[發明專利]一種并聯復橋組合杠桿式大行程三自由度精密微定位平臺

在審

• 申請號: 202110332625.8
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN112967749A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 孫鳳;郝巖松;李強;徐方超;金俊杰;張曉友;張明;佟玲
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: G12B5/00
• 分類號: G12B5/00
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

本發明公開了一種并聯復橋組合杠桿式大行程三自由度精密微定位平臺，包括定平臺，所述定平臺上周向設置有三個復橋組合杠桿，所述復橋組合杠桿上通過雙軸柔性鉸鏈安裝有動平臺，所述復橋組合杠桿設有復橋位移放大機構，且復橋位移放大機構內設有壓電陶瓷驅動器。平臺整體采用三個完全一樣的復橋組合杠桿式位移放大機構呈等邊三角形并聯而成，平臺總體尺寸較小并且具有更大的承載力。復橋組合杠桿式位移放大機構，相比于傳統的位移放大機構具有更大的剛度和放大比。采用新型雙軸柔性鉸鏈代替傳統球鉸鏈，使位移放大機構與球鉸鏈可以一體化加工，減少了裝配間隙誤差。具有大行程、運動分辨率高、無需潤滑、不產生熱量和噪音的優點。

技術領域

本發明涉及微定位技術領域，具體為一種二次放大復橋組合杠桿式大行程三自由度精密微定位平臺。

背景技術

近年來，微定位技術在微電子制造、生物醫學工程、光學、微組裝、超精密加工等領域發揮著越來越重要的作用。而微機械執行技術則是實現微定位的關鍵技術。微定位平臺必須滿足具有較高的定位精度、工作行程、承載能力和較小的體積。而現有的多自由度微定位平臺體積較大、行程較小等問題，使多自由度微定位平臺的應用場景受限。因此，研究具有大行程、大承載力和高精度的微定位平臺是當前的熱門話題。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種并聯復橋組合杠桿式大行程三自由度精密微定位平臺，具有大行程、大承載力、體積小、結構簡單、無需潤滑的優點，相比與傳統多自由度微定位平臺具有廣泛的應用場景。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種并聯復橋組合杠桿式大行程三自由度精密微定位平臺，包括定平臺，所述定平臺上周向設置有三個復橋組合杠桿，所述復橋組合杠桿上通過雙軸柔性鉸鏈安裝有動平臺，所述復橋組合杠桿設有復橋位移放大機構，且復橋位移放大機構內設有壓電陶瓷驅動器。

優選的，所述復橋組合杠桿

包括L型下支撐桿、上支撐杠桿和連接鉸鏈，所述連接鉸鏈連接L型下支撐桿和上支撐杠桿；所述復橋位移放大機構設置在L型下支撐桿、上支撐杠桿和連接鉸鏈之間；

所述連接鉸鏈設置在上支撐杠桿的一端下側壁，所述雙軸柔性鉸鏈設置在上支撐杠桿的另一端上側壁。

優選的，所述復橋位移放大機構包括

內凸塊，一對所述內凸塊間設通過過盈配合連接壓電陶瓷驅動器；

雙層長臂柔性鉸鏈，所述雙層長臂柔性鉸鏈連接一對所述的內凸塊；所述雙層長臂柔性鉸鏈中的下層長臂柔性鉸鏈安裝在L型下支撐桿上，所述雙層長臂柔性鉸鏈中的上層長臂柔性鉸鏈通過直臂柔性鉸鏈安裝于上支撐杠桿。

優選的，所述雙層長臂柔性鉸鏈為八條長臂柔性鉸鏈。

優選的，所述定平臺和復橋組合杠桿通過定平臺連接塊相連接；

所述雙軸柔性鉸鏈與動平臺間設有動平臺連接塊。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：平臺整體的組合杠桿部分采用三個完全一樣的復橋組合杠桿式位移放大機構呈等邊三角形并聯而成，平臺總體尺寸較小并且具有更大的承載力。

復橋組合杠桿式位移放大機構，相比于傳統的位移放大機構具有更大的剛度和放大比。并通過將其與杠桿機構進行配合，使得位移能夠得到二次放大，從而達到大行程定位的效果。

采用新型雙軸柔性鉸鏈代替傳統球鉸鏈，使位移放大機構與球鉸鏈可以一體化加工，減少了裝配間隙誤差。

在減小占地空間的同時，具有大行程、運動分辨率高、無需潤滑、不產生熱量和噪音的優點。

附圖說明

圖1為本發明并聯復橋組合杠桿式大行程三自由度精密微定位平臺的結構示意圖。

圖2為本發明并聯復橋組合杠桿式大行程三自由度精密微定位平臺的立體圖。