[實用新型]高精密度Z軸正向放大一維精密定位平臺

有效

• 申請號: 201420802078.0
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN204332383U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 鐘博文;王振華;金子祺;陳林森;錢哲;李宗偉;孫立寧
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G12B5/00
• 分類號: G12B5/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 唐靈;常亮

技術領域

本實用新型涉及微驅動應用技術領域，具體涉及一種高精密度Z軸正向放大一維精密定位平臺。

背景技術

近年來，隨著微電子技術、宇航、生物工程等學科的迅速發展，人類社會正式進入了“亞微米-納米”時代。在電子、光學、機械制造等眾多技術領域中，迫切需要高精度、高分辨率、高可靠性的微定位系統，以用于實現高精度的研究。微定位技術在微機電系統、納米制造技術、微電子及納米電子技術、納米生物工程等眾多高科技領域將發揮越來越重要的作用，從而用以直接工作或配合其他儀器設備完成高精度的研究和使用。

隨著科學技術的不斷發展，對微定位的界定也從以前的毫米級發展到現在的亞微米級以及納米級，以后的發展方向將是亞納米級(<10-9m)。對高精密系統的研究，美國、德國和日本走在世界的前列，比如在基于壓電陶瓷納米定位方面，能夠達到1nm的分辨率、10nm左右的定位精度、10mm以上的行程。目前我國在微定位技術領域的研究還相對落后，因此，開展微定位平臺的相關研究，對于縮小同國內外同行的差距，促進我國的國防軍工以及國民經濟的快速發展有著重大而深遠的意義。

微定位平臺中的一維精密定位平臺，主要功能是實現被操作樣件或被觀測樣件的一維精密運動和定位，以及微探針的一維操作等。其微動工作原理在于利用壓電陶瓷的逆壓電效應，驅動彈性鉸鏈機構實現微位移傳動，以達到一維精密定位的要求。它相對于其他驅動方式的一維精密定位技術，如電機驅動、音圈電機驅動、記憶合金驅動及磁滯伸縮驅動方式等，其基本原理實現方便、控制簡單，并具有分辨率高、傳動無間隙、易微小化、運動精度高和重復定位精度高等優點。微位移驅動器是微定位平臺的關鍵部分，驅動器的特性和精度對定位平臺系統的性能有著重要影響。微位移驅動器是微定位平臺的關鍵部分，驅動器的特性和精度對定位平臺系統的性能有著重要影響。

但是，現有的一維精密定位平臺在一維實現結構和位移放大方式上有所不同，在實現一維大行程精密定位的過程中都會在一維大行程精密定位中出現誤差，最終影響運動精度。而且會為一維大行程精密定位平臺帶來累積誤差和角度誤差、耦合位移等技術難題。

因此，針對上述問題，有必要提供一種進一步的解決方案。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供了一種高精密度Z軸正向放大一維精密定位平臺，以克服現有的一維精密定位平臺在在一維大行程精密定位中容易出現誤差的問題。

為了實現上述目的，本實用新型實施例提供的技術方案如下：

本實用新型的高精密度Z軸正向放大一維精密定位平臺包括：基座、放大機構、運動平臺、壓電陶瓷、預緊機構；

所述放大機構位于所述基座限定的空間中，所述放大機構與所述基座固定連接，所述放大機構包括：柔性臂、第一連接部、第二連接部以及兩端的固定部，所述柔性臂為四個，所述其中兩個柔性臂對稱分布于所述第一連接部的兩側，所述第一連接部通過其兩側的柔性臂與所述兩端的固定部進行固定連接；

所述另兩個柔性臂對稱分布于所述第二連接部的兩側，所述第二連接部通過其兩側的柔性臂與所述兩端的固定部進行固定連接，所述柔性臂與所述第一連接部、第二連接部以及兩端的固定部之間的連接點為柔性鉸鏈點；

所述運動平臺一側與所述第一連接部相抵靠，另一側形成平臺承載面；

所述壓電陶瓷設置于所述第一連接部和第二連接部之間，所述壓電陶瓷一端與所述預緊機構相抵靠，另一端與所述固定部相抵靠；

所述預緊機構設置于所述一端的固定部中，所述預緊機構包括預緊螺母和鋼珠，所述鋼珠與所述壓電陶瓷相抵靠，所述預緊螺母通過所述鋼珠為所述壓電陶瓷提供預緊力。

作為本實用新型的高精密度Z軸正向放大一維精密定位平臺的改進，所述基座上開設有螺紋孔，所述放大機構通過所述螺紋孔與所述基座固定連接。

作為本實用新型的高精密度Z軸正向放大一維精密定位平臺的改進，所述放大機構通過所述第二連接部與所述基座固定連接。

作為本實用新型的高精密度Z軸正向放大一維精密定位平臺的改進，所述第一連接部兩側的柔性臂與所述第二連接部兩側的柔性臂對稱設置，所述柔性臂的各個柔性鉸鏈點對稱分布。

作為本實用新型的高精密度Z軸正向放大一維精密定位平臺的改進，所述高精密度Z軸正向放大一維精密定位平臺還包括保護套，所述保護套上開設有用以引出壓電陶瓷屏蔽線的通孔。

作為本實用新型的高精密度Z軸正向放大一維精密定位平臺的改進，所述放大機構通過線切割工藝一體成型而成。