[實用新型]獨立式五自由度超精密材料原位測試顯微觀測臺

有效

• 申請號: 201320597289.0
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN203550916U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 趙宏偉;任露泉;高景;董曉龍;邵明坤;張鵬;程虹丙;唐可洪;范尊強;張志輝;張富;朱冰;鄒青;裴永茂;董景石;張啟勛;朱玉祥;李法新;呼詠;馬敬春
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

1.一種獨立式五自由度超精密材料原位測試顯微觀測臺，其特征在于：包括X軸移動組件（14）、Y軸移動組件（12）、Z軸移動組件（11）、X軸轉動組件（7）、Z軸轉動組件（6）、X-Y-Z三軸跟隨組件、超景深鏡頭（9）；所述Y軸移動組件（12）安裝于X軸移動組件（14）之上，Z軸移動組件（11）安裝于Y軸移動組件（12）之上；跟隨組件底板（1）安裝于Z軸移動組件（11）之上，X-Y-Z三軸跟隨組件的Y-Z軸跟隨組件（2）通過內六角螺釘（3）安裝于跟隨組件底板（1）之上，X軸跟隨組件（5）通過跟隨組件連接板(4)與Y-Z軸跟隨組件（2）連接；Z軸轉動組件（6）安裝于X軸跟隨組件（5）之上，X軸轉動組件（7）安裝于Z軸轉動組件（6）之上；超景深觀測鏡頭（9）固定于超景深鏡頭固定塊（10）的孔中，超景深鏡頭固定塊（10）通過顯微鏡連接軸（8）與X軸轉動組件（7）連接。

2.根據權利要求1所述的獨立式五自由度超精密材料原位測試顯微觀測臺，其特征在于：所述的X軸移動組件（14）提供精密的X軸方向位移，由伺服電機（30）提供動力，經過減速器（29）減速后，驅動滾珠絲杠（20）輸出直線位移，X軸移動組件（14）通過兩側的雙滑塊的直線導軌（18）支撐導向，直線導軌（18）兩側分別裝有限位開關（15），用于提示完成行程控制和限位保護；所述伺服電機（30）通過螺釘與減速器（29）連接，減速器（29）為行星齒輪減速器；減速器（29）通過螺釘固定于電機座（28）之上，電機座（28）固定在X軸底板（25）相應的螺紋孔中；減速器（29）輸出軸通過聯軸器（27）與滾珠絲杠（20）的端部連接，滾珠絲杠（20）兩端分別通過EF絲杠座（26）與EK絲杠座（19）支撐，EF絲杠座（26）與EK絲杠座（19）分別固定在X軸底板（25）上；彈簧（23）套在滾珠絲杠（20）上，兩端分別與絲杠螺母（22）和EF絲杠座（26）通過螺釘連接，絲杠螺母（22）安裝于螺母座（21）孔中，通過螺釘緊固；直線導軌（18）上安裝有兩個滑塊（24），以加大對上層工作臺的支撐力；直線導軌（18）通過螺釘緊固于X軸底板（25）之上；限位開關（15）安裝于限位開關座（16）上的螺紋孔內，使用前后兩個螺母（17）將限位開關（15）固定在限位開關座（16）上，限位開關座（16）通過螺絲固定于X軸底板（25）上。

3.根據權利要求2所述的獨立式五自由度超精密材料原位測試顯微觀測臺，其特征在于：所述的伺服電機（30）帶有20位編碼器及保持制動器，使電機能夠達到納米級的角位移分辨率，并且相對的移動組件具有自鎖能力；Z軸移動組件（11）與Y軸移動組件（12）之間的相對位移通過線位移式光柵尺（13）檢測，以實現對Y軸位移的閉環控制。

4.根據權利要求1所述的獨立式五自由度超精密材料原位測試顯微觀測臺，其特征在于：所述的Y軸移動組件（12）、Z軸移動組件（11）中的連接方式與X軸方向移動組件（14）相同；所述Z軸移動組件（11）中的Y-Z軸連接板（31）與Y軸移動組件（12）通過螺釘緊固連接；Z軸底板（34）通過螺釘與Y-Z軸連接板（31）相互垂直連接，連接板（32）與三角板（33）分別連接在Z軸底板（34）與Y-Z軸連接板（31）兩端，起到連接和支撐Z軸底板（34）、Y-Z軸連接板（31）的作用，并留出了Z方向傳動鏈布置的空間。

5.根據權利要求1所述的獨立式五自由度超精密材料原位測試顯微觀測臺，其特征在于：所述的X-Y-Z三軸跟隨組件由Y-Z軸跟隨組件（2）與X軸方向跟隨組件（5）組成，所述Y-Z軸方向跟隨組件（2）與X軸方向跟隨組件（5）通過跟隨組件連接板（4）連接，使得?X向柔性鉸鏈（42）與Y-Z向柔性鉸鏈（35）相互垂直；結合電容式位移傳感器可以實現閉環控制，Y-Z軸方向跟隨組件（2）與X軸方向跟隨組件（5）一起響應可實現X-Y-Z三軸聯動跟隨。