[實用新型]一種具有彈性元件支撐導軌的粘滑平臺結構

有效

• 申請號: 202020875148.0
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN212131181U
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 龐明;劉莉;汝長海
• 申請（專利權）人: 哈爾濱襄哈智控科技有限公司
• 主分類號: F16F15/04
• 分類號: F16F15/04
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 陳潤明

一種具有彈性元件支撐導軌的粘滑平臺結構，屬于精密運動技術領域。本實用新型包括基臺、壓電陶瓷、慣性質量塊、彈性板簧、導軌、滑臺和緩震機構，所述基臺的本體上加工有內凹槽，慣性質量塊通過彈性板簧連接在內凹槽的內側壁上，壓電陶瓷通過螺栓預緊安裝在內凹槽的側壁上，壓電陶瓷與慣性質量塊接觸，所述基臺的上端面安裝有兩條平行設置的導軌，所述滑臺通過交叉滾子導軌副與導軌連接，滑臺的下端面與慣性質量塊接觸，所述基臺的下端安裝有緩震機構。本實用新型結構簡單，設計巧妙，便于加工和裝配，整個平臺的整體結構緊湊，可以完成高精度平穩運動。

技術領域

本實用新型涉及一種粘滑驅動平臺，屬于精密運動技術領域。

背景技術

納米技術、生物技術以及信息技術成為科技界最具有影響的三大領域。其中，納米技術在現代科學及工業中占據越來越重要的地位。隨著納米科學的發展，新的納米結構、納米材料及其卓越性能不斷被人們發現和認識，并顯示了非常廣闊的應用前景，如：信息器件及裝備制造、新材料制造、生物制造和仿生制造、先進科學儀器制造等。這對先進制造、生物醫學、新材料技術、大規模集成電路等諸多領域的發展創新將產生重大影響和革命性的進步。隨著微納制造技術的發展，其應用領域正從以往的工業自動化領域向航天、國防、納米材料及生物醫療等領域擴展。

納米技術是人類對微觀世界探索認識改造和利用的基本手段之一，其中納米操作是納米技術的重要內容，是國際機器人學和納米科技領域受到廣泛關注的熱點研究領域。高效精密可控的納米操作系統在光電信息技術及醫療技術等領域具有很大的應用前景。其中針對納米尺度的物體或材料的自動化精確操縱是納米操作系統必不可少的手段之一。目前，微系統工程、生物工程、醫學工程、精密制造、航空航天等重要科學工程領域要求定位平臺在有限的操作空間內，實現高精度定位和操作的同時，也能擁有更大的操作范圍。具有微納米級定位精度、毫米級行程、體積較小的跨尺度納米定位技術已經成為納米尺度操作必須解決的關鍵技術。

為了在有限的操作空間內，實現高精度定位和操作的同時，也能擁有更大的操作范圍，這就對精密定位技術運動方法和結構設計等提出了新的挑戰和要求，基于壓電陶瓷的粘滑驅動方式具有實現方便、控制簡單、運動范圍大、分辨率高、結構簡單、易微小化、無電磁干擾和精確定位等優點，具有很大的研究意義；

目前，有代表性的跨尺度精密定位技術主要有：宏微混合式驅動、壓電超聲、馬達驅動、尺蠖式驅動、粘滑式驅動方式。粘滑驅動的實質是利用接觸面滑動摩擦力和最大靜摩擦力間的差異，控制物體產生位移。利用壓電陶瓷驅動器的快速變形產生的很大的加速度，使得接觸面動摩擦力無法提供運動物體的加速度，從而使其保持相對靜止位置，接著控制壓電陶瓷驅動器以較低的速度收回，在靜摩擦力帶動下，物體產生微位移。

而通過粘滑式驅動方式實現納米高精度定位時，往往也是將平臺安裝在相應的機床或設備上，然后進行高精度定位，但是由于機床或設備在自身工作時，往往產生一系列機械振動，而在進行高精度定位時，這些機械振動嚴重影響了定位精度，因此現有技術不僅需要在高精度定位上進行研發，也需要配套的緩震技術，來配合高精度定位。

實用新型內容

本實用新型研發目的是為了解決上述技術問題，在下文中給出了關于本實用新型的簡要概述，以便提供關于本實用新型的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本實用新型的窮舉性概述。它并不是意圖確定本實用新型的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本實用新型的范圍。

本實用新型的技術方案：

一種具有彈性元件支撐導軌的粘滑平臺結構，包括基臺、壓電陶瓷、慣性質量塊、彈性板簧、導軌、滑臺和緩震機構，所述基臺的本體上加工有內凹槽，慣性質量塊通過彈性板簧連接在內凹槽的內側壁上，壓電陶瓷通過螺栓預緊安裝在內凹槽的側壁上，壓電陶瓷與慣性質量塊接觸，所述基臺的上端面安裝有兩條平行設置的導軌，所述滑臺通過交叉滾子導軌副與導軌連接，滑臺的下端面與慣性質量塊接觸，所述基臺的下端安裝有緩震機構。