[實用新型]一種基于壓電陶瓷的定位平臺

有效

• 申請號: 202022317474.2
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN213616251U
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 谷巖;段星鑫;高明輝;徐海博;呂學智;于子賀;康洺碩;郭鑫;劉驁;盧發祥;張翰元;張浩;劉宇鵬;張大彬;王海濤
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: B25B11/00
• 分類號: B25B11/00;B25H1/08
• 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壓電陶瓷的定位平臺，屬于定位平臺技術領域。所述的微動定位平臺通過螺栓連接固定在所述的宏動水平轉臺上，所述的宏動方位轉臺放置在地面上，所述的宏動水平轉臺通過螺栓連接固定在宏動方位轉臺上，其中微動定位平臺采用粘滑驅動機構作為主動力源，并在其兩側對稱安裝兩個結構相同的箝位機構，運動時箝位機構對滑塊施加壓力，進而增大運動時的驅動力，并且抑制粘滑驅動所產生的回退位移，還可保證微動定位平臺運動時具有運動連續性，通過微動定位平臺與宏動轉臺相結合達以到更高精準度的目的，顯著提高定位平臺的工作效果。

技術領域

本實用新型涉及定位平臺技術領域，尤其涉及一種基于壓電陶瓷的定位平臺。

背景技術

定位技術的發展程度是國家實力重要的衡量標準，是對國家綜合制造能力與科技水平的重大考驗，近年來，隨著生物工程、光電子工程、微電子工程、醫學工程以及材料科學工程等領域的研究逐漸深入，對定位技術的精度要求也日益提高，而定位平臺作為定位技術中重要的一環，其精準程度直接決定了定位技術的優劣，為實現其高精度的要求，近年來國內外的一些學者開始將目光轉移到壓電陶瓷上，壓電陶瓷具有高響應、結構靈活、分辨率高、無磁性的優點，被廣泛應用在精密設備內，但直接采用純壓電陶瓷進行驅動，僅依靠材料自身產生的形變來提供位移，將導致其運動范圍過小，因此人們往往采用壓電陶瓷進行粘滑驅動的方式來代替純壓電陶瓷進行驅動，粘滑驅動具有結構簡單、精度高的優點，但當負載物過重時，會嚴重影響粘滑驅動時的工作效率，并且粘滑驅動在回退時會產生一段負位移，從而影響整體定位精度，而大多數定位平臺做到高精度定位的同時，卻無法實現大行程的技術要求。

但目前定位平臺仍面臨著以下幾點問題。

（1）粘滑驅動實質是以摩擦力作為動力源進行驅動，但當負載過大時，粘滑驅動所產生的摩擦力不足，導致定位精度不準確，嚴重影響整個微動定位平臺的工作效率。

（2）粘滑驅動是以“粘”和“滑”兩種狀態通過摩擦力進行驅動，但在“滑”運動時會產生一段回退位移，進而影響整個微動定位平臺的定位精度。

（3）現有的傳統定位平臺中，往往都是行程大卻精度低，精度高行程小，使得二維轉臺不能同時具備大行程和高精度的工作要求。

實用新型內容

本實用新型提供一種基于壓電陶瓷的定位平臺，已解決現有傳統粘滑驅動中對過重物體驅動力不足，以及抑制粘滑驅動中所產生的回退運動，實現整個微動定位平臺的運動連續性，并且解決二維轉臺不能同時具備大行程和高精度的工作要求。

本實用新型所述采取的技術方案是：包括微動定位平臺、宏動水平轉臺、宏動方位轉臺，所述的微動定位平臺通過螺栓連接固定在所述的宏動水平轉臺上，所述的宏動方位轉臺放置在地面上，所述的宏動水平轉臺通過螺栓連接固定在宏動方位轉臺上。

本實用新型所述的微動定位平臺包括：X向底板、X向定位平臺、Y向底板、Y向定位平臺、工作臺，所述的X向底板通過螺栓連接固定在所述的U型工作臺上，所述的X向定位平臺通過螺栓緊固連接在X向底板上，所述的Y向底板通過螺栓連接固定與X向定位平臺上，所述的Y向定位平臺與Y向底板通過螺栓緊固連接，所述的工作臺通過螺栓緊固連接在Y向定位平臺上。

本實用新型所述的X向定位平臺包括：X向滑軌、X向滑塊、Y向箝位機構Ⅰ、Y向箝位機構Ⅱ、X向驅動機構，所述的X向滑軌通過螺栓連接固定在所述的X向底板上，所述的X向滑塊裝配在所述的X向滑軌內，所述的Y向箝位機構Ⅰ、所述的Y向箝位機構Ⅱ和所述的X向驅動機構均通過螺栓緊固連接在X向底板上，Y向箝位機構Ⅰ和Y向箝位機構Ⅱ的結構及工作原理均相同。

本實用新型所述的Y向箝位機構包括：擋板Ⅰ、放大機構Ⅰ、放大機構Ⅱ、柔性鉸鏈Ⅰ、壓電陶瓷I，所述的Y向箝位機構Ⅰ為對稱式結構，所述的壓電陶瓷Ⅰ所產生的位移傳遞給所述的放大機構Ⅰ和放大機構Ⅱ，放大后的位移通過所述的柔性鉸鏈Ⅰ傳遞給所述的擋板Ⅰ。