一種高精度宏微組合驅動轉臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明創造屬于微動轉臺技術，主要涉及一種高精度的宏微組合驅動轉臺。
【背景技術】
[0002]高精度轉臺在現代尖端工業生產和科學研究領域占有極其重要的地位，廣泛應用于微量進給、光纖對接和精密、超精密加工等要求精細操作的領域。目前，高精度轉臺的微動驅動多采用壓電驅動器，壓電驅動器是近幾年發展起來的新型微位移器件，它以體積小、驅動力大、分辨率高、易于控制和輸出位移小等優點作為驅動元件在精密機械當中得到了廣泛的應用。但是，目前高精度轉臺的宏動驅動多采用傳統的機械傳動裝置，結構繁瑣，控制過程復雜，且定位精度低。
【發明內容】
[0003]本發明創造的目的就是針對上述現有技術存在的問題，設計提供一種新結構的高精度宏微組合驅動轉臺，通過采用壓電驅動器為微動驅動器，與采用形狀記憶聚合物驅動器為宏動驅動器的組合結構，達到適應粗極定位的宏動驅動、滿足精密定位的微動驅動，實現轉臺雙向轉動的目的。
[0004]本發明創造的目的是這樣實現的:在底座上從下至上依次配置宏動轉臺底座、宏動轉臺順轉帶輪、順轉宏動轉臺、宏動轉臺逆轉帶輪、逆轉宏動轉臺、微動轉臺底座、逆轉微動轉臺和載物臺，所述載物臺通過載物臺安裝螺栓固裝在逆轉微動轉臺上端面上，所述微動轉臺底座通過微動轉臺安裝螺栓固裝在逆轉宏動轉臺上端面上，所述逆轉宏動轉臺通過逆轉宏動轉臺安裝螺栓固裝在宏動轉臺逆轉帶輪上端面上，所述宏動轉臺逆轉帶輪通過與固裝在宏動轉臺底座內的轉軸轉動配合安裝在順轉宏動轉臺中心部位上，所述順轉宏動轉臺通過順轉宏動轉臺安裝螺栓固裝在宏動轉臺順轉帶輪上端面上，所述宏動轉臺順轉帶輪通過與轉軸轉動配合安裝在宏動轉臺底座內，所述宏動轉臺底座通過宏動轉臺底座安裝螺栓固配在底座上；在微動轉臺底座內部上通過四個順轉微動柔性機構安裝順轉微動轉臺，所述逆轉微動轉臺通過四個逆轉微動柔性機構安裝在順轉微動轉臺的內部，逆轉壓電微動驅動器分別配置在順轉微動轉臺上相對設置的槽口內，所述逆轉壓電微動驅動器的兩端分別與順轉微動轉臺和逆轉微動轉臺接觸配合，順轉壓電微動驅動器分別配置在微動轉臺底座上相對設置的槽口內，所述順轉壓電微動驅動器的兩端分別與微動轉臺底座和順轉微動轉臺接觸配合；宏動轉臺逆轉帶套裝在宏動轉臺逆轉帶輪上，所述宏動轉臺逆轉帶的兩端分別通過兩個第一緊固件與在左、右側配置的形狀記憶聚合物逆轉宏動驅動器的一端連接，所述左、右側的形狀記憶聚合物逆轉宏動驅動器的另一端通過第二緊固件與順轉宏動轉臺連接，其中左側的形狀記憶聚合物逆轉宏動驅動器處于展開伸長的預變形狀態，右側的形狀記憶聚合物逆轉宏動驅動器處于折疊縮短的原始狀態；宏動轉臺順轉帶套配在宏動轉臺順轉帶輪上，所述宏動轉臺順轉帶的兩端分別通過兩個第三緊固件與在左、右側配置的形狀記憶聚合物順轉宏動驅動器的一端連接，所述左、右側的形狀記憶聚合物順轉宏動驅動器的另一端通過第四緊固件與宏動轉臺底座連接，其中左側的形狀記憶聚合物順轉宏動驅動器處于折疊縮短的原始狀態，右側的形狀記憶聚合物順轉宏動驅動器處于展開伸長的預變形狀態，至此構成一種高精度宏微組合驅動轉臺。
[0005]本發明創造利用形狀記憶聚合物的形狀記憶特性，處于預變形狀態的形狀記憶聚合物被加熱到它的轉變溫度時，會展現出形狀記憶效應，發生形狀回復。若形狀記憶聚合物的二端被約束，在溫度激勵下會產生很大的回復力，可用于驅動物體運動。將形狀記憶聚合物應用于轉臺的宏動驅動器設計，以形狀記憶效應驅動代替傳統的機械驅動方式，可簡化驅動系統結構，降低控制過程的復雜性，具有結構簡單緊湊、易于控制和定位精度高、使用可靠的特點，在工程中具有更廣泛的應用前景。
【附圖說明】
[0006]圖1是一種高精度宏微組合驅動轉臺總體配置結構示意圖；
[0007]圖2是微動轉臺底座裝配結構示意圖；
[0008]圖3是宏動轉臺底座裝配結構示意圖；
[0009]圖4是圖3中A—A向剖視圖。
[0010]圖中件號說明:
[0011]1、底座、2、宏動轉臺底座、3、宏動轉臺底座安裝螺栓、4、宏動轉臺順轉帶輪、5、轉軸、6、宏動轉臺順轉帶、7、第一緊固件、8、形狀記憶聚合物順轉宏動驅動器、9、第二緊固件、10、順轉宏動轉臺、11、順轉宏動轉臺安裝螺栓、12、宏動轉臺逆轉帶輪、13、宏動轉臺逆轉帶、14、形狀記憶聚合物逆轉宏動驅動器、15、逆轉宏動轉臺、16、逆轉宏動轉臺安裝螺栓、17、微動轉臺安裝螺栓、18、微動轉臺底座、19、順轉微動柔性機構、20、順轉微動轉臺、21、順轉壓電微動驅動器、22、逆轉微動柔性機構、23、逆轉微動轉臺、24、逆轉壓電微動驅動器、25、載物臺安裝螺栓、26、載物臺、27、第三緊固件、28、第四緊固件。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明創造實施方案進行詳細描述。一種高精度宏微組合驅動轉臺，在底座I上從下至上依次配置宏動轉臺底座2、宏動轉臺順轉帶輪4、順轉宏動轉臺10、宏動轉臺逆轉帶輪12、逆轉宏動轉臺15、微動轉臺底座18、逆轉微動轉臺23和載物臺26，所述載物臺26通過載物臺安裝螺栓25固裝在逆轉微動轉臺23上端面上，所述微動轉臺底座18通過微動轉臺安裝螺栓17固裝在逆轉宏動轉臺15上端面上，所述逆轉宏動轉臺15通過逆轉宏動轉臺安裝螺栓16固裝在宏動轉臺逆轉帶輪12上端面上，所述宏動轉臺逆轉帶輪12通過與固裝在宏動轉臺底座2內的轉軸5轉動配合安裝在順轉宏動轉臺10中心部位上，所述順轉宏動轉臺10通過順轉宏動轉臺安裝螺栓11固裝在宏動轉臺順轉帶輪4上端面上，所述宏動轉臺順轉帶輪4通過與轉軸5轉動配合安裝在宏動轉臺底座2內，所述宏動轉臺底座2通過宏動轉臺底座安裝螺栓3固配在底座I上；在微動轉臺底座18內部上通過四個順轉微動柔性機構19安裝順轉微動轉臺20，所述逆轉微動轉臺23通過四個逆轉微動柔性機構22安裝在順轉微動轉臺20的內部，逆轉壓電微動驅動器24分別配置在順轉微動轉臺20上相對設置的槽口內，所述逆轉壓電微動驅動器24的兩端分別與順轉微動轉臺20和逆轉微動轉臺23接觸配合，順轉壓電微動驅動器21分別配置在微動轉臺底座18上相對設置的槽口內，所述順轉壓電微動驅動器21的兩端分別與微動轉臺底座18和順轉微動轉臺20接觸配合；宏動轉臺逆轉帶13套裝在宏動轉臺逆轉帶輪12上，所述宏動轉臺逆轉帶13的兩端分別通過兩個第一緊固件7與在左、右側配置的形狀記憶聚合物逆轉宏動驅動器
14的一端連接，所述左、右側的形狀記憶聚合物逆轉宏動驅動器14的另一端通過第二緊固件9與順轉宏動轉臺10連接，其中左側的形狀記憶聚合物逆轉宏動驅動器14處于展開伸長的預變形狀態，右側的形狀記憶聚合物逆轉宏動驅動器14處于折疊縮短的原始狀態；宏動轉臺順轉帶6套配在宏動轉臺順轉帶輪4上，所述宏動轉臺順轉帶6的兩端分別通過兩個第三緊固件27與在左、右側配置的形狀記憶聚合物順轉宏動驅動器8的一端連接，所述左、右側的形狀記憶聚合物順轉宏動驅動器8的另一端通過第四緊固件28與宏動轉臺底座2連接，其中左側的形狀記憶聚合物順轉宏動驅動器8處于折疊縮短的原始狀態，右側的形狀記憶聚合物順轉宏動驅動器8處于展開伸長的預變形狀態。所述順轉微動柔性機構19和逆轉微動柔性機構22均采用直梁型柔性鉸鏈、或倒角型柔性鉸鏈、或圓弧型柔性鉸鏈、或橢圓型柔性鉸鏈。
[0013]實現轉臺順轉微動驅動的過程:順轉壓電微動驅動器21通電產生伸長運動，驅動順轉微動柔性機構19發生彎曲變形，帶動順轉微動轉臺20及嵌在其內