[發明專利]一種用于對MEMS微結構進行動態加載的四軸式激振裝置

有效

• 申請號: 201711355455.5
• 申請日: 2017-12-16
• 公開（公告）號: CN108195536B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 佘東生;于震;楊禎山;于占東;倫淑嫻;薩初榮貴
• 申請（專利權）人: 渤海大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 21225 錦州遼西專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 張旭存<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種用于對MEMS微結構進行動態加載的四軸式激振裝置，包括套筒和底板，在套筒內設有疊堆壓電陶瓷、壓力傳感器以及由上聯接塊、鋼球和下聯接塊構成的可動底座，在套筒上面設有彈性支撐件和MEMS微結構，其特征是：

在套筒上端設有環形頂板，所述MEMS微結構通過彈性支撐件安裝在環形頂板上；所述彈性支撐件包括一塊基板和四個沿基板外緣圓周均布的支撐臂，每個支撐臂均由依次相互垂直相連的第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂和第四連接臂組成，用于減小基板的變形量；

在環形頂板和底板之間位于套筒外面圓周均布有導向軸，在套筒壁上沿圓周方向均布有與導向軸一一對應的U型豁口，所述下聯接塊外緣圓周均布有導向支臂且每個導向支臂分別由對應的U型豁口穿過并套裝在導向軸上，在每個導向支臂上位于導向軸處分別設有鎖緊裝置，用于將下聯接塊固定在導向軸上；

在上聯接塊和下聯接塊的相對面上分別設有球面凹槽，所述鋼球的半徑小于二個球面凹槽的曲率半徑并夾持在二個球面凹槽之間，通過鋼球使上、下聯接塊之間形成一個調整間隙；所述壓力傳感器鑲裝在上聯接塊頂面的中心孔內，疊堆壓電陶瓷夾持在壓力傳感器與彈性支撐件之間；

在上聯接塊外緣圓周均布連接有連接桿，連接桿外端分別由圓周均布在套筒壁上的長孔穿出并連接有安裝塊，在安裝塊上分別安裝有球頭柱塞，球頭柱塞外端的鋼珠分別頂入到沿圓周方向均布在套筒外壁的矩形凹槽內，用于輔助可動底座補償疊堆壓電陶瓷兩工作表面平行度誤差的調節。

2.根據權利要求1所述的一種用于對MEMS微結構進行動態加載的四軸式激振裝置，其特征是：所述U型豁口與矩形凹槽數量相當且沿套筒圓周方向相互等距間隔布置。

3.根據權利要求1所述的一種用于對MEMS微結構進行動態加載的四軸式激振裝置，其特征是：所述基板為正方形，四個支撐臂分別通過第一連接臂連接在基板四周的一端且與基板外緣形成一個L型間隙；以進一步減小基板的變形量，避免MEMS微結構因膠體開裂而發生脫落。

4.根據權利要求3所述的一種用于對MEMS微結構進行動態加載的四軸式激振裝置，其特征是：所述彈性支撐件的四個支撐臂外端分別通過支柱支撐固定在環形頂板上面。

5.根據權利要求1或2所述的一種用于對MEMS微結構進行動態加載的四軸式激振裝置，其特征是：所述導向軸為四根。

6.根據權利要求5所述的一種用于對MEMS微結構進行動態加載的四軸式激振裝置，其特征是：所述連接桿為圓周均布的四組且每組為二根，每個安裝塊分別通過螺釘固定在每組二根連接桿的外端。

7.根據權利要求1所述的一種用于對MEMS微結構進行動態加載的四軸式激振裝置，其特征是：所述鎖緊裝置為通過螺釘固定在下聯接塊底面并套在導向軸上的軸固定環，在軸固定環一側設有開口并通過鎖緊螺釘固定在導向軸上。

8.根據權利要求1或3或4所述的一種用于對MEMS微結構進行動態加載的四軸式激振裝置，其特征是：在疊堆壓電陶瓷上端扣設有安裝套，所述彈性支撐件壓在安裝套上，用于避免由于疊堆壓電陶瓷頂部工作表面的粗糙不平所導致的疊堆壓電陶瓷和彈性支撐件接觸不良的問題。

9.根據權利要求1所述的一種用于對MEMS微結構進行動態加載的四軸式激振裝置，其特征是：在每個導向支臂上分別設有用于貫穿導向軸的通孔并在通孔內分別鑲裝有軸套。