[發明專利]基于位移傳感器的二維微動臺

有效

• 申請號: 201210567522.0
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103056868A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 陳濤;潘明強;劉吉柱;王陽俊;陳立國;汝長海;孫立寧;李偉達;李娟;張鋒鋒;李春光;胡海燕
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J19/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術領域

本發明涉及二維微動臺技術領域，特別是涉及一種基于位移傳感器的二維微動臺。

背景技術

微驅動技術是微機電系統研究的重要內容，應用于精密自動控制與微細操作等領域，直接影響精密、超精密切削加工水平、精密測量水平及超大規模集成電路生產水平的關鍵環節，在微機電系統的研究及微型產品的研制開發中發揮著重要的作用。

微驅動機器人在微零件裝配、微機電系統(MEMS)、醫學、精密光學等領域有著廣泛的應用前景。而微驅動臺作為微裝配機器人的核心執行部分，直接決定機器人的工作效果。研究具有微位移反饋檢測功能的微動臺是微驅動機器人研究中的一個重點和難點。

因此，針對上述技術問題，有必要提供一種基于位移傳感器的二維微動臺。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種集成度高、結構緊湊、并且具有精確位移反饋功能的基于位移傳感器的二維微動臺。

為了實現上述目的，本發明實施例提供的技術方案如下：

一種基于位移傳感器的二維微動臺，所述二維微動臺包括二維驅動工作臺和位于二維驅動工作臺上的二維位移傳感器，所述二維驅動工作臺包括微動臺基體，微動臺基體內設有傳感器連接臺以及位于傳感器連接臺外側的壓電陶瓷放置區和杠桿放大機構，所述壓電陶瓷放置區與杠桿放大機構、杠桿放大機構與微動臺基體、杠桿放大機構與傳感器連接臺通過支撐柔性梁固定連接，所述二維位移傳感器為二維梳齒位移傳感器，包括傳感器基體、位于傳感器基體中間且與所述傳感器連接臺相連的連接塊以及與傳感器基體和連接塊相連的傳感器梳齒檢測區。

作為本發明的進一步改進，所述傳感器梳齒檢測區設有若干梳齒組，梳齒組包括與傳感器基體相連的靜齒組和與連接塊相連的動齒組。

作為本發明的進一步改進，所述動齒組與連接塊之間通過若干柔性梁固定連接。

作為本發明的進一步改進，所述梳齒組包括若干相對垂直設置的X向梳齒組和Y向梳齒組。

作為本發明的進一步改進，所述二維位移傳感器為硅基MEMS電容式位移傳感器。

作為本發明的進一步改進，所述壓電陶瓷放置區包括相對垂直設置的X向壓電陶瓷放置區和Y向壓電陶瓷放置區，所述杠桿放大機構包括相對垂直設置的X向杠桿放大機構和Y向杠桿放大機構，所述X向壓電陶瓷放置區和X向杠桿放大機構、Y向壓電陶瓷放置區和Y向杠桿放大機構分別通過支撐柔性梁固定連接。

作為本發明的進一步改進，所述傳感器連接臺四周連接有與支撐柔性梁相連的用于實現運動解耦的解耦柔性梁。

作為本發明的進一步改進，所述二維驅動工作臺和二維位移傳感器中間通過連接板固定連接，連接板中間位置設有過孔，所述連接塊通過過孔與傳感器連接臺相連接。

作為本發明的進一步改進，所述連接塊四個角部設有向上凸出的連接塊支撐部，用于支撐所述二維位移傳感器。

本發明的有益效果是：二維微動臺器行程大，可實現全閉環控制，其具有結構緊湊、體積小、集成度高、精度高的特點，同時在二維檢測方面實現了有效的解耦，所以此種結構的微動臺的應用會越來越廣泛。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明一優選實施方式中基于位移傳感器的二維微動臺的立體結構示意圖；

圖2為本發明一優選實施方式中二維驅動工作臺的立體結構示意圖；

圖3為本發明一優選實施方式中二維位移傳感器的立體結構示意圖；

圖4為本發明一優選實施方式中連接二維驅動工作臺和二維位移傳感器的連接板的立體結構示意圖。

其中：

1??????二維驅動工作臺????1-1????微動臺基體

1-2????杠桿放大機構??????1-3????壓電陶瓷放置區

1-4????傳感器連接臺??????1-5????解耦柔性梁

1-6????支撐柔性梁????????2??????二維位移傳感器

2-1????傳感器基體????????2-2????傳感器梳齒檢測區

2-3????連接塊????????????2-4????柔性梁

3??????連接板????????????3-1????連接塊支撐部

3-2????過孔