一種柔順板式精密定位平臺的製作方法
2024-01-30 03:10:15
專利名稱：一種柔順板式精密定位平臺的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於精密定位平臺領域，尤其涉及一種能夠在低精度驅動器的驅動下獲得高精度的位移輸出的柔順板式精密定位平臺。
背景技術：
近年來，精密定位技術得到迅速發展和廣泛應用。解析度和定位精度是精密定位領域十分重要的性能參數。目前，高剛性、快響應的精密定位平臺已成為國內外研究的熱點。高精度的精密定位系統通常需要高性能驅動器及其控制系統。高性能的驅動器主要有壓電陶瓷式、音圈電機式、磁致伸縮式、直線陶瓷電機等類型。這些驅動器精度高，響應快，穩定性好，適用於要求高加速度、快速、高頻響應以及高精度定位系統。然而這些精密定位系統價格昂貴，維護成本高。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種柔順板式精密定位平臺，該柔順板式精密定位平臺結構簡單緊湊，成本低，能夠在低精度驅動器的驅動下獲得高精度的位移輸出，定位精度達到納米級，有很好的熱穩定性。
為了達到上述目的，本實用新型採用如下技術方案本實用新型的柔順板式精密定位平臺包括基座、輸出平臺、驅動器、驅動器緊固件，還包括柔順平行四桿機構及平板彈簧；驅動器通過驅動器緊固件緊固在基座上，其輸出端頂住平板彈簧的右端，平板彈簧的左端與輸出平臺相連；柔順平行四桿機構與基座連成一體，還與輸出平臺的四個角相連，保證了高的導向精度，避免了其它方向位移輸出的耦合問題；平板彈簧、基座沿輸出平臺的運動方向對稱分布。
所述平板彈簧由柔順板串連組成，柔順板呈「弓」或「H」形平行排列，柔順板的數量和尺寸可以任意變化。
所述驅動器可為微電機、壓電馬達、電磁、靜電等驅動器，也可以通過精密絲槓進行手動調節。
改變平板彈簧的柔順板數量或者尺寸，可以得到不同定位解析度的定位系統。如需精確測量平臺輸出位移，基座上還可以設置傳感器實現自動控制。
本實用新型多個相同平臺可以任意組合，實現多個方向的平動自由度。
本實用新型能在驅動器的位移解析度和定位精度較低時，通過平板彈簧將驅動器的輸出位移大幅縮小並驅動輸出平臺實現高解析度運動，從而提高輸出位移的解析度和定位精度。
本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和有益效果(1)由於本實用新型的平板彈簧能夠將驅動器的輸出位移大幅縮小，使得平臺的定位精度和解析度大幅度提高，因此整個機構不需要高精度的驅動器及其控制系統，而且控制方便，在開環控制狀態下就能得到很高的定位精度，加工方便，成本低，和同類產品相比，具有極高的性價比；(2)本實用新型中的平板彈簧和普通彈簧相比，具有更高的工作可靠性，能保證平臺為免裝配整體對稱結構，這種免裝配整體式對稱結構對平臺的定位精度非常重要，同時對稱結構能克服熱變形對平臺定位精度的影響。
圖1是本實用新型柔順板式精密定位平臺的結構示意圖；圖2是本實用新型柔順板式精密定位平臺的平板彈簧的「弓」形結構示意圖；圖3是本實用新型柔順板式精密定位平臺的平板彈簧的「H」形結構示意圖。
圖中1-基座 2-輸出平臺 3-驅動器 4-驅動器緊固件 5-平板彈簧6-雙柔順平行四桿機構具體實施方式
為了更好地理解本實用新型，
以下結合附圖對本實用新型作進一步地描述。
如圖1所示，本實用新型的柔順板式精密定位平臺包括基座1、輸出平臺2、驅動器3、驅動器緊固件4，還包括柔順平行四桿機構6及平板彈簧5；驅動器3通過驅動器緊固件4緊固在基座1上，其輸出端頂住平板彈簧5的右端，平板彈簧5的左端與輸出平臺2相連；柔順平行四桿機構6與基座1連成一體，還與輸出平臺2的四個角相連，保證了高的導向精度，避免了其它方向位移輸出的耦合問題；平板彈簧5、基座1沿輸出平臺2的運動方向對稱分布。
如圖2和3所示，平板彈簧5由柔順板串連組成，柔順板呈「弓」或「H」形平行排列，柔順板的數量和尺寸可以任意變化；驅動器3可為微電機、壓電馬達、電磁、靜電等驅動器，也可以通過精密絲槓進行手動調節；如需精確測量平臺輸出位移，基座1上還可以設置傳感器實現自動控制。
本實用新型能在驅動器的位移解析度和定位精度較低時，通過平板彈簧5將驅動器3的輸出位移大幅縮小並驅動輸出平臺2實現高解析度運動，從而提高輸出位移的解析度和定位精度。
本實用新型精密定位平臺具有很強的性價比，定位精度達到納米級，具有很好的熱穩定性，可廣泛應用於掃描隧道顯微技術，磁頭定位、醫療顯微操作等需要精密定位的領域。
權利要求1.一種柔順板式精密定位平臺，包括基座(1)、輸出平臺(2)、驅動器(3)、驅動器緊固件(4)，其特徵在於還包括柔順平行四桿機構(6)及平板彈簧(5)；驅動器(3)通過驅動器緊固件(4)緊固在基座(1)上，其輸出端頂住平板彈簧(5)的右端，平板彈簧(5)的左端與輸出平臺(2)相連；柔順平行四桿機構(6)與基座(1)連成一體，還與輸出平臺(2)的四個角相連；平板彈簧(5)、基座(1)沿輸出平臺(2)的運動方向對稱分布。
2.根據權利要求1所述的柔順板式精密定位平臺，其特徵在於所述平板彈簧(5)由柔順板串連組成，柔順板呈「弓」形平行排列或「H」形平行排列。
3.根據權利要求2任一項所述的柔順板式精密定位平臺，其特徵在於所述驅動器(3)為微電機、壓電馬達、電磁或靜電驅動器。
4.根據權利要求3任一項所述的柔順板式精密定位平臺，其特徵在於所述驅動器(3)是精密絲槓。
5.根據權利要求4所述的柔順板式精密定位平臺，其特徵在於所述基座(1)上還設置有傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種柔順板式精密定位平臺，包括基座、輸出平臺、驅動器、驅動器緊固件，還包括柔順平行四桿機構及平板彈簧；驅動器通過驅動器緊固件緊固在基座上，其輸出端頂住平板彈簧的右端，平板彈簧的左端與輸出平臺相連；柔順平行四桿機構與基座連成一體，還與輸出平臺的四個角相連；平板彈簧、基座沿輸出平臺的運動方向對稱分布。本實用新型能在驅動器位移解析度和定位精度較低時，通過平板彈簧將驅動器的輸出位移大幅縮小並驅動輸出平臺實現高解析度運動。本實用新型性價比高，定位精度達到納米級，有很好的熱穩定性，可應用於掃描隧道顯微技術，磁頭定位、醫療顯微操作等需要精密定位的領域。
文檔編號G12B5/00GK2904209SQ20062005546
公開日2007年5月23日 申請日期2006年2月28日 優先權日2006年2月28日
發明者張憲民, 王 華, 賀珍真 申請人:華南理工大學