[發明專利]一種納米級微動機構和測量儀器

有效

• 申請號: 201810092387.6
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108240437B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 池欣睿;張潔
• 申請（專利權）人: 池欣睿
• 主分類號: F16H25/20
• 分類號: F16H25/20;F16H57/12
• 代理公司: 11371 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 趙志遠

本發明提供了一種納米級微動機構和測量儀器，屬于傳動結構領域，包括螺桿和柔性金屬框架，柔性金屬框架包括第一端塊、第二端塊和兩個柔性片，柔性片的兩端分別與第一端塊和第二端塊連接，兩個柔性片間隔設置，且兩個柔性片分別與螺桿螺接，轉動螺桿令兩個柔性片相互遠離或者靠近。本發明提供的納米級微動機構利用螺桿的轉動，令兩個柔性片相互靠近或者遠離，兩個柔性片在相互靠近或者遠離時，發生形變，帶動第一端塊和第二端塊移動，讓第一端塊和第二端塊相互靠近或者遠離，本發明提供的納米級微動機構結構極其簡單，在受到震動時，螺桿的轉動也能穩定的帶動第一端塊和第二端塊靠近或者遠離，是一種高精度、高可靠性且高穩定性的微動機構。

技術領域

本發明涉及傳動結構領域，具體而言，涉及一種納米級微動機構和測量儀器。

背景技術

現有技術基本都是在測量方向上軸向安裝微減速電機帶動螺桿通過導軌帶動活動測片產生水平位移，最小可調位移量不夠小，機械導軌存在的“爬行”和機械運動間隙由于物理原理而難于消除，容易產生顫動、結構復雜，受制于微動結構質量較大，觀測時頻率響應無法提高且易受本底震動干擾。較多的零部件之間的裝配應力又會對需要測量的應變量產生干擾。

發明內容

本發明的目的在于提供一種納米級微動機構，以改善現有傳動裝置結構復雜、頻率響應無法提高且易受到震動干擾的問題。

本發明的目的在于提供一種測量儀器，以改善現有傳動裝置結構復雜、頻率響應無法提高且易受到震動干擾的問題。

本發明是這樣實現的：

基于上述的第一目的，本發明提供了一種納米級微動機構，包括螺桿和柔性金屬框架，所述柔性金屬框架包括第一端塊、第二端塊和兩個柔性片，所述柔性片的兩端分別與所述第一端塊和所述第二端塊連接，兩個所述柔性片間隔設置，且兩個所述柔性片分別與所述螺桿螺接，轉動所述螺桿令兩個所述柔性片相互遠離或者靠近。

本發明提供的納米級微動機構利用螺桿的轉動，令兩個柔性片相互靠近或者遠離，兩個柔性片在相互靠近或者遠離時，發生形變，帶動第一端塊和第二端塊移動，讓第一端塊和第二端塊相互靠近或者遠離，本發明提供的納米級微動機構結構極其簡單，大大減小了結構整體的質量，在受到震動時，螺桿的轉動也能穩定的帶動第一端塊和第二端塊靠近或者遠離，是一種高精度、高可靠性且高穩定性的微動機構。

在本實施例的一種實施方式中：所述螺桿包括第一桿和第二桿，所述第一桿和所述第二桿同軸設置，所述第一桿和所述第二桿上分別設置有螺紋，所述第一桿上的螺紋旋向與所述第二桿上的螺紋旋向相同，且所述第一桿上的螺紋的螺距與所述第二桿上的螺紋的螺距不同，所述第一桿和所述第二桿分別與兩個所述柔性片螺接。

轉動螺桿，由于第一桿和第二桿的螺紋的螺距不同，因此在螺桿轉動單位角度時，由于差動原理，兩個柔性片相對于螺桿移動的距離會不同，比如在順時針轉動螺桿時，位于第一桿上的柔性片和位于第二桿上的柔性片會同時朝向齒輪盤的方向移動，但由于第一桿螺距大于第二桿螺距，第一桿柔性片運動速度微微大于第二桿柔性片的運動速度，這時兩個柔性片就會相互遠離；同樣的，如果逆時針轉動螺桿時，位于第一桿上的柔性片和位于第二桿上的柔性片會同時朝向第二桿的方向移動，但由于第一桿螺距大于第二桿螺距，第一桿柔性片運動速度微微大于第二桿柔性片的運動速度，這時兩個柔性片就會相互靠近。

在本實施例的一種實施方式中：所述第一桿的直徑大于所述第二桿的直徑。

這樣可以避免位于第二桿上的柔性片移動到第一桿上或者是位于第一桿上的柔性片移動到第二桿上，從而避免對螺桿和柔性片上的螺紋孔造成不可逆的傷害。