本發(fā)明涉及三自由度平面宏動工作臺，屬于宏動工作臺構造技術領域。

背景技術：

宏動工作臺是工程實踐中廣泛使用的一種機械裝置，其組成零部件多數(shù)為金屬材質。目前，大多數(shù)宏動工作臺采用傳統(tǒng)的驅動方式進行驅動，其驅動裝置結構繁瑣，控制過程較為復雜，且驅動初始階段存在沖擊。由于工程實踐中的工況非常復雜，尤其是一些特種環(huán)境如處于強酸、強堿等具有高腐蝕性條件下使用的工作臺，對其能夠抵抗環(huán)境介質的腐蝕提出了極高的要求，而現(xiàn)有以金屬材質為主的工作臺已不能滿足其使用要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有宏動工作臺驅動結構復雜且耐腐蝕性差的問題，提供了一種三自由度平面宏動工作臺。

本發(fā)明所述三自由度平面宏動工作臺，它包括底座，它還包括轉動臺、鏈條、第一轉動驅動器、第二轉動驅動器、X向移動滑道、X向移動臺、X向第一移動驅動器、X向第二移動驅動器、Y向移動滑道、Y向移動臺、Y向第一移動驅動器、Y向第二移動驅動器和載物臺，

轉動臺的底臺座通過轉軸與底座連接，底臺座的外圓表面套配鏈條，鏈條的一端固定連接第一轉動驅動器的一端，第一轉動驅動器的另一端固定在底座上，鏈條的另一端固定連接第二轉動驅動器的一端，第二轉動驅動器的另一端固定在底座上，第一轉動驅動器和第二轉動驅動器在轉軸兩側對稱設置；

轉動臺的上表面上設置X向移動滑道，X向移動臺通過X向移動滑道與轉動臺相配合連接， X向移動臺滑動方向的一側連接X向第一移動驅動器的一端，X向第一移動驅動器的另一端固定在轉動臺上；X向移動臺滑動方向的另一側連接X向第二移動驅動器的一端，X向第二移動驅動器的另一端固定在轉動臺上；

X向移動臺的上表面上設置Y向移動滑道，Y向移動臺通過Y向移動滑道與X向移動臺相配合連接，Y向移動臺滑動方向的一側連接Y向第一移動驅動器的一端，Y向第一移動驅動器的另一端固定在X向移動臺上；Y向移動臺滑動方向的另一側連接Y向第二移動驅動器的一端，Y向第二移動驅動器的另一端固定在X向移動臺上；

載物臺通過安裝螺釘安裝固定在Y向移動臺上；

所述底座、轉動臺、轉軸、鏈條、X向移動臺、Y向移動臺和載物臺均采用耐腐蝕的聚合物材料制作。

本發(fā)明的優(yōu)點：本發(fā)明所述工作臺能同時兼顧移動和轉動的功能，達到簡化結構、減輕重量、可在酸堿環(huán)境中使用的目的。

本發(fā)明在工作臺底座上從下至上依次配置轉動臺、X向移動臺、Y向移動臺和載物臺，它通過兩個轉動驅動器、兩個X向移動驅動器和兩個Y向移動驅動器與相應工作臺的分別配合最終實現(xiàn)載物臺的上下左右移動和轉動功能，使驅動結構大大簡化，降低控制過程的復雜性，具有結構簡單新穎，控制方便，耐腐蝕，質量輕的特點，拓展了工作臺的適用范圍。它同時利用聚合物具有極強的耐腐蝕性的特點，來制備工作臺的組件，代替金屬材質，使本發(fā)明可用于強酸、強堿等高腐蝕性環(huán)境。

本發(fā)明具有極為重要的實際工程意義。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述三自由度平面宏動工作臺的整體結構示意圖；

圖2是轉動臺、X向移動臺及Y向移動臺的裝配結構示意圖；

圖3是轉動臺與底座的裝配結構示意圖；

圖4是圖3的A-A向剖視圖。

具體實施方式

具體實施方式一：下面結合圖1至圖4說明本實施方式，本實施方式所述三自由度平面宏動工作臺，它包括底座1，它還包括轉動臺2、鏈條3、第一轉動驅動器4-1、第二轉動驅動器4-2、X向移動滑道5、X向移動臺6、X向第一移動驅動器7-1、X向第二移動驅動器7-2、Y向移動滑道8、Y向移動臺9、Y向第一移動驅動器10-1、Y向第二移動驅動器10-2和載物臺11，

轉動臺2的底臺座2-1通過轉軸與底座1連接，底臺座2-1的外圓表面套配鏈條3，鏈條3的一端固定連接第一轉動驅動器4-1的一端，第一轉動驅動器4-1的另一端固定在底座1上，鏈條3的另一端固定連接第二轉動驅動器4-2的一端，第二轉動驅動器4-2的另一端固定在底座1上，第一轉動驅動器4-1和第二轉動驅動器4-2在轉軸兩側對稱設置；

轉動臺2的上表面上設置X向移動滑道5，X向移動臺6通過X向移動滑道5與轉動臺2相配合連接， X向移動臺6滑動方向的一側連接X向第一移動驅動器7-1的一端，X向第一移動驅動器7-1的另一端固定在轉動臺2上；X向移動臺6滑動方向的另一側連接X向第二移動驅動器7-2的一端，X向第二移動驅動器7-2的另一端固定在轉動臺2上；

X向移動臺6的上表面上設置Y向移動滑道8，Y向移動臺9通過Y向移動滑道8與X向移動臺6相配合連接，Y向移動臺9滑動方向的一側連接Y向第一移動驅動器10-1的一端，Y向第一移動驅動器10-1的另一端固定在X向移動臺6上；Y向移動臺9滑動方向的另一側連接Y向第二移動驅動器10-2的一端，Y向第二移動驅動器10-2的另一端固定在X向移動臺6上；

載物臺11通過安裝螺釘安裝固定在Y向移動臺9上；

所述底座1、轉動臺2、轉軸、鏈條3、X向移動臺6、Y向移動臺9和載物臺11均采用耐腐蝕的聚合物材料制作。

所述X向移動滑道5為兩條，在轉動臺2的中線兩側對稱分布， X向第一移動驅動器7-1和X向第二移動驅動器7-2處于兩條X向移動滑道5之間，并位于一條直線上；

Y向移動滑道8為兩條，在X向移動臺6的中線兩側對稱分布，Y向第一移動驅動器10-1和Y向第二移動驅動器10-2處于兩條Y向移動滑道8之間，并位于一條直線上。

第一轉動驅動器4-1和第二轉動驅動器4-2的安裝方向與X向移動滑道5相垂直。

所有移動驅動器和轉動驅動器均由形狀記憶聚合物材料制作，以形狀記憶效應驅動代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械驅動方式。

本實施方式中的四個移動驅動器的安裝可預先在轉動臺2上和X向移動臺上分別開設兩個驅動槽，嵌入式安裝，每一對驅動槽在相應的臺面上呈左右兩側相對設置。對于每一對移動驅動器，當一個移動驅動器處于折疊的原始狀態(tài)，則另一個移動驅動器處于展開的預變形狀態(tài)；鏈條3與轉動驅動器可分別通過緊固件進行連接；轉動驅動器可分別通過緊固件與底座進行連接。當一個轉動驅動器處于折疊的原始狀態(tài)，則另一個轉動驅動器處于展開的預變形狀態(tài)。本實施方式中涉及的所有組件都可以采用耐腐蝕性能的聚合物材料制作。所有的驅動器內置電阻絲網(wǎng)。

本發(fā)明Y向移動臺9向Y軸正向移動的驅動過程：結合附圖2，對Y向第一移動驅動器10-1和Y向第二移動驅動器10-2內置的電阻絲網(wǎng)通電加熱，使溫度達到形狀記憶聚合物轉變溫度，形狀記憶聚合物的形狀記憶效應驅動處于展開預變形狀態(tài)的Y向第二移動驅動器10-2發(fā)生形狀回復而折疊，進而驅動Y向移動臺9沿著Y向移動滑道8正向滑動，同時使處于折疊狀態(tài)的Y向第一移動驅動器10-1發(fā)生預變形而展開，實現(xiàn)對Y向移動臺9沿Y軸正向移動驅動。當停止對兩個Y向移動驅動器通電加熱，Y向移動臺9則停止滑動。由此，通過控制兩個Y向移動驅動器的激勵溫度可控制其變形量，從而控制Y向移動臺9的Y軸正向移動位移。

本發(fā)明Y向移動臺9向Y軸負向移動的驅動過程：結合附圖2，當Y向移動臺9處于X向移動臺6的Y軸正方向一端，對Y向第一移動驅動器10-1和Y向第二移動驅動器10-2內置的電阻絲網(wǎng)通電加熱，使溫度達到形狀記憶聚合物轉變溫度，形狀記憶聚合物的形狀記憶效應驅動處于展開預變形狀態(tài)的Y向第一移動驅動器10-1發(fā)生形狀回復而折疊，進而驅動Y向移動臺9沿著Y向移動滑道8負向滑動，同時使處于折疊狀態(tài)的Y向第二移動驅動器10-2發(fā)生預變形而展開，實現(xiàn)對Y向移動臺9沿Y軸負向移動驅動。當停止對兩個Y向移動驅動器通電加熱，Y向移動臺9則停止滑動。由此，通過控制兩個Y向移動驅動器的激勵溫度可控制其變形量，從而控制Y向移動臺9的Y軸負向移動位移。

X向移動臺6沿X軸正向移動的驅動過程：結合圖2，對X向第一移動驅動器7-1和X向第二移動驅動器7-2內置的電阻絲網(wǎng)通電加熱，使溫度達到形狀記憶聚合物轉變溫度，形狀記憶聚合物的形狀記憶效應驅動處于展開預變形狀態(tài)的X向第二移動驅動器7-2發(fā)生形狀回復而折疊，進而驅動X向移動臺6沿著X向移動滑道5向右滑動，同時使處于折疊狀態(tài)的X向第一移動驅動器7-1發(fā)生預變形而展開，實現(xiàn)了X向移動臺6沿X軸正向移動驅動。停止對兩個X向移動驅動器通電加熱，X向移動臺6則停止滑動。由此，通過控制兩個X向移動驅動器的激勵溫度可控制其變形量，從而控制X向移動臺6向X軸正向的移動位移。

X向移動臺6沿X軸負向移動的驅動過程：結合圖2，當X向移動臺6處于X向移動滑道5的X軸正方向一端，對X向第一移動驅動器7-1和X向第二移動驅動器7-2內置的電阻絲網(wǎng)通電加熱，使溫度達到形狀記憶聚合物轉變溫度，形狀記憶聚合物的形狀記憶效應驅動處于展開預變形狀態(tài)的X向第一移動驅動器7-1發(fā)生形狀回復而折疊，進而驅動X向移動臺6沿著X向移動滑道5向左滑動，同時使處于折疊狀態(tài)的X向第二移動驅動器7-2發(fā)生預變形而展開，實現(xiàn)了X向移動臺6沿X軸負向移動驅動。停止對兩個X向移動驅動器通電加熱，X向移動臺6則停止滑動。由此，通過控制兩個X向移動驅動器的激勵溫度可控制其變形量，從而控制X向移動臺6向X軸負向的移動位移。

轉動臺2順時針方向轉動驅動的過程：結合圖3，對第一轉動驅動器4-1和第二轉動驅動器4-2內置的電阻絲網(wǎng)通電加熱，使溫度達到形狀記憶聚合物轉變溫度，形狀記憶聚合物的形狀記憶效應驅動處于展開預變形狀態(tài)的第二轉動驅動器4-2發(fā)生形狀回復而折疊，從而驅動鏈條3沿順時針方向運動一定的位移，鏈條3帶動轉動臺2沿順時針方向轉動相應的角度，同時使處于折疊狀態(tài)的第一轉動驅動器4-1發(fā)生預變形而展開，實現(xiàn)了轉動臺2順時針方向的轉動驅動。停止對兩個轉動驅動器通電加熱，轉動臺2停止轉動。由此，通過控制兩個轉動驅動器的激勵溫度可控制其變形量，使鏈條3順時針方向運動相應的位移，從而帶動轉動臺2順時針方向旋轉相應的角度，從而控制轉動臺2的順時針方向輸出角位移。

轉動臺2逆時針方向轉動驅動的過程：結合圖3，當?shù)诙D動驅動器4-2處于折疊狀態(tài)，對第一轉動驅動器4-1和第二轉動驅動器4-2內置的電阻絲網(wǎng)通電加熱，使溫度達到形狀記憶聚合物轉變溫度，形狀記憶聚合物的形狀記憶效應驅動處于展開預變形狀態(tài)的第一轉動驅動器4-1發(fā)生形狀回復而折疊，從而驅動鏈條3沿逆時針方向運動一定的位移，鏈條3帶動轉動臺2沿逆時針方向轉動相應的角度，同時使處于折疊狀態(tài)的第二轉動驅動器4-2發(fā)生預變形而展開，實現(xiàn)了轉動臺2逆時針方向的轉動驅動。停止對兩個轉動驅動器通電加熱，轉動臺2停止轉動。由此，通過控制兩個轉動驅動器的激勵溫度可控制其變形量，使鏈條3逆時針方向運動相應的位移，從而帶動轉動臺2逆時針方向旋轉相應的角度，從而控制轉動臺2的逆時針方向輸出角位移。

上述Y向移動臺9、X向移動臺6和轉動臺2的運動過程最終都帶動載物臺11的隨從運動，因此根據(jù)預設置的控制要求，對Y向移動臺9、X向移動臺6和轉動臺2的位移量分別進行控制，實現(xiàn)對載物臺11的位置及轉角方向的方位控制，滿足實際的工作需求。