【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及精密工程和自动化，特别是涉及一种并联运动位移平台。
技术介绍
1、在当今精密工程和自动化领域蓬勃发展的浪潮中，传统的串联和并联系统在应对日益增长的高精度、高速度和高负载的作业需求时，逐渐暴露出诸多局限和不足。串联系统由于其结构上的固有特性，通常在刚度和承载能力方面存在明显的短板，这使得它们在处理高负载作业和需要高精度定位的任务时显得力不从心；其结构的延展性和柔顺性导致在受力时容易产生变形和偏差，难以满足现代工业对于高精度和高稳定性的严苛要求。
2、而并联系统尽管在刚度和精度方面相较于串联系统具有一定的优势，但在实际应用中仍然面临着一系列亟待解决的关键问题。首先，在动态性能方面，现有的并联系统的响应速度往往无法达到理想水平。面对复杂和快速变化的操作需求，如高速自动化生产线中的快速定位和抓取动作，其反应速度的不足会导致生产效率的降低和生产质量的不稳定。这是由于系统的机械结构设计、驱动单元的性能以及控制算法的效率等多方面因素的综合限制所致。
3、其次，在精度提升方面，现有的并联系统受到多种因素的制约，难以实现微米级甚至更高精度的定位和位移控制。这不仅涉及到结构设计的合理性和精密程度，还包括驱动单元的精度、传动部件的误差、测量反馈系统的分辨率和准确性，以及环境因素的影响等。任何一个环节的不足都可能导致整体精度的下降，无法满足诸如半导体制造、光学仪器装配等对精度有极高要求的应用场景。
4、再者，在系统的紧凑性和高效性方面，部分并联系统由于结构复杂、零部件众多，导致整体体积较大、重量较重，同
5、因此，如何有效地克服这些难题，进一步提升并联系统的操作精度、响应速度、紧凑性和高效性，已经成为当前精密工程和自动化领域技术发展的核心要点和研究热点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种并联运动位移平台，以至少解决现有技术所存在的问题之一，显著提高了操作的精准性，能够精准地完成任务，从而提高了产品的质量和一致性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供一种并联运动位移平台，包括基础平台、操作平台、执行机构和控制系统，所述基础平台和所述操作平台相对设置，且所述基础平台和所述操作平台之间沿周向均布有多组所述执行机构；任意一组所述执行机构均包括支腿，所述支腿的一端通过万向节与所述基础平台转动连接，另一端通过万向节与所述操作平台转动连接；其中，所述支腿包括支腿外壳和支腿内壳，所述支腿内壳设置于所述支腿外壳内，且所述支腿外壳通过位移机构与所述支腿内壳连接，所述位移机构能够带动所述支腿内壳沿所述支腿外壳的长度方向滑动；所述支腿内壳上还设置有位置传感器，用于检测所述支腿内壳的位置信息，所述位移机构还连接有编码器，用于测量所述位移机构的运动数据；所述位移机构、所述位置传感器以及所述编码器均通过信号线与所述控制系统信号连接。
4、优选的，所述基础平台和所述操作平台之间沿周向均布有三组所述执行机构，任意一组所述执行机构均包括两个支腿，同一组的两个所述支腿对称设置，且三组所述执行机构对称设置。
5、优选的，所述位移机构包括驱动电机、丝杆和螺母，所述驱动电机设置于所述支腿外壳内，所述驱动电机的输出轴连接所述丝杆，所述螺母固定于所述支腿内壳内，并与所述丝杆螺纹连接；所述驱动电机能够带动所述丝杆转动，进而带动所述螺母以及所述支腿内壳沿所述支腿外壳的长度方向移动；
6、其中，所述编码器与所述驱动电机的输出轴连接，用于测量所述驱动电机的转动角度。
7、优选的，所述驱动电机为微型无刷直流电机，所述编码器为多圈绝对值编码器，所述丝杆为微米级精度的合金钢材质丝杆。
8、优选的，所述基础平台上还开设有走线过孔，所述走线过孔用于供电缆穿过进行供电；其中，所述走线过孔设置有两个，两个所述走线过孔分别设置于所述基础平台的两侧。
9、优选的，所述基础平台的顶部设置有多个第一预留孔，所述第一预留孔与所述支腿一一对应设置；其中，任意一所述第一预留孔内均转动设置有一所述万向节，所述支腿外壳远离所述支腿内壳的一端设置有连接件，所述支腿外壳通过所述连接件与对应所述第一预留孔内的所述万向节转动连接；
10、所述操作平台的底部设置有多个第二预留孔，所述第二预留孔与所述支腿一一对应设置；其中，任意一所述第二预留孔内均转动设置有一所述万向节，所述支腿内壳远离所述支腿外壳的一端设置有连接件，所述支腿内壳通过所述连接件与对应所述第二预留孔内的所述万向节转动连接。
11、优选的，所述连接件为u型夹，所述万向节包括自左至右依次设置的预紧螺栓、转轴套、滚珠轴承和推力轴承。
12、优选的，所述并联运动位移平台整体采用合金材料制成。
13、优选的，所述控制系统通过放大器与所述位移机构信号连接，且所述控制系统基于32位微处理器架构，融合pid控制技术对所述位移机构进行控制。
14、优选的，所述控制系统的电路板为多层结构，且所述信号线进行屏蔽处理。
15、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
16、本专利技术基础平台和操作平台之间沿周向均布有多组执行机构，形成并联架构，各支腿能够协同运作，共同分担负载，使位移平台具备更强的承载能力和更高的稳定性，且支腿的上下两端可以依靠万向节来实现角度与方向上的调整。
17、本专利技术的支腿内壳上还设置有位置传感器，能够实时且精准地反馈支腿内壳的位置信息，为实现精确控制提供了关键的数据支持；位移机构还连接有编码器，用于测量位移机构的运动数据，为确保控制的高精度提供了有力保障；位移机构、位置传感器以及编码器均通过信号线与控制系统信号连接，控制系统根据位置传感器和编码器检测到的数据对位移机构进行控制，实现实时闭环反馈，显著提高了操作的精准性，使得位移平台在进行诸如半导体芯片光刻、微纳加工等对精度要求极高的操作时，能够精准无误地完成任务，极大地提高了产品的质量和一致性。
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1.一种并联运动位移平台，其特征在于：包括基础平台、操作平台、执行机构和控制系统，所述基础平台和所述操作平台相对设置，且所述基础平台和所述操作平台之间沿周向均布有多组所述执行机构；任意一组所述执行机构均包括支腿，所述支腿的一端通过万向节与所述基础平台转动连接，另一端通过万向节与所述操作平台转动连接；其中，所述支腿包括支腿外壳和支腿内壳，所述支腿内壳设置于所述支腿外壳内，且所述支腿外壳通过位移机构与所述支腿内壳连接，所述位移机构能够带动所述支腿内壳沿所述支腿外壳的长度方向滑动；所述支腿内壳上还设置有位置传感器，用于检测所述支腿内壳的位置信息，所述位移机构还连接有编码器，用于测量所述位移机构的运动数据；所述位移机构、所述位置传感器以及所述编码器均通过信号线与所述控制系统信号连接。
2.根据权利要求1所述的并联运动位移平台，其特征在于：所述基础平台和所述操作平台之间沿周向均布有三组所述执行机构，任意一组所述执行机构均包括两个支腿，同一组的两个所述支腿对称设置，且三组所述执行机构对称设置。
3.根据权利要求1或2所述的并联运动位移平台，其特征在于：所述位移机构包括
4.根据权利要求3所述的并联运动位移平台，其特征在于：所述驱动电机为微型无刷直流电机，所述编码器为多圈绝对值编码器，所述丝杆为微米级精度的合金钢材质丝杆。
5.根据权利要求3所述的并联运动位移平台，其特征在于：所述基础平台上还开设有走线过孔，所述走线过孔用于供电缆穿过进行供电；其中，所述走线过孔设置有两个，两个所述走线过孔分别设置于所述基础平台的两侧。
6.根据权利要求1或2所述的并联运动位移平台，其特征在于：所述基础平台的顶部设置有多个第一预留孔，所述第一预留孔与所述支腿一一对应设置；其中，任意一所述第一预留孔内均转动设置有一所述万向节，所述支腿外壳远离所述支腿内壳的一端设置有连接件，所述支腿外壳通过所述连接件与对应所述第一预留孔内的所述万向节转动连接；
7.根据权利要求6所述的并联运动位移平台，其特征在于：所述连接件为U型夹，所述万向节包括自左至右依次设置的预紧螺栓、转轴套、滚珠轴承和推力轴承。
8.根据权利要求1所述的并联运动位移平台，其特征在于：所述并联运动位移平台整体采用合金材料制成。
9.根据权利要求1所述的并联运动位移平台，其特征在于：所述控制系统通过放大器与所述位移机构信号连接，且所述控制系统基于32位微处理器架构，融合PID控制技术对所述位移机构进行控制。
10.根据权利要求1或9所述的并联运动位移平台，其特征在于：所述控制系统的电路板为多层结构，且所述信号线进行屏蔽处理。
...【技术特征摘要】
1.一种并联运动位移平台，其特征在于：包括基础平台、操作平台、执行机构和控制系统，所述基础平台和所述操作平台相对设置，且所述基础平台和所述操作平台之间沿周向均布有多组所述执行机构；任意一组所述执行机构均包括支腿，所述支腿的一端通过万向节与所述基础平台转动连接，另一端通过万向节与所述操作平台转动连接；其中，所述支腿包括支腿外壳和支腿内壳，所述支腿内壳设置于所述支腿外壳内，且所述支腿外壳通过位移机构与所述支腿内壳连接，所述位移机构能够带动所述支腿内壳沿所述支腿外壳的长度方向滑动；所述支腿内壳上还设置有位置传感器，用于检测所述支腿内壳的位置信息，所述位移机构还连接有编码器，用于测量所述位移机构的运动数据；所述位移机构、所述位置传感器以及所述编码器均通过信号线与所述控制系统信号连接。
2.根据权利要求1所述的并联运动位移平台，其特征在于：所述基础平台和所述操作平台之间沿周向均布有三组所述执行机构，任意一组所述执行机构均包括两个支腿，同一组的两个所述支腿对称设置，且三组所述执行机构对称设置。
3.根据权利要求1或2所述的并联运动位移平台，其特征在于：所述位移机构包括驱动电机、丝杆和螺母，所述驱动电机设置于所述支腿外壳内，所述驱动电机的输出轴连接所述丝杆，所述螺母固定于所述支腿内壳内，并与所述丝杆螺纹连接；所述驱动电机能够带动所述丝杆转动，进而带动所述螺母以及所述支腿内壳沿所述支腿外壳的长度方向移动；
4.根据权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆泽琦，胡棋誉，黄泽军，马路迎，陈立群，
申请(专利权)人：浙江零振智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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