[實用新型]一種基于柔性鉸鏈的位移換向放大機構

有效

• 申請號: 201821677371.3
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN211828135U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 徐彬;王傳禮;喻曹豐;汪利萍
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G12B5/00
• 分類號: G12B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種基于柔性鉸鏈的位移換向放大機構，包括關于y軸對稱設置的左剛體和右剛體、連接于左剛體和右剛體之間的柔性部分，所述柔性部分關于y軸對稱設置，包括左三角放大區、右三角放大區、頂端三角放大區、左杠桿放大區和右杠桿放大區，所述頂端三角放大區兩底端分別連接于左三角放大區和右三角放大區兩頂端，所述左三角放大區兩底端分別連接于左剛體上端和左杠桿放大區輸出端，所述右三角放大區兩底端分別連接于右剛體上端和右杠桿放大區輸出端。本實用新型綜合了基于柔性鉸鏈的三角形放大原理和杠桿放大原理的結構性能優點，實現了輸入位移的換向及放大功能，兼具結構緊湊、運動平穩、精度高等優點。

技術領域

本實用新型涉及微納精密微定位驅動技術領域，尤其涉及一種基于柔性鉸鏈的位移換向放大機構。

背景技術

隨著微納精密微定位驅動技術的發展，微位移技術在精密定位系統與精密制造工藝中變得尤為重要。近幾年來，由壓電陶瓷驅動器作為微定位平臺的驅動元件在精密機械當中得到了廣泛的應用，但由于其驅動位移較小，在100V電壓下，輸出位移只有10um左右，使其應用范圍受到限制，傳統的微位移放大機構存在如下缺陷：一、放大倍數比較小，且放大機構除了放大驅動器的誤差外，本身的精度也比較低；二、針對某些場合由于空間有限或工作要求既需要放大又需要換向的情況，傳統的微位移傳遞機構無法同時實現。因此，設計出位移換向放大機構就變得極其重要。

有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創新，研發出一種基于柔性鉸鏈的位移換向放大機構，使得位移傳遞機構更加一體化，簡化了整體結構尺寸，解決了位移同時放大與換向的問題，另外利用圓弧型柔性鉸鏈結構中的圓弧部位發生彈性變形，且彈性變形是可逆的，它具有無間隙、無機械摩擦、運動靈敏性高等優點，保證了驅動系統的高精度，避免了傳動環節的誤差放大。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種基于柔性鉸鏈的位移換向放大機構，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種基于柔性鉸鏈的位移換向放大機構，包括關于y軸對稱設置的左剛體和右剛體、連接于左剛體和右剛體之間的柔性部分，所述柔性部分關于y軸對稱設置，包括左三角放大區、右三角放大區、頂端三角放大區、左杠桿放大區和右杠桿放大區，所述頂端三角放大區兩底端分別連接于左三角放大區和右三角放大區兩頂端，所述左三角放大區兩底端分別連接于左剛體上端和左杠桿放大區輸出端，所述右三角放大區兩底端分別連接于右剛體上端和右杠桿放大區輸出端，所述左杠桿放大區的支點連接于左剛體下端，且左杠桿放大區的輸入端與受力桿的左端相連接，所述右杠桿放大區的支點連接于右剛體下端，且右杠桿放大區的輸入端與受力桿的右端相連接；所述柔性部分各連接處均是由相同尺寸大小的圓弧型柔性鉸鏈構成，所述圓弧型柔性鉸鏈由桿部和圓弧穿孔構成，所述圓弧穿孔的側面均向內凹，所述左剛體和右剛體的上部和下部分別對稱設有用于本機構定位的定位孔。

優選的，所述左剛體和右剛體、左三角放大區、右三角放大區、頂端三角放大區、左杠桿放大區、右杠桿放大區、受力桿和圓弧型柔性鉸鏈為一體式結構。

優選的，所述左三角放大區、右三角放大區和頂端三角放大區均是等腰三角結構，且三個角采用的圓弧型柔性鉸鏈均是由一個圓弧穿孔構成。

優選的，所述圓弧穿孔的圓弧半徑為R，所述桿部的寬度為d，滿足2Rd，所述圓弧穿孔的圓心角為90°。

優選的，所述圓弧型柔性鉸鏈采用45號鋼。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果如下：

1.本實用新型采用圓弧型柔性鉸鏈構成柔性換向放大機構，利用柔性鉸鏈的無機械摩擦、無間隙、免裝配、免潤滑、體積小、運動靈敏性高等優點，保證了驅動系統的高精度，避免了傳動環節的誤差放大。