一种二自由度压电驱动纳米定位平台的制作方法_2

文档序号:8279599阅读:来源:国知局
踪功能的要求。
【附图说明】
[0027]图1为发明整体示意图;
[0028]图2为微动台主体结构图;
[0029]图3为发明装配结构图;
[0030]图4为微动台放大原理图;
[0031 ] 图5 (a)为十字花型XY解耦机构平面示意图;
[0032]图5 (b)为十字花型XY解耦机构立体示意图;
[0033]图6为压电陶瓷驱动器安装结构示意图;
[0034]其中,1、基座,2、L型对称放大杠杆,3、复合平行四杆导向机构,4、十字花型XY解耦机构,5、XY运动平台本体,6、压电陶瓷驱动器,7、激光尺平面反射镜及镜架;
[0035]21、第一 L型对称杠杆放大机构,22、第二 L型对称杠杆放大机构,23、第三L型对称杠杆放大机构,24、第四L型对称杠杆放大机构,31、第一复合平行四杆导向机构,32、第二复合平行四杆导向机构,33、第三复合平行四杆导向机构,34、第四复合平行四杆导向机构,41、第一^h字花型XY解耦机构,42、第二十字花型XY解耦机构,43、第三十字花型XY解耦机构,44、第四十字花型XY解耦机构;
[0036]61、第一压电陶瓷驱动器,611、第一压电陶瓷驱动器第一半球面,612、第一压电陶瓷驱动器的第二半球面,62、第二压电陶瓷驱动器,621、第二压电陶瓷驱动器的第一半球面,622、第二压电陶瓷驱动器的第二半球面;
[0037]71、第一激光尺反射镜及镜架,72、第二激光尺反射镜及镜架,73、第三激光尺反射镜及镜架,74、第四激光尺反射镜及镜架;
[0038]101、第一导向块,102、第二导向块,103、第三导向块,104、第四导向块,111、第一契型块,112、第二契型块,121、第一定位对中块,122、第二定位对中块,123、第三定位对中块,124、第四定位对中块,131、第一平头锁紧螺钉;
[0039]221、第二 L型对称杠杆放大机构的第一 L臂,222、第二 L型对称杠杆放大机构的第二 L臂,241、第四L型对称杠杆放大机构的第一 L臂,242、第四L型对称杠杆放大机构的第二 L臂。
【具体实施方式】
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[0040]下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明:
[0041]如图1和图2所示,本发明是一种基于压电陶瓷驱动器驱动的,在XY方向上并联解耦的微动纳米移定位平台,包括基座1、L型对称放大杠杆2、复合平行四杆导向机构3、十字花型XY解耦机构4、XY运动平台本体5、压电陶瓷驱动器6、激光尺平面反射镜及镜架7。
[0042]XY运动平台本体5和基座I通过X轴方向的全柔顺机构、Y轴方向的全柔顺机构、四角对称的第一^h字花型XY解耦机构41、第二十字花型XY解耦机构42、第三十字花型XY解耦机构43、第四十字花型XY解耦机构44连接。
[0043]X轴方向的全柔顺机构包括:两组沿X方向布置关于Y轴对称的第一复合平行四杆导向机构31、第二复合平行四杆导向机构32,两组沿X轴方向布置关于Y轴对称的第一L型对称杠杆放大机构21、第二 L型对称杠杆放大机构22。
[0044]Y轴方向的全柔顺机构包括:两组沿Y方向布置关于X轴对称的第三复合平行四杆导向机构33、第四复合平行四杆导向机构34、两组沿Y轴方向布置关于X轴对称的第三L型对称杠杆放大机构23、第四L型对称杠杆放大机构24。
[0045]XY运动平台本体5在X方向上的左右两边通过圆形柔性铰链与两组对称的第一复合平行四杆导向机构31、第二复合平行四杆导向机构32的顶端相连;两组对称的第一复合平行四杆导向机构31、第二复合平行四杆导向机构32的尾端通过圆形铰链分别与上下两边对称的第一 L型对称杠杆放大机构21、第二 L型对称杠杆放大机构22的顶端相连;上下两边对称的第一 L型对称杠杆放大机构21、第二 L型对称杠杆放大机构22的四个L型转折处分别通过旋转的柔性铰链与基座相连接。
[0046]XY运动平台本体5在Y方向上的上下两边通过圆形柔性铰链与两组对称的第三复合平行四杆导向机构33、第四复合平行四杆导向机构34的顶端相连;两组对称的第三复合平行四杆导向机构33、第四复合平行四杆导向机构34的尾端通过圆形铰链分别与上下两边对称的所述第三L型对称杠杆放大机构23、第四L型对称杠杆放大机构24的顶端相连;上下两边对称的第三L型对称杠杆放大机构23、第四L型对称杠杆放大机构24的四个L型转折处分别通过旋转的柔性铰链与基座相连接。
[0047]如图3所示,第二 L型对称杠杆放大机构的第一 L臂221的尾端通过圆形铰链和第一导向块101相连;第一导向块101中放置第一契型块111,并通过第一契型块的斜边相接触;第一契型块111的平边与第一定位对中块121的平边相接触;第一定位对中块121通过其锥面与第一压电陶瓷驱动器61的第一半球面611相切;第一导向块右侧101开有螺孔,通过第一平头锁紧螺钉131压紧第一契型块111,保证第一压电陶瓷驱动器61的固定与预紧;
[0048]第二 L型对称杠杆放大机构的第二 L臂222的尾端通过圆形铰链和第二导向块102相连;第二导向块102中放置第二定位对中块122并与其平边相接触;第二定位对中块122通过其锥面与第一压电陶瓷驱动器61的第二半球面612相切。
[0049]第四L型对称杠杆放大机构的第一 L臂241的尾端通过圆形铰链和第三导向块103相连;第三导向块103中放置第二契型块112,并通过第二契型块112的斜边相接触;第二契型块H2的平边与第三定位对中块123的平边相接触;第三定位对中块123通过其锥面与第二压电陶瓷驱动器62的第一半球面621相切;第三导向块103下侧开有螺孔,通过第二平头锁紧螺钉132压紧第二契型块112,保证第二压电陶瓷驱动器62的固定与预紧;
[0050]第四L型对称杠杆放大机构的第二 L臂242的尾端通过圆形铰链和第四导向块104相连;第四导向块104中放置第四定位对中块124并与其平边相接触;第四定位对中块124通过其锥面与第二压电陶瓷驱动器62的第二半球面622相切。
[0051]定位对中块是为了完成压电陶瓷驱动器的定位、对中和保护而设计的,在一块长方形块中嵌入锥形面的设计,使得压电陶瓷驱动器的半球面可以在其中小幅度地调整,但始终保持对中位置,驱动过程中不会引起因压电陶瓷驱动器的侧向力而造成电流击穿。
[0052]XY运动平台本体5的左侧面安装有检查X方向运动的动第一激光尺反射镜及镜架
71;XY运动平台本体5的上侧面安装有检查Y方向运动的动第三激光尺反射镜及镜架73 ;
[0053]基座I的左侧面安装有检查X方向运动的定第二激光尺反射镜及镜架72 ;基座I的左侧面安装有检查Y方向运动的定第四激光尺反射镜及镜架74 ;
[0054]第一激光尺反射镜及镜架71、第二激光尺反射镜及镜架72、第三激光尺反射镜及镜架73以及第四激光尺反射镜及镜架74分别与检测Χ、Υ方向的激光尺读数头互相配合共同完成纳米移定位平台两个自由度运动的检测与反馈。
[0055]如图4所示,XY运动平台本体的X方向直线运动由第一压电陶瓷驱动器61驱动,其产生的Y方向的直线位移通过L型对称杠杆放大机构的位移方向变换作用,变换为X方向的位移;ΧΥ运动平台本体的Y方向直线运动由第二压电陶瓷驱动器62驱动,产生的X方向的直线位移通过L型对称杠杆放大机
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