[發明專利]一種基于壓電陶瓷的MEMS微結構三軸式底座激勵裝置

有效

• 申請號: 201711355483.7
• 申請日: 2017-12-16
• 公開（公告）號: CN108168818B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 佘東生;王巍;韓建群;劉繼行;巫慶輝;倫淑嫻
• 申請（專利權）人: 渤海大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;B81B7/02
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所(普通合伙) 21225
• 代理人: 張旭存

1.一種基于壓電陶瓷的MEMS微結構三軸式底座激勵裝置，包括套筒，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：

在套筒上面設有環形頂板，所述MEMS微結構通過彈性支撐件安裝在環形頂板上；

在套筒內下部設有支撐板，在支撐板中心沿豎直方向安裝有電動絲杠傳動機構，電動絲杠傳動機構的絲母與下聯接塊連接，用于帶動下聯接塊上下移動；

在上聯接塊和下聯接塊的相對面上分別設有錐形凹槽和球面凹槽，所述鋼球的半徑小于球面凹槽的曲率半徑并夾持在錐形凹槽和球面凹槽之間，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；

在套筒內沿圓周方向均布設有導向軸，導向軸通過間隙配合穿過設置在下聯接塊下端的法蘭盤上均布的導向孔，用于保證下聯接塊上下移動時的水平度；

在導向軸上分別套設有滑動座，所述上聯接塊與每個滑動座分別通過沿上聯接塊外緣圓周均布的拉簧連接；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所述的一種基于壓電陶瓷的MEMS微結構三軸式底座激勵裝置，其特征是：在上聯接塊外緣對應每個滑動座處分別設有連接座，所述拉簧連接在滑動座與對應的連接座之間。

3.根據權利要求1所述的一種基于壓電陶瓷的MEMS微結構三軸式底座激勵裝置，其特征是：在套筒壁上對應每根導向軸位置分別設有長孔，長孔中心線和對應的導向軸軸線與套筒軸線在一個平面上。

4.根據權利要求1所述的一種基于壓電陶瓷的MEMS微結構三軸式底座激勵裝置，其特征是：所述彈性支撐件是由一個圓柱形壓片和圓周均布在壓片外緣的三個支撐片構成，所述支撐片的厚度小于壓片的厚度；以減小壓片的變形量，避免MEMS微結構因膠體開裂而發生脫落。

5.根據權利要求4所述的一種基于壓電陶瓷的MEMS微結構三軸式底座激勵裝置，其特征是：所述彈性支撐件通過三個支柱支撐固定在環形頂板上面。

6.根據權利要求1或2所述的一種基于壓電陶瓷的MEMS微結構三軸式底座激勵裝置，其特征是：所述上聯接塊外緣為六棱柱形。

7.根據權利要求1或3所述的一種基于壓電陶瓷的MEMS微結構三軸式底座激勵裝置，其特征是：所述導向軸為三根且均布連接在環形頂板與支撐板之間。

8.根據權利要求1或4所述的一種基于壓電陶瓷的MEMS微結構三軸式底座激勵裝置，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。