4所示，用于連接所述宏動(dòng)外框架2與所述核心平臺(tái)31的位移傳感器34上設(shè)置有可變阻尼器35，可變阻尼器35的作用是避免產(chǎn)生共振時(shí)頻率無(wú)窮大，使微動(dòng)平臺(tái)3的工作在任意頻率范圍，無(wú)需通過(guò)調(diào)節(jié)來(lái)避開(kāi)共振點(diǎn)，提高了工作頻率范圍。此外，可變阻尼器35以連接于所述宏動(dòng)外框架2與所述核心平臺(tái)31之間的位移傳感器34為載體，減少整個(gè)動(dòng)態(tài)特性可調(diào)微運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的獨(dú)立連接結(jié)構(gòu)，減少微動(dòng)頻率范圍因連接結(jié)構(gòu)的增多而降低的影響，確保最大的工作頻率范圍，同時(shí)可變阻尼器35的阻尼大小與剛度頻率參數(shù)配合，起隔振和低通濾波器作用。
[0033]更進(jìn)一步說(shuō)明，所述可變阻尼器35為擠壓型阻尼器或電/磁流變阻尼器。擠壓型阻尼大，可以固定封裝，無(wú)泄露，容易實(shí)現(xiàn)。
[0034]更進(jìn)一步說(shuō)明，所述可變阻尼器35為剪切型阻尼器。剪切型阻尼器線性度好，容易控制。
[0035]更進(jìn)一步說(shuō)明，所述彈片組32、所述核心平臺(tái)31和所述宏動(dòng)外框架2為一體式結(jié)構(gòu)。宏動(dòng)外框架2與微動(dòng)平臺(tái)3的一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，是由整塊材料經(jīng)過(guò)銑削、電火花加工等方式獲取，避免了零件的裝配誤差，可以提高平臺(tái)運(yùn)動(dòng)精度。
[0036]更進(jìn)一步說(shuō)明，所述核心平臺(tái)31的兩側(cè)通過(guò)所述彈片組32與所述宏動(dòng)外框架2內(nèi)壁連接，所述彈片組32為平行布置，且所述彈片的長(zhǎng)度方向垂直于所述核心平臺(tái)31的運(yùn)動(dòng)方向。平行布置的彈片組32有效的限位核心平臺(tái)31在一維上的運(yùn)動(dòng)，在所述彈片組32的牽制作用下，所述核心平臺(tái)31在非進(jìn)給方向的運(yùn)動(dòng)被抑制。
[0037]更進(jìn)一步說(shuō)明，所述宏動(dòng)外框架2與所述彈片組32連接處設(shè)有槽33，使所述宏動(dòng)外框架2內(nèi)側(cè)形成較薄的可變形的彈性件21，所述宏動(dòng)外框架2設(shè)有調(diào)節(jié)所述彈性件21變形度的頻率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)22。通過(guò)所述頻率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)22改變彈片組32的松緊程度可以改變上述微運(yùn)動(dòng)中的機(jī)構(gòu)固有頻率，從而改變核心平臺(tái)31的運(yùn)動(dòng)特性。
[0038]更進(jìn)一步說(shuō)明，所述頻率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)22為穿過(guò)所述槽33的螺栓221，其兩端分別連接于所述槽33的兩側(cè)。所述螺栓221可手動(dòng)調(diào)節(jié)長(zhǎng)度方向產(chǎn)生位移，改變所述彈性件21的變形度，進(jìn)而改變彈片組32的彈片張緊力，實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)固有頻率的動(dòng)態(tài)調(diào)整。
[0039]更進(jìn)一步說(shuō)明，所述頻率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)22包括穿過(guò)所述槽33的連接桿221和用于調(diào)節(jié)預(yù)緊力動(dòng)態(tài)的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器222，所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器222的直線運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗鰪椘M32的預(yù)變形方向。所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器222在外加電壓作用下可在連接桿221的長(zhǎng)度方向產(chǎn)生位移，改變所述彈性件21的變形度，進(jìn)而改變所述彈片組32的彈片張緊力，實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)固有頻率的動(dòng)態(tài)調(diào)整。
[0040]更進(jìn)一步說(shuō)明，所述位移傳感器34為差動(dòng)電容傳感器或光電傳感器。差動(dòng)電容傳感器機(jī)械位移少，精度高，抗干擾性更好，光電傳感器具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，都可作為位移傳感器的選擇。
[0041]以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本實(shí)用新型的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本實(shí)用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉?zhuān)绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本實(shí)用新型的其它【具體實(shí)施方式】，這些方式都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.動(dòng)態(tài)特性可調(diào)宏微一體化復(fù)合平臺(tái)，其特征在于:包括基座、宏動(dòng)外框架和微動(dòng)平臺(tái)； 所述宏動(dòng)外框架與所述微動(dòng)平臺(tái)形成一體化平臺(tái)，所述微動(dòng)平臺(tái)設(shè)置在所述宏動(dòng)外框架的框架內(nèi)部，所述微動(dòng)平臺(tái)包括用于放置工件的核心平臺(tái)、用于支撐和位移輸出的彈片組、用于抗共振的可變阻尼器和用于檢測(cè)所述核心平臺(tái)微位移的位移傳感器，所述核心平臺(tái)通過(guò)所述彈片組連接于所述宏動(dòng)外框架；所述位移傳感器設(shè)置于所述核心平臺(tái)上，其位移測(cè)量方向與所述核心平臺(tái)的進(jìn)給方向一致，所述可變阻尼器設(shè)置于所述宏動(dòng)平臺(tái)外框架和所述微動(dòng)平臺(tái)之間，并分別與所述宏動(dòng)外框架及所述微動(dòng)平臺(tái)相連接； 所述基座上設(shè)置有導(dǎo)軌、滑塊和U型直線電機(jī)，所述滑塊可滑動(dòng)于所述導(dǎo)軌，所述U型直線電機(jī)包括定子、宏動(dòng)外框架動(dòng)子、微動(dòng)平臺(tái)動(dòng)子和連接件，宏運(yùn)動(dòng)和微運(yùn)動(dòng)共用同一個(gè)所述定子； 所述宏動(dòng)外框架固定安裝于所述滑塊，并通過(guò)所述連接件連接于所述宏動(dòng)外框架動(dòng)子，由所述宏動(dòng)外框架動(dòng)子、所述微動(dòng)平臺(tái)動(dòng)子和所述定子控制其滑動(dòng)于所述導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)宏運(yùn)動(dòng)； 所述核心平臺(tái)通過(guò)所述連接件固定于所述微動(dòng)平臺(tái)動(dòng)子，并由所述微動(dòng)平臺(tái)動(dòng)子控制其在所述定子的微運(yùn)動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)特性可調(diào)宏微一體化復(fù)合平臺(tái)，其特征在于:所述可變阻尼器為擠壓型阻尼器或電/磁流變阻尼器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)特性可調(diào)宏微一體化復(fù)合平臺(tái)，其特征在于:所述可變阻尼器為剪切型阻尼器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)特性可調(diào)宏微一體化復(fù)合平臺(tái)，其特征在于:所述彈片組、所述核心平臺(tái)和所述宏動(dòng)外框架為一體式結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)特性可調(diào)宏微一體化復(fù)合平臺(tái)，其特征在于:所述核心平臺(tái)的兩側(cè)通過(guò)所述彈片組與所述宏動(dòng)外框架內(nèi)壁連接，所述彈片組為平行布置，且所述彈片的長(zhǎng)度方向垂直于所述核心平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)態(tài)特性可調(diào)宏微一體化復(fù)合平臺(tái)，其特征在于:所述宏動(dòng)外框架與所述彈片組連接處設(shè)有槽，使所述宏動(dòng)外框架內(nèi)側(cè)形成較薄的可變形的彈性件，所述宏動(dòng)外框架設(shè)有調(diào)節(jié)所述彈性件變形度的頻率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)態(tài)特性可調(diào)宏微一體化復(fù)合平臺(tái)，其特征在于:所述頻率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為穿過(guò)所述槽的螺栓，其兩端分別連接于所述槽的兩側(cè)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)態(tài)特性可調(diào)宏微一體化復(fù)合平臺(tái)，其特征在于:所述頻率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括穿過(guò)所述槽的連接桿和用于調(diào)節(jié)預(yù)緊力動(dòng)態(tài)的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器，所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的直線運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗鰪椘M的預(yù)變形方向。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)特性可調(diào)宏微一體化復(fù)合平臺(tái)，其特征在于:所述位移傳感器為差動(dòng)電容傳感器或光電傳感器。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提出動(dòng)態(tài)特性可調(diào)宏微一體化復(fù)合平臺(tái)，當(dāng)宏微平臺(tái)動(dòng)子同時(shí)驅(qū)動(dòng)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)整體大范圍的高速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偏差時(shí)，微動(dòng)平臺(tái)由于慣量小、無(wú)摩擦、通過(guò)彈性變形實(shí)現(xiàn)精密位移輸出，可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)高頻運(yùn)動(dòng)偏差補(bǔ)償。通過(guò)復(fù)合運(yùn)動(dòng)控制，可以實(shí)現(xiàn)高速精密運(yùn)動(dòng)，安裝使用方式與傳統(tǒng)平臺(tái)一致，方便推廣應(yīng)用，同時(shí)設(shè)置有剛度、頻率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和可變阻尼器，使微動(dòng)平臺(tái)在任意頻率下能傳遞宏動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)且隔離振動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)高精度的位移補(bǔ)償，同時(shí)可變阻尼器的阻尼大小與剛度頻率參數(shù)配合，保證任意頻率下的高精度位移補(bǔ)償，提高工作頻率范圍。
【IPC分類(lèi)】B25H1/02, B23Q1/25
【公開(kāi)號(hào)】CN204700849
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520393574
【發(fā)明人】白有盾, 楊志軍, 陳新, 高健, 陳新度, 賀云波, 陳云
【申請(qǐng)人】廣東工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年6月8日