一體式精密定位平臺的製作方法

2024-01-31 11:57:15 1

專利名稱：一體式精密定位平臺的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種精密定位平臺，特別是一種可實現沿X、Y方向的精密定位及繞Z軸的角度精細調整的一體式精密定位平臺。
背景技術：
由於目前精密定位平臺的傳動大多是採用傳統的機械結構，因此，不可避免地存在著間隙、摩擦，定位精度也很難提升到亞微米級；近年來，高精度的三自由度定位平臺多採用上下兩層平臺，可以實現亞微米級定位，但其加工複雜，平臺的穩定性也不好。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種能夠達到極高的精度且易於加工的一體式精密定位平臺，它是單層三自由度精密定位平臺，不僅能達到亞微米級的定位精度，而且整個定位平臺本體是單層一體式的，可以由一塊材料加工而成。
本實用新型是通過下述技術方案實現的本實用新型包括運動平臺、基座，運動平臺與基座之間通過四個三自由度的柔性鉸鏈連接，四個三自由度的柔性鉸鏈對稱分布在運動平臺的四角；所述運動平臺與基座之間的三個凹槽中嵌放有三個壓電致動器，壓電致動器的一端固定在基座的凹槽中，另一端與運動平臺的凹槽接觸。
本實用新型的有益效果(1)本實用新型由於採用了四個對稱的柔性鉸鏈，保證了運動傳遞的無間隙、無摩擦、免潤滑、高精度性和高穩定性，並以對稱結構提高運動平臺移動的直線度；(2)本實用新型由於採用了三自由度的柔性鉸鏈，不僅使得運動平臺能同時提供X、Y方向平移和Z方向旋轉，而且使得運動平臺和基座都在同一層次上；(3)本實用新型由於採用壓電致動器作為致動器，保證了驅動源的高精度運動輸出和快的響應速度。


圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1中三自由度的柔性鉸鏈的結構示意圖；圖中1-基座2、3、4、5-三自由度的柔性鉸鏈6-運動平臺 7、8、9-壓電致動器。
具體實施方式
如圖1、2所示，本實用新型包括運動平臺6、基座1、三自由度的柔性鉸鏈2、3、4、5和壓電致動器7、8、9。運動平臺6與基座1通過四個三自由度的柔性鉸鏈2、3、4、5連接，保證了運動傳遞的無間隙、無摩擦、免潤滑、高精度性和高穩定性；四個三自由度的柔性鉸鏈2、3、4、5對稱分布在運動平臺6的四角，使出力均勻穩定，對輸出位移或輸出轉角控制更加方便容易；壓電致動器7、8、9嵌放在運動平臺6與基座1之間的三個凹槽中，壓電致動器的一端固定在基座1的凹槽中，另一端與運動平臺6的凹槽接觸，這樣通過壓電致動器的伸縮就可以推動運動平臺產生X、Y方向位移和繞Z軸的轉角。
本實用新型的一體式精密定位平臺是單層三自由度精密定位平臺，它不但能達到亞微米級的定位精度，穩定性好，而且整個定位平臺本體是單層一體式的，可以由一塊材料加工而成，可應用於精密定位領域。
權利要求1.一種一體式精密定位平臺，包括運動平臺、基座，其特徵在於運動平臺與基座之間通過四個三自由度的柔性鉸鏈連接，四個三自由度的柔性鉸鏈對稱分布在運動平臺的四角；所述運動平臺與基座之間的三個凹槽中嵌放有三個壓電致動器，壓電致動器的一端固定在基座的凹槽中，另一端與運動平臺的凹槽接觸。
專利摘要本實用新型公開了一種一體式精密定位平臺，包括運動平臺、基座，運動平臺與基座之間通過四個三自由度的柔性鉸鏈連接，四個三自由度的柔性鉸鏈對稱分布在運動平臺的四角；運動平臺與基座之間的三個凹槽中嵌放有三個壓電致動器，壓電致動器的一端固定在基座的凹槽中，另一端與運動平臺的凹槽接觸。本實用新型由於採用四個對稱的三自由度的柔性鉸鏈，保證了運動傳遞的無間隙、無摩擦、免潤滑、高精度性和高穩定性，並以對稱結構提高運動平臺移動的直線度，不僅使得運動平臺能同時提供X、Y方向平移和Z方向旋轉，而且使得運動平臺和基座都在同一層次上。本實用新型整個定位平臺本體是單層一體式的，可以由一塊材料加工而成，可應用於精密定位領域。
文檔編號G12B5/00GK2706835SQ20042004615
公開日2005年6月29日 申請日期2004年5月26日 優先權日2004年5月26日
發明者張憲民, 彭惠青, 歐陽高飛, 王 華 申請人:華南理工大學