[發明專利]一種二維微動平臺裝置

有效

• 申請號: 201610030892.9
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105551836B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 周怡琳;王海瑞;王井;李又容
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H01H1/00
• 分類號: H01H1/00;B25J9/08;B25H1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種模擬電接觸微動的技術，特別涉及到一種二維微動平臺的裝置。

背景技術

電觸點是電氣工程、電工技術和電信設備最重要的組成部分，為高效率輸出能量提供了保證，因此提高電接觸的可靠性非常必要。微動是影響電接觸可靠性的一項非常重要的因素，它是指電觸點界面間發生的小幅值的往復相對運動，在電子元件中，這樣的微動的幅度從幾個微米到200微米之間，是由外界振動或溫度變化而產生。

微動將造成鍍層金屬受到磨損，引起基底材料外露造成腐蝕而使接觸電阻升高，導致焦耳熱增加，進而促使接觸面氧化加速，進一步升高接觸電阻，產生電連接故障。影響微動接觸電阻的因素很多，包括微動頻率、微動幅度、接觸壓力、環境、溫度、觸點形狀以及電流作用等。此外，實際的電觸點界面間的運動往往是平面二維運動，所以為了更好的研究微動對電接觸的影響，提高電連接的可靠性，需要研制一套可以模擬連接器觸點間二維微動的裝置。

由于微動臺的微動幅度要求從幾十微米到200微米，對位移精度的要求很高，因此要求微動臺應具有響應速度快和無摩擦的特點。

在已有的用于測接觸電阻的微動臺中，如中國申請號200810007402.9，公開號CN 101236220A，名稱為“一種測試微動接觸電阻的系統和方法”的專利申請，所用的微動臺，以及申請號為201110366086.6，申請公布號為CN103111990A，名稱為“一維微動平臺的運動機構”所描述的微動臺，均只能在一維方向上產生微動，不能實現在平面任意方向上的往復運動，而電觸點實際的運動大多數為二維的，所以無法很好的模擬電觸點的微動過程。

在已有的二維微動臺中，申請號為201210477575.3，公開號為CN1029626683A，名稱為“二自由度平動并聯高寬帶微動平臺”公開的是一種基于壓電陶瓷驅動器和柔性鉸鏈的微動平臺，與本發明的驅動方式不同，壓電陶瓷驅動需要較大的電壓且驅動速度較慢。申請號為201410214646.X，公開號為CN 103990998 A，名稱為“基于應力剛化原理的剛度頻率可調二維微動平臺”可以實現在平面上的微運動，但為兩層結構，平臺外面需要有子平臺，機械結構相對復雜，而本發明為在一個平臺上實現無摩擦的二維微動。而傳統的機械傳動式二維微動臺，因機構中存在機械間隙、摩擦磨損、爬行現象等，無法達到很高的精度。

發明內容

有鑒于此，本發明的一個主要目的在于提供一種二維微動平臺裝置，使平臺可以在平面方向上做任意軌跡的微運動。

為達到上述目的，本發明提供了一種二維微動平臺裝置，該裝置包括：電磁驅動部分、籠式結構部分和基座，其中，

電磁驅動部分，用于產生電磁驅動力，最終對平臺產生推力或者拉力；

籠式結構部分，用于產生微位移并支撐平臺；

基座，用于支撐并固定電磁驅動部分和籠式結構部分。

較佳地，所述電磁驅動部分：進一步包括產生磁力的線圈及其固定部件和感受磁力的磁鋼及其固定部件，其中，

線圈及其固定部件，用于通電后產生一定大小和方向的磁場，該磁場吸引或排斥經磁化后的磁鋼，其中線圈纏繞在線圈骨架上，線圈骨架固定在支撐架上；

磁鋼及其固定部件，用于將驅動力傳遞至籠式結構部分，使平臺運動，磁鋼受線圈產生磁場的吸引或排斥后，沿線圈軸向移動，磁鋼與方板的圓孔過盈配合，方板用螺栓緊固在平臺上，從而磁鋼的移動帶動平臺產生位移。

較佳地，所述籠式結構部分：進一步包括平臺、彈性鋼絲及底座，其中，

平臺，上端用于安裝樣片，下端開48個圓孔，與彈性鋼絲采用過渡配合并用環氧樹脂膠粘合；

彈性鋼絲，在縱向可以支撐平臺和觸頭加載力，在水平方向可以產生撓曲變形，使與之連接的平臺產生微位移，48根彈性鋼絲呈圓形有序的分布，保證受力及移動的各向同性；

底座，下端與基座緊固，上端對應彈簧鋼絲的位置開圓孔，采用過渡配合并用環氧樹脂膠與彈性鋼絲固定。

附圖說明

圖1為本發明二維微動平臺裝置的組成框圖。

圖2為本發明二維微動平臺裝置裝配的立體結構示意圖。

圖3本發明二維微動平臺裝置的剖面結構示意圖。

圖4為本發明彈簧鋼絲分布位置的示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案及結構更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發明作進一步詳細說明。

如圖1、圖2、圖3所示，該裝置包括：電磁驅動部分、籠式結構部分和基座，各部分介紹如下：