[實(shí)用新型]一種法向二自由度微動(dòng)平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822186108.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209425432U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳敏;王憶如;張順琦;吳斌;朱林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西交利物浦大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 范晴;吳音

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種法向二自由度微動(dòng)平臺(tái)，包括靜平臺(tái)，動(dòng)平臺(tái)，柔性鉸鏈，壓電薄片驅(qū)動(dòng)器A和壓電薄片驅(qū)動(dòng)器B；所述靜平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)之間設(shè)置有柔性鉸鏈；所述柔性鉸鏈為薄壁式三爪柔性鉸鏈，支撐在動(dòng)平臺(tái)下端面；在所述柔性鉸鏈的三爪的側(cè)面上均設(shè)置有壓電薄片驅(qū)動(dòng)器A；所述壓電薄片驅(qū)動(dòng)器A為法向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)薄壁式三爪柔性鉸鏈的薄壁結(jié)構(gòu)沿法向轉(zhuǎn)動(dòng)；在所述柔性鉸鏈的三爪的底面上均設(shè)置有壓電薄片驅(qū)動(dòng)器B；所述壓電薄片驅(qū)動(dòng)器B為法向平動(dòng)自由度驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)薄壁式三爪柔性鉸鏈的薄壁結(jié)構(gòu)沿法向平動(dòng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，體積較小；采用壓電片驅(qū)動(dòng)，具有雙向運(yùn)動(dòng)控制能力；可以實(shí)現(xiàn)法向二自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)和平移。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種精密微動(dòng)平臺(tái)，尤其是一種在法向二自由度調(diào)整的、薄片驅(qū)動(dòng)器的緊湊型微動(dòng)平臺(tái)。

背景技術(shù)

精密微動(dòng)平臺(tái)在微電子工程，光學(xué)精密工程，高精度制造系統(tǒng)，納米科學(xué)與技術(shù)等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。壓電微動(dòng)平臺(tái)因其精度高、無(wú)摩擦、控制方法簡(jiǎn)單和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。目前現(xiàn)有技術(shù)中的微動(dòng)平臺(tái)基本結(jié)構(gòu)主要由靜平臺(tái)，動(dòng)平臺(tái)，柔性鉸鏈，壓電驅(qū)動(dòng)器四部分組成。傳統(tǒng)的平臺(tái)法向（Z向）一般采用壓電堆棧，體積比較的大的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是：提供了一種可以雙向運(yùn)動(dòng)控制，結(jié)構(gòu)緊湊的，實(shí)現(xiàn)法向轉(zhuǎn)動(dòng)和平移的二自由度微動(dòng)平臺(tái)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種法向二自由度微動(dòng)平臺(tái)，包括靜平臺(tái)，動(dòng)平臺(tái)，柔性鉸鏈，壓電薄片驅(qū)動(dòng)器A和壓電薄片驅(qū)動(dòng)器B；所述靜平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)之間設(shè)置有柔性鉸鏈；所述柔性鉸鏈為薄壁式三爪柔性鉸鏈，支撐在動(dòng)平臺(tái)下端面；在所述柔性鉸鏈的三爪的側(cè)面上均設(shè)置有壓電薄片驅(qū)動(dòng)器A；所述壓電薄片驅(qū)動(dòng)器A為法向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)薄壁式三爪柔性鉸鏈的薄壁結(jié)構(gòu)沿法向轉(zhuǎn)動(dòng)；在所述柔性鉸鏈的三爪的底面上均設(shè)置有壓電薄片驅(qū)動(dòng)器B；所述壓電薄片驅(qū)動(dòng)器B為法向平動(dòng)自由度驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)薄壁式三爪柔性鉸鏈的薄壁結(jié)構(gòu)沿法向平動(dòng)。

優(yōu)選的，所述壓電薄片驅(qū)動(dòng)器A和壓電薄片驅(qū)動(dòng)器B為具有伸縮特性的材料。

優(yōu)選的，所述柔性鉸鏈下部設(shè)置有支撐柔性鉸鏈；所述支撐柔性鉸鏈為薄壁式三爪柔性鉸鏈，支撐在靜平臺(tái)上端面。

優(yōu)選的，在柔性鉸鏈和支撐柔性鉸鏈之間設(shè)置有柔性鉸鏈連接柱。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1．設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，體積較小；

2. 采用壓電片驅(qū)動(dòng)，具有雙向運(yùn)動(dòng)控制能力；

3. 實(shí)現(xiàn)法向二自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)和平移。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1為本發(fā)明所述的一種法向二自由度微動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的一種法向二自由度微動(dòng)平臺(tái)的壓電薄片的位置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述的一種法向二自由度微動(dòng)平臺(tái)的壓電薄片驅(qū)動(dòng)器A或壓電薄片驅(qū)動(dòng)器B的示意圖；

圖4為本發(fā)明所述的一種法向二自由度微動(dòng)平臺(tái)的壓電薄片驅(qū)動(dòng)器A或壓電薄片驅(qū)動(dòng)器B的通電產(chǎn)生彎矩的示意圖；

圖5為本發(fā)明所述的一種法向二自由度微動(dòng)平臺(tái)的法向旋轉(zhuǎn)的效果示意圖；

圖6為本發(fā)明所述的一種法向二自由度微動(dòng)平臺(tái)的法向平移的效果示意圖；

其中：1、靜平臺(tái)；2、動(dòng)平臺(tái)；3、柔性鉸鏈；4、壓電薄片驅(qū)動(dòng)器A；5、壓電薄片驅(qū)動(dòng)器B；6、支撐柔性鉸鏈；7、柔性鉸鏈連接柱。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：