CN202434209U - 一维对称式精密微位移定位平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种一维对称式精密微位移定位平台，它包括有运动平台、基座、双平行四杆机构、平移杆、驱动器、调整螺钉、支撑块。通过柔性铰链，双平行四杆机构分别与运动平台、基座连接，平移杆又与双平行四杆机构和支撑块连接；驱动器放在基座的凹槽中且支撑块紧靠，通过调整螺钉调整预压力。本实用新型由于采用柔性铰链，保证了运动传递的无间隙、无摩擦、无需润滑、高精度，而且在运动方向上采用对称结构,提高运动平台的直线度。本实用新型整个定位平台本体是由一块材料加工而成，并使得运动平台和基座都在同一层次上，可应用于精密微位移领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种位移定位平台，特别是一维对称式精密微位移定位平台，可用于一维的大行程精密微位移定位。
背景技术
常规的微位移定位系统往往采用伺服电机驱动和精密丝杠传动的方案，但这种定位方式由于螺纹间隙和传动摩擦的存在，其定位精度一般只能达到微米级。随着微电子工业、宇航、生物工程等学科的发展，对微位移定位系统提出了更高精度的亚微米甚至纳米级定位要求。
发明内容
本实用新型的目的是设计出一种结构对称、运动耦合低的亚微米和纳米级的一维对称式精密微位移定位平台。
本实用新型要解决的是现有微位移定位系统的定位方式由于螺纹间隙和传动摩擦的存在，其定位精度低，一般只能达到微米级的问题。
本实用新型的本技术方案是：它包括运动平台、基座、驱动器，运动平台与基座之间通过双平行四杆机构连接，运动平台与双平行四杆机构之间、双平行四杆机构与基座之间、双平行四杆机构与平移杆之间、平移杆与支撑块之间通过相应的柔性铰链连接；驱动器设于基座的凹槽中，驱动器的一端与靠着支撑块。
本实用新型的优点是：由于本实用新型采用双平行四杆机构的对称结构，保证运动的直线度，有效减小耦合误差。同时为了克服驱动器输出位移相对较小的不足，双平行四杆机构的两个连杆设计成杠杆式放大机构，以增大运动平台的行程。此外，为了保证两个连杆的输入端的位移值和受力相等，驱动器的位移输出端通过柔性铰链作用于平移杆的中点。
本实用新型用用线切割在一块整体材料上加工而成，保证了运动传递的无间隙、无摩擦、无需润滑、高精度。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型柔性铰链的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步的说明：
如图所示，本实用新型包括运动平台(1)、基座(2)、双平行四杆机构、平移杆（3）、压电陶瓷驱动器（10）、调整螺钉(9)和支撑块（4）。运动平台(1)与基座(2)之间通过双平行四杆机构连接。双平行四杆机构由连杆(5)、连杆(6)、连杆(7)、连杆(8)四根构成。运动平台(1)与双平行四杆机构之间通过柔性铰链(16)、柔性铰链(17)、柔性铰链(18)、柔性铰链(19)连接，双平行四杆机构与基座(2)之间柔性铰链(12)、柔性铰链(13)、柔性铰链(14)、柔性铰链(15)连接，双平行四杆机构的连杆(5)、连杆(6)与平移杆（3）之间分别通过柔性铰链(20)、柔性铰链(21)连接，平移杆（3）与支撑块（4）之间通过柔性铰链(11)连接。压电陶瓷驱动器（10）设于基座(2)的凹槽中，压电陶瓷驱动器（10）的一端靠着支撑块（4）。压电陶瓷驱动器（10）上顶有调整螺钉(9)，通过调整螺钉(9)调整预压力。
柔性铰链(11)、柔性铰链(12)、柔性铰链(13)、柔性铰链(14)、柔性铰链(15)、柔性铰链(16)、柔性铰链(17)、柔性铰链(18)、柔性铰链(19)、柔性铰链(20)、柔性铰链(21)是直圆弧型柔性铰链。
本实用新型的工作原理是：压电陶瓷驱动器（10）产生的位移作用在支撑块（4）上，并通过柔性铰链（11）作用在平移杆（3）的中部，使平移杆(3)沿x方向平移，再通过平移杆(3)一端的柔性铰链（20）拉动双平行四杆机构中的连杆(5)和连杆(7)转动；这时平移杆(3)一端的柔性铰链（21）同时拉动双平行四杆机构中的连杆(6) 和连杆(8)转动；连杆（5）通过柔性铰链（16）和连杆（6）通过柔性铰链（17）同时推动运动平台(1)移动。
Claims (4)
1.一种一维对称式精密微位移定位平台，包括运动平台、基座、驱动器，其特征在于运动平台与基座之间通过双平行四杆机构连接，运动平台与双平行四杆机构之间、双平行四杆机构与基座之间、双平行四杆机构与平移杆之间、平移杆与支撑块之间通过相应的柔性铰链连接；驱动器设于基座的凹槽中，驱动器的一端靠着支撑块。
2.根据权利要求1所述的一维对称式精密微位移定位平台，其特征在于双平行四杆机构由四根连杆构成。
3.根据权利要求1所述的一维对称式精密微位移定位平台，其特征在于驱动器是压电陶瓷驱动器。
4.根据权利要求1所述的一维对称式精密微位移定位平台，其特征在于柔性铰链是直圆弧型柔性铰链。
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