[發(fā)明專利]一種具有雙位移的二維精密微動工作臺及使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911002197.1
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN110666756A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳育榮;李錦程;張文勛;劉俊杰
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北汽車工業(yè)學院
• 主分類號: B25H1/14
• 分類號: B25H1/14;B25H1/00
• 代理公司: 42103 宜昌市三峽專利事務(wù)所
• 代理人: 李登橋

本發(fā)明提供了一種具有雙位移的二維精密微動工作臺及使用方法，它包括底座，所述底座的頂部通過底層片簧組支撐安裝有中層工作臺，所述中層工作臺的頂部通過頂層片簧組支撐安裝有上層工作臺，所述中層工作臺的側(cè)壁上固定有第一楔形塊，所述第一楔形塊與用于驅(qū)動其沿Y向微動的Y向楔形機構(gòu)相配合；所述上層工作臺的側(cè)壁上固定有第二楔形塊，所述第二楔形塊與用于驅(qū)動其沿X向微動的X向楔形機構(gòu)相配合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種精密設(shè)備，具體為一種具有雙位移的二維精密微動工作臺及使用方法。

背景技術(shù)

微納定位技術(shù)是現(xiàn)代高新科技和現(xiàn)代工業(yè)中的一項關(guān)鍵技術(shù)，在精密制造、超精密測量和微操縱等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 近年來， 對微納定位技術(shù)提出了大行程、高精度、小體積和快速響應(yīng)等更高的要求，其中對定位精度和分辨率的要求達到了納米量級。

發(fā)明內(nèi)容

考慮到目前市面上的微動工作臺制造成本過高，使用較為繁瑣等不足，本發(fā)明設(shè)計了一種具有雙位移的二維精密微動工作臺。該裝置滿不僅足了工作臺高精度、小體積等要求，并且簡單、實用，節(jié)約了制造成本，提高了廠家的工作效率。

為了實現(xiàn)上述的技術(shù)特征，本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種具有雙位移的二維精密微動工作臺，它包括底座，所述底座的頂部通過底層片簧組支撐安裝有中層工作臺，所述中層工作臺的頂部通過頂層片簧組支撐安裝有上層工作臺，所述中層工作臺的側(cè)壁上固定有第一楔形塊，所述第一楔形塊與用于驅(qū)動其沿Y向微動的Y向楔形機構(gòu)相配合；所述上層工作臺的側(cè)壁上固定有第二楔形塊，所述第二楔形塊與用于驅(qū)動其沿X向微動的X向楔形機構(gòu)相配合。

所述底層片簧組包括第一片簧、第二片簧、第三片簧和第四片簧；所述第一片簧和第二片簧布置在底座和中層工作臺的同一側(cè)，所述第三片簧和第四片簧布置在與第一片簧和第二片簧相對的一側(cè)。

所述頂層片簧組包括第五片簧、第六片簧、第七片簧和第八片簧；所述第五片簧和第六片簧固定在中層工作臺和上層工作臺的同一側(cè)，所述第七片簧和第八片簧布置在與第五片簧和第六片簧相對的一側(cè)。

所述底層片簧組和頂層片簧組的片簧沿著底座的四邊呈相鄰布置。

所述Y向楔形機構(gòu)包括第一螺旋測微器，所述第一螺旋測微器的測量桿末端連接有用于和第一楔形塊相配合的X向移動楔形塊構(gòu)成楔形面配合。

所述X向楔形機構(gòu)包括第二螺旋測微器，所述第二螺旋測微器的測量桿末端連接有用于和第二楔形塊相配合的Y向移動楔形塊構(gòu)成楔形面配合。

所述Y向楔形機構(gòu)和X向楔形機構(gòu)呈相鄰布置。

所述底層片簧組和頂層片簧組的片簧都采用薄彈簧片，在其中間部位設(shè)置有加強板。

所述雙位移的二維精密微動工作臺的使用方法，它包括以下步驟：

Step1：先轉(zhuǎn)動第一螺旋測微器，通過第一螺旋測微器驅(qū)動其末端的X向移動楔形塊，通過X向移動楔形塊與固定在中層工作臺上的第一楔形塊相配合，進而通過楔形面?zhèn)鲃臃绞津?qū)動第一楔形塊沿Y方向移動，實現(xiàn)第一次位移；

Step2：第一楔形塊與中層工作臺固定相連，第一楔形塊的Y方向移動將驅(qū)動中層工作臺沿Y方向移動，實現(xiàn)第二次位移；

Step3：轉(zhuǎn)動第二螺旋測微器，通過第二螺旋測微器驅(qū)動其末端的Y向移動楔形塊，通過Y向移動楔形塊與固定在上層工作臺上的第二楔形塊相配合，進而通過楔形面?zhèn)鲃臃绞津?qū)動第二楔形塊沿X方向移動，實現(xiàn)第三次位移；

Step4：第二楔形塊與上層工作臺固定相連，第二楔形塊的X方向移動將驅(qū)動上層工作臺沿X方向移動，實現(xiàn)第四次位移。

所述Step1中X向移動楔形塊沿X方向位移為△x，則第一楔形塊沿Y方向移動的距離為△y=?x tanα，即此時中層工作臺沿Y方向移動的距離為△y；