阻尼弹片式刚度频率可调宏微一体化复合平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及精密运动平台，尤其涉及阻尼弹片式刚度频率可调宏微一体化复
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【背景技术】
[0002]随着科技的进步，人们对产品的要求越来越高，促使生产商对产品的加工精度要求也越来越高，现有设备中高精度进给运动平台的行程普遍较短，而大行程的普通宏运动设备的精度又无法满足实际需求，如果采用专用的大行程高精度运动设备，产品的制造成本将大幅增加。针对上述现状，一种能将大行程一般精度的宏运动和高精度小行程的微运动相复合的可以实现大行程高精度进给，且具有多方向的运动平台越来越受到行业的青睐。
[0003]在先技术:基于应力刚化原理的刚度频率可调一维微动平台(实用新型申请号:201410214605.0)实用新型了一种基于预应力膜，频率可调，能根据不同的工况和驱动频率，可在工作前或工作过程中调节微动平台的固有频率，取消了柔性铰链放大机构，并采用音圈电机替代压电陶瓷，通过非接触的驱动和位移测量，实时判断载荷工况，并根据载荷工况的变化，动态调节驱动机构的频率，可以实现动态特性的智能匹配。该机构仅限于一维微动，行程较短，而且该机构在工作运动过程中会出现共振点，使其微动平台不可工作在任意频率点上，需要通过调节避开共振点，限定了工作频率范围。本实用新型增设了宏动结构和抗共振结构，使微动平台可工作在任意频率点上而不产生无穷的振幅，无需避开共振点，可在任意频带上工作，同时实现一维宏微运动的大行程高精度且在任意工作频率上的进给。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提出可在任意频率点上工作的阻尼弹片式刚度频率可调宏微一体化复合平台，实现大行程高精度且在任意工作频率上的进给。
[0005]为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]阻尼弹片式刚度频率可调宏微一体化复合平台，包括基座、宏动外框架和微动平台；
[0007]所述宏动外框架与所述微动平台形成一体化平台，所述微动平台设置在所述宏动外框架的框架内部，所述微动平台包括用于放置工件的核心平台、用于支撑和位移输出的弹片组和用于抗共振的不可变阻尼，所述核心平台通过所述弹片组连接于所述宏动外框架；所述不可变阻尼设置于用于连接所述核心平台与所述宏动外框架的任意部件上；
[0008]所述基座上设置有导轨、滑块和U型直线电机，所述滑块可滑动于所述导轨，所述U型直线电机包括定子、宏动外框架动子、微动平台动子和连接件，宏运动和微运动共用同一个所述定子；
[0009]所述宏动外框架固定安装于所述滑块，并通过所述连接件连接于所述宏动外框架动子，由所述宏动外框架动子、所述微动平台动子和所述定子控制其滑动于所述导轨实现宏运动；
[0010]所述核心平台通过所述连接件固定于所述微动平台动子，并由所述微动平台动子控制其在所述定子的微运动。
[0011]更进一步说明，所述不可变阻尼作为复合涂层附设于所述弹片组的表面。
[0012]更进一步说明，所述不可变阻尼为阻尼涂料，所述阻尼涂料涂覆于所述弹片组的表面。
[0013]更进一步说明，所述弹片组、所述核心平台和所述宏动外框架为一体式结构。
[0014]更进一步说明，所述核心平台的两侧通过所述弹片组与所述宏动外框架内壁连接，所述弹片组为平行布置，且所述弹片的长度方向垂直于所述核心平台的运动方向。
[0015]更进一步说明，所述宏动外框架与所述弹片组连接处设有槽，使所述宏动外框架内侧形成较薄的可变形的弹性件，所述宏动外框架设有调节所述弹性件变形度的所述频率调节机构。
[0016]更进一步说明，所述频率调节机构为穿过所述槽的螺栓，其两端分别连接于所述槽的两侧。
[0017]更进一步说明，所述微动平台还包括位移传感器，设于所述核心平台的进给方向的端部。
[0018]更进一步说明，所述位移传感器为差动电容传感器或光电传感器。
[0019]本实用新型提出阻尼弹片式刚度频率可调宏微一体化复合平台，当宏微动子同时驱动时，可实现整体大范围的高速运动；当出现运动偏差时，微动平台由于惯量小、无摩擦、通过弹性变形实现精密位移输出，可以单独驱动实现高频运动偏差补偿。通过复合运动控制，可以实现高速精密运动，安装使用方式与传统平台一致，方便推广应用。本实用新型设置有抗共振的不可变阻尼结构，使微动平台可工作在任意频率点上，无需避开共振点，不会产生无穷的振幅，可在任意频带上工作，使阻尼弹片式刚度频率可调宏微一体化复合平台实现大行程高精度且可在任意频率点上工作，提高工作频率范围。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的一个实施例的结构示意图；
[0021]图2是本实用新型的一个实施例的结构示意图；
[0022]图3是本实用新型的一个实施例的俯视图；
[0023]图4是本实用新型的一个实施例的一体化平台的结构示意图。
[0024]其中:基座1、宏动外框架2、微动平台3、核心平台31、弹片组32、导轨11、滑块12、U型直线电机13、定子131、宏动外框架动子132、微动平台动子133、连接件134、槽33、位移传感器34、不可变阻尼35、弹性件21、螺栓221。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0026]如图1或图2或图3所示，阻尼弹片式刚度频率可调宏微一体化复合平台，包括基座1、宏动外框架2和微动平台3 ;
[0027]所述宏动外框架2与所述微动平台3形成一体化平台，所述微动平台3设置在所述宏动外框架2的框架内部，所述微动平台3包括用于放置工件的核心平台31、用于支撑和位移输出的弹片组32和用于抗共振的不可变阻尼35，所述核心平台31通过所述弹片组32连接于所述宏动外框架2，所述不可变阻尼35设置于用于连接所述核心平台31与所述宏动外框架2的任意部件上；
[0028]所述基座I上设置有导轨11、滑块12和U型直线电机13，所述滑块12可滑动于所述导轨11，所述U型直线电机13包括定子131、宏动外框架动子132、微动平台动子133和连接件134，宏运动和微运动共用同一个所述定子131 ;
[0029]所述宏动外框架2固定安装于所述滑块13，并通过所述连接件134连接于所述宏动外框架动子132，由所述宏动外框架动子132、所述微动平台动子133和所述定子121控制其滑动于所述导轨11实现宏运动；
[0030]所述核心平台31通过所述连接件134固定于所述微动平台动子133，并由所述微动平台动子133控制其在所述定子131的微运动。
[0031]基于U型直线电机12实现宏微运动，可大行程的运动范围，惯量小，响应速度快，其中包括对宏动外框架2的宏运动大行程的调节，同时也包括对微动平台3在微运动上实现精密定位，使本实用新型阻尼弹片式刚度频率可调宏微一体化复合平台可实现大范围且精准的移动定位。
[0032]当宏微动子同时驱动时，可实现整体大范围的高速运动；当出现运动偏差时，微动平台由于惯量小、无摩擦、通过弹性变形实现精密位移输出，可以单独驱动实现高频运动偏差补偿。通过复合运动控制，可以实现高速精密运动，安装使用方式与传统平台一