一种一维微位移台的制作方法

本发明涉及一种位移台，尤其涉及一种一维微位移台。

背景技术：

压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料，压电陶瓷除具有压电性外,还具有介电性、弹性等,已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等。此外，人们还可利用逆压电效应将其制成压电驱动器，以实现对物体的微位移驱动。现有的实现微位移驱动的装置包括一维微位移台，目前的微位移台一般通过一个压电陶瓷驱动器驱动位移台的移动，其驱动力较小，驱动能力有限，且驱动的微位移范围较小。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的一维微位移台。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种驱动力和输出范围较大的一维微位移台。

本发明的一维微位移台，包括底框，所述底框内设置有移动台，移动台与底框之间设置有驱动装置，所述驱动装置包括两组驱动器，每组驱动器包括两个串联的菱形陶瓷驱动器，并且其中一个菱形陶瓷驱动器的一端与底框连接，另一个菱形陶瓷驱动器的一端与移动台连接，所述底框内还设置有微位移传感器，所述菱形陶瓷驱动器包括两个相对设置的第一连接部和两个相对设置的第二连接部，所述第一连接部和第二连接部之间设置有连接臂，所述连接臂的一端通过柔性铰链与第一连接部连接，连接臂的另一端通过柔性铰链与所述第二连接部连接，两个第二连接部之间设置有压电陶瓷驱动器，所述压电陶瓷驱动器包括安装盒，所述安装盒内设置有压电陶瓷、第一驱动臂和第二驱动臂，所述压电陶瓷包括位于压电陶瓷顶端的连接块，所述连接块的顶端与第一驱动臂的右端接触，所述第一驱动臂的右端还通过柔性铰链与安装盒连接，第一驱动臂的左端与第二驱动臂的左端接触，所述第二驱动臂的左端还通过柔性铰链与安装盒连接，所述第二驱动臂的右端设置有输出杆，所述输出杆的顶端穿过安装盒的顶壁并与第二连接部连接。

进一步的，本发明的一维微位移台，所述微位移传感器为电容式微位移传感器，微位移传感器包括与移动台连接的第一极板和与底框连接的第二极板。

进一步的，本发明的一维微位移台，所述移动台的表面设置有连接座。

进一步的，本发明的一维微位移台，所述第二连接部包括安装座，所述安装座的表面固定设置有安装块，所述安装块与压电陶瓷驱动器连接。

进一步的，本发明的一维微位移台，所述底框的底面上设置有滑轨，所述移动台可滑动地设置于所述滑轨上。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明的一维微位移台，通过两组驱动器的设置，大大增强了其驱动能力和输出范围，且菱形陶瓷驱动器通过第一连接臂和第二连接臂的设置，使得压电陶瓷的输出被两级放大，从而实现了菱形陶瓷驱动器的输出放大，提高了一维微位移台的驱动位移量。具体工作时，压电陶瓷在外部电源的驱动下产生一定量的位移，并带动连接块及与连接块连接的第二连接部上下移动，从而实现与第二连接部连接的第一连接部在横向方向上的移动。随着第一连接部的移动，与两组驱动器连接的位移台便沿着第一连接部移动的方向产生移动。其中微位移传感器的设置使得操作人员能够实现闭环控制，从而进一步提高位移精度。综上所述，本发明的一维微位移台驱动力和输出范围较大。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明一维微位移台的结构示意图；

图2是菱形陶瓷驱动器的结构示意图；

图3是压电陶瓷的局部剖视图。

其中，1：底框；2：移动台；3：驱动器；4：菱形陶瓷驱动器；5：微位移传感器；6：第一连接部；7：第二连接部；8：连接臂；9：压电陶瓷驱动器；10：安装盒；11：压电陶瓷；12：第一驱动臂；13：第二驱动臂；14：连接块；15：输出杆；16：第一极板；17：第二极板；18：连接座；19：安装座；20：安装块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1至图3，本发明一较佳实施例的一种一维微位移台，包括底框1，底框内设置有移动台2，移动台与底框之间设置有驱动装置，驱动装置包括两组驱动器3，每组驱动器包括两个串联的菱形陶瓷驱动器4，并且其中一个菱形陶瓷驱动器的一端与底框连接，另一个菱形陶瓷驱动器的一端与移动台连接，底框内还设置有微位移传感器5，菱形陶瓷驱动器包括两个相对设置的第一连接部6和两个相对设置的第二连接部7，第一连接部和第二连接部之间设置有连接臂8，连接臂的一端通过柔性铰链与第一连接部连接，连接臂的另一端通过柔性铰链与第二连接部连接，两个第二连接部之间设置有压电陶瓷驱动器9，压电陶瓷驱动器包括安装盒10，安装盒内设置有压电陶瓷11、第一驱动臂12和第二驱动臂13，压电陶瓷包括位于压电陶瓷顶端的连接块14，连接块的顶端与第一驱动臂的右端接触，第一驱动臂的右端还通过柔性铰链与安装盒连接，第一驱动臂的左端与第二驱动臂的左端接触，第二驱动臂的左端还通过柔性铰链与安装盒连接，第二驱动臂的右端设置有输出杆15，输出杆的顶端穿过安装盒的顶壁并与第二连接部连接。

具体工作时，压电陶瓷在外部电源的驱动下产生一定量的位移，并带动连接块及与连接块连接的第二连接部上下移动，从而实现与第二连接部连接的第一连接部在横向方向上的移动。随着第一连接部的移动，与两组驱动器连接的位移台便沿着第一连接部移动的方向产生移动。其中微位移传感器的设置使得操作人员能够实现闭环控制，从而进一步提高位移精度。本实施例的一维微位移台，通过两组驱动器的设置，大大增强了其驱动能力和输出范围，且菱形陶瓷驱动器通过第一连接臂和第二连接臂的设置，使得压电陶瓷的输出被两级放大，从而实现了菱形陶瓷驱动器的输出放大，提高了一维微位移台的驱动位移量。

作为优选，本发明的一维微位移台，微位移传感器为电容式微位移传感器，微位移传感器包括与移动台连接的第一极板16和与底框连接的第二极板17。

作为优选，本发明的一维微位移台，移动台的表面设置有连接座18。

作为优选，本发明的一维微位移台，第二连接部包括安装座19，安装座的表面固定设置有安装块20，安装块与压电陶瓷驱动器连接。

作为优选，本发明的一维微位移台，底框的底面上设置有滑轨(图中未示出)，移动台可滑动地设置于滑轨上。

以上仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种一维微位移台，包括底框，底框内设置有移动台，移动台与底框之间设置有驱动装置，驱动装置包括两组驱动器，每组驱动器包括两个串联的菱形陶瓷驱动器，底框内还设置有微位移传感器，菱形陶瓷驱动器包括两个相对设置的第一连接部和两个相对设置的第二连接部，第一连接部和第二连接部之间设置有连接臂，两个第二连接部之间设置有压电陶瓷驱动器，压电陶瓷驱动器包括安装盒，安装盒内设置有压电陶瓷、第一驱动臂和第二驱动臂。本发明的一维微位移台驱动力和输出范围较大。

技术研发人员：钟博文;孙立宁;王振华;张佳新
受保护的技术使用者：苏州迈客荣自动化技术有限公司
技术研发日：2017.09.12
技术公布日：2017.12.19