专利名称：一种连续精确调整微型零件位置的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种MEMS领域中的装置，具体地说，涉及的是ー种连续精确调整微型零件位置的装置。
背景技术：
在MEMS领域中，经常需要将微型力学试样精确地放置在拉伸夹具的卡口中，如图1所示。如采用传统宏观试样拉伸实验的方法，利用镊子等简易工具放置试样，会对实验造成以下几点影响:第一，进样、取样空间狭小，操作困难，影响实验效率；第二，用手持镊子夹取试样，用カ控制不当，容易对试样造成不可恢复的损害；第三，人工手动操作，定位精度较低，即使有显微镜的帮助也很难精确定位，从而影响实验结果的准确性。
实用新型内容为了克服手工操作的不足，本实用新型提出了一种连续精确调整微型零件位置的装置，可以快速准确地将微试样置于实验平台的特定位置上，实验后又能安全将试样取下，给微试样的观测和操作带来了极大的便利。本实用新型通过以下技术方案实现，本实用新型所述的连续精确调整微型零件位置的装置，包括微调架、位于所述微调架上的进给底座、位于所述进给底座导轨中的进给支架以及位于所述进给支架前端的进给夹具、位于所述进给夹具试样台上的挡板。所述微调架可以在微米量级下调整试样上下前后左右的位移，其底部和顶部设有定位孔，底部定位孔便于将整个装置固定在实验平台上，顶部定位孔可以将所述进给底座固定在微调架上。所述进给底座包含导轨和限位装置，所述的进给支架可以在导轨内滑动并通过限位装置固定在导轨中。该设置可以将试样快速移动至所需位置的附近，然后再依靠所述微调架的微调，最终将试样精确定位，大大提闻了实验的效率。所述进给夹具上包含试样台、微进给臂、固定底板。微进给臂位于试样台和固定底板之间，其宽度小于试样台的宽度，固定底板将进给夹具固定在进给支架上。试样依靠重力的作用固定在试样台上，相对于其他方法，这样做既简化了实验装置同时又保护了试样。所述试样台上设有两段L型的半封闭挡板，挡板的间距大于微试样的尺寸。本实用新型的有益效果是:①有效保护了试样的安全，整个操作过程主要依靠微调架的微米级调整来移动试样的位置，依靠重力实现样品的固定，操作力可以通过微调架精密调整试样与夹具的相对位置来控制，不易损坏试样。②定位高效、精确，借助进给支架在进给底座中的滑动可以将试样快速移动至拉伸夹具正上方附近，再利用微调架作精确调整，由于微调架的调整精度为微米量级，因此能够将试样准确放置于拉伸夹具上。③操作方便，降低了试样放置在进给夹具上的定位要求，只要试样位于试样台上，即使试样位置不在试样台中心或试样位置发生傾斜，仍可以利用微调架快速调整其位置满足进样要求。
图1为微型力学试样放置在拉伸夹具的卡口中示意图；图1中:100-拉伸夹具，200-微型力学试样，300-卡ロ。图2:连续精确调整微型零件位置的装置结构示意图。图2中:1-微调架；2_进给底座；3_进给支架；4_进给夹具。图3为微调架结构示意图；图3中:5_装载平台；6-水平微调旋钮①(X方向)；7_水平微调旋钮②(Y方向)；8-垂直微调旋钮(Z方向)。图4为进给底座结构不意图。图4中:9-导轨；10-定位螺丝图5为进给夹具结构示意图。图5中:11_固定底板；12_微进给臂；13_试样台；14_半封闭L型挡板。图6为L型的半封闭挡板与试样工作位置示意图；图7为试样高度与拉伸夹具工作调整示意图；图8为试样与拉伸夹具平行调整示意图；图9为微进给臂与拉伸夹具调整使用示意图，其中图(a)是微进给臂较窄，无干渉示意图；图(b )是微进给臂较宽，有干渉示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。如图2所示，连续精确调整微型零件位置的装置结构示意图。图中:1-微调架；2-进给底座；3_进给支架；4_进给夹具。进给底座2固定于微调架I上方，进给支架3置于进给底座2中，进给夹具4固定在进给支架3的前端。图3所示的三维微调装置包括5装载平台，6水平微调旋钮①(X方向)，7水平微调旋钮②(Y方向)，8垂直微调旋钮。装载平台5用于固定进给底座2，水平微调旋钮6，7以及垂直微调旋钮8用于精确定位试样放置的位置。图4所示的进给底座包括9导轨，10定位螺丝。进给支架3可沿导轨9滑动，由定位螺丝10固定位置。图5所示的进给夹具包括11固定底板；12微进给臂；13试样台；微进给臂12位于试样台13和固定底板11之间，其宽度小于试样台13的宽度，通过固定底板11将进给夹具4固定在进给支架3上。试样依靠重力的作用固定在试样台上，相对于其他方法(如:采用磁力的方式将其固定，需要对试样进行磁化，采用粘性力的固定方式，则很可能污染试样)，这样做既简化了实验装置同时又保护了试样。试样台13上设有半封闭L型挡板14，可以防止试样滑落，半封闭L型挡板14的间距大于微试样的尺寸，如图6所示，既可以在水平方向上对试样实现前后、左右限位，防止试样从试样台滑落，也降低了对试样放置位置的要求，还为调整试样在试样台上的位置提供了足够的余地。在进样过程中，如试样放置偏左(右)，只需调整试样高度与拉伸夹具相同，然后将试样的左(右)端顶在拉伸夹具的左(右)卡口外沿，利用微调架向左(右)移动进给夹具，即可使之对中(如图7所示)；如试样放置与拉伸夹具呈一定角度歪斜，只需先将试样的一端置于拉伸夹具的ー个卡口中，然后利用微调架前后移动进给夹具，即可使试样与拉伸夹具平行(如图8所示)。微进给臂位于试样台和固定底板之间，其宽度小于试样台的宽度，这样即使操作时，试样与拉伸夹具有一定角度的偏斜，也不会由于微进给臂与拉伸夹具的干涉而导致无法进样(如图9所示)。通过固定底板将微进给臂固定在进给支架上，避免进给臂或试样台的尺寸太小不便固定在进给支架上。本实用新型工作原理是，将试样放置在进给夹具上后，先通过微调架调整试样的高度，使试样高于拉伸夹具的高度，再通过进给支架在导轨中的移动快速粗调试样的位置，使位于进给夹具试样台上的试样位于拉伸夹具正上方附近，然后利用微调架在水平方向精确调整试样的位置，将试样置于拉伸夹具的正上方，利用微调架下降进给夹具的高度，使试样两端落到拉伸夹具的两个卡口中，进给夹具继续下降，因为试样在水平方向上是依靠试样台的固定挡板限位，上下方向依靠重力的作用固定在试样台上，当进给夹具的高度低于拉伸夹具的高度时，试样由于有拉伸夹具卡ロ的支撑而与进给夹具自然分离，从而完成进样过程。实验结束后同样利用进给支架和微调架的配合将进给夹具移动至试样正下方，利用微调架升高进给夹具的高度，当进给夹具的高度高于拉伸夹具的高度时，试样由于有试样台的支撑而与拉伸夹具自然分离，进一歩升高进给夹具的高度，即可使试样完全脱离拉伸夹具，从而完成取样过程。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求1.一种连续精确调整微型零件位置的装置，其特征在于包括微调架、位于所述微调架上的进给底座、位于所述进给底座导轨中的进给支架以及位于所述进给支架前端的进给夹具、位于所述进给夹具试样台上的挡板。
2.根据权利要求1所述的连续精确调整微型零件位置的装置，其特征在于:所述的进给夹具包含试样台、微进给臂、固定底板，微进给臂位于试样台和固定底板之间，其宽度小于试样台的宽度，固定底板将进给夹具固定在进给支架上。
3.根据权利要求2所述的连续精确调整微型零件位置的装置，其特征在于:所述的试样台上设有两段L型的半封闭挡板，挡板的间距大于微试样的尺寸。
4.根据权利要求1-3任一项所述的连续精确调整微型零件位置的装置，其特征在于:所述的进给底座包含导轨和限位装置，所述的进给支架在导轨内滑动并通过限位装置固定在导轨中。
5.根据权利要求1-3任一项所述的连续精确调整微型零件位置的装置，其特征在于:所述的微调架在微米量级下调整试样上下前后左右的位移。
6.根据权利要求5所述的连续精确调整微型零件位置的装置，其特征在于:所述的微调架其底部和顶部设有定位孔，底部定位孔将整个装置固定在实验平台上，顶部定位孔将所述进给底座固定在微调架上。
专利摘要本实用新型公开一种连续精确调整微型零件位置的装置，包括微调架、位于所述微调架上方的进给底座、位于所述进给底座上的进给支架、位于所述进给支架前端的进给夹具以及位于所述进给夹具试样台上的挡板。其中所述微调架可以在微米量级下调整试样上下前后左右的位移，其底部和顶部设有定位孔，底部定位孔便于将整个装置固定在实验平台上，顶部定位孔可以将所述进给底座固定在微调架上；所述进给底座包含导轨和限位装置。本实用新型结构简单，操作方便，定位准确并有效保护了试样的完整和安全，提高了实验效率。
文档编号G01N1/36GK202947920SQ201220347180
公开日2013年5月22日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者戴旭涵, 黄奕, 汪红, 丁桂甫, 赵小林, 吴静, 何明轩 申请人:上海交通大学