机二 15定位的凸台一606、凸台二607，Z向导轨一 4和Z向导轨二 17并排平行安装在主支架6的内部，Z向滑块16安装在Z向导轨一4和Z向导轨二 17上，试件工作台3通过其底部中间的大凸台301和轴三11铰接安装在Z向滑块16上，从而实现试件工作台3绕X向的转动及同Z向滑块16的Z向运动;轴承一 8通过轴一 9安装在试件工作台3底部一侧的凸台一 302上，轴承二 21通过轴二 20安装在试件工作台3底部一侧的凸台二303上，Z向压电直线电机一5的运动杆一501的上端抵在轴承一 8上，与轴承一 8外圈形成点接触，Z向压电直线电机二 15的运动杆二 1501的上端抵在轴承二 21上，与轴承二 21外圈形成点接触，霍尔传感器一 32通过楔形块一 19安装在试件工作台3前端的凸台三304上，霍尔传感器二 33通过楔形块二 23安装在试件工作台3前端的凸台四305上，圆柱形磁钢一 34和圆柱形磁钢二35分别安装在主支架前端凸台一601和主支架前端凸台二602上，霍尔传感器一32在圆柱形磁钢一34和圆柱形磁钢二35之间做往复运动；圆柱形磁钢三36和圆柱形磁钢四37分别安装在主支架前端凸台三603和主支架前端凸台四604上，霍尔传感器二 33在圆柱形磁钢三36和圆柱形磁钢四37间做往复运动;预紧螺钉一 10、预紧螺钉二 14、预紧螺钉三22、预紧螺钉四7分别安装在试件工作台3四周的凸台三304、凸台四305、凸台五306、凸台六307上，将试件工作台3稳定地预紧在箱体2上；
[0033]中央连杆24穿过主支架6中间的横梁605的孔安装在Z向滑块16的凸台1601下端，弹簧一 25套接在中央连杆24上，两个紧靠的圆螺母一 18安装在中央连杆24的底端，弹簧一25由于受到两个紧靠的圆螺母一 18的压力，被压紧在主支架6中间的横梁605下方，从而使中央连杆24获得了 Z向的拉紧力，可消除Z向压电直线电机一 5的运动杆一 501与轴承一 8的间隙和Z向压电直线电机二 15的运动杆二 1501与轴承二 21的间隙;连杆一 13穿过Z向滑块凸台1601上的孔一 1602通过轴四12铰接安装在试件工作台3中间大凸台301上，连杆二 29穿过Z向滑块凸台1601上的孔二1603通过轴五28铰接安装在试件工作台3中间凸台301上，孔一1602的直径比连杆一 13的直径大，孔二 1603的直径比连杆二 29的直径大，从而保证当试件工作台3进行绕X向转动时，连杆一 13和连杆二 29不与Z向滑块16的凸台1601碰撞;弹簧二 30套接在连杆一 13上，两个紧靠的圆螺母二 31安装在连杆一 13的底端，弹簧二 30由于受到两个圆螺母二31的压力，被压紧在Z向滑块凸台1601的下方，弹簧三27套接在连杆二29上，两个紧靠的圆螺母三26安装在连杆二 29的底端，弹簧三27由于受到两个圆螺母三26的压力，被压紧在Z向滑块凸台1601的下方，并且确保弹簧三27和弹簧二 30所受的压力相同，从而保证试件工作台3初始的水平位置以及消除试件工作平台3与Z向滑块16铰接部分的间隙。
[0034]本实用新型主要由驱动系统和预紧系统构成，其中驱动系统采用Z向平行布置两个压电直线电机来推动试件工作台，从而实现试件工作台的Z向运动及绕X向的转动;试件工作台的Z向运动由两个Z向压电直线电机的同步运动产生;试件工作台绕X向的转动由两个Z向压电直线电机的差动产生;采用两个霍尔传感器分别作为两个Z向压电直线电机位移检测元件，以保证运动部件不超出运动范围。所述的预紧系统使用弹簧和连杆对压电直线电机的电机杆与试件工作台的接触部位和试件工作台与Z向滑块的铰接部位进行预紧。
[0035]本实用新型的工作过程:
[0036]本实用新型的驱动系统可以实现试件工作台的Z向运动及绕X向的转动，当两个的压电直线电机往同方向以相同的速度运动时，试件工作台将产生Z向运动；当运动不同步时，试件工作台将产生Z向运动;两个压电直线电机位移分别采用一个霍尔传感器来检测位移，以防止运动部件超出运动范围。调节预紧系统的中央连杆的圆螺母，可以调节中央连杆的预紧力的大小，从而消除两个压电直线电机的电机杆与试件工作台的轴承的间隙；调节预紧系统的两边连杆的圆螺母，可以调节两边连杆预紧力的大小，从而可以调节试件工作台的水平以及消除试件工作台与Z向滑块的铰接部位的间隙。
【主权项】
1.一种用于X射线衍射仪的两轴精密运动平台，其特征在于:箱体和主支架安装在底板上，Z向压电直线电机一和Z向压电直线电机二分别安装在主支架两侧，Z向导轨一和Z向导轨二并排平行安装在主支架的内部，Z向滑块安装在Z向导轨一和Z向导轨二上，试件工作台通过其底部中间的大凸台和轴三铰接安装在Z向滑块上，轴承一通过轴一安装在试件工作台底部一侧的凸台一上，轴承二通过轴二安装在试件工作台底部一侧的凸台二上，Z向压电直线电机一的运动杆一的上端抵在轴承一上，与轴承一外圈形成点接触，Z向压电直线电机二的运动杆二的上端抵在轴承二上，与轴承二外圈形成点接触，霍尔传感器一通过楔形块一安装在试件工作台前端的凸台三上，霍尔传感器二通过楔形块二安装在试件工作台前端的凸台四上，圆柱形磁钢一和圆柱形磁钢二分别安装在主支架前端凸台一和主支架前端凸台二上，霍尔传感器一在圆柱形磁钢一和圆柱形磁钢二之间做往复运动；圆柱形磁钢三和圆柱形磁钢四分别安装在主支架前端凸台三和主支架前端凸台四上，霍尔传感器二在圆柱形磁钢三和圆柱形磁钢四间做往复运动;预紧螺钉一、预紧螺钉二、预紧螺钉三、预紧螺钉四分别安装在试件工作台四周的凸台三、凸台四、凸台五、凸台六上，将试件工作台稳定地预紧在箱体上；中央连杆穿过主支架中间的横梁的孔安装在Z向滑块的凸台下端，弹簧一套接在中央连杆上，两个紧靠的圆螺母一安装在中央连杆的底端，连杆一穿过Z向滑块凸台上的孔一通过轴四铰接安装在试件工作台中间大凸台上，连杆二穿过Z向滑块凸台上的孔二通过轴五铰接安装在试件工作台中间凸台上，孔一的直径比连杆一的直径大，孔二的直径比连杆二的直径大，弹簧二套接在连杆一上，两个紧靠的圆螺母二安装在连杆一的底端，弹簧三套接在连杆二上，两个紧靠的圆螺母三安装在连杆二的底端。2.根据权利要求1所述的一种用于X射线衍射仪的两轴精密运动平台，其特征在于:箱体上有散热开槽。3.根据权利要求1所述的一种用于X射线衍射仪的两轴精密运动平台，其特征在于:所述主支架两侧有用于Z向压电直线电机一和Z向压电直线电机二定位的凸台一、凸台二。
【专利摘要】本实用新型提供一种用于X射线衍射仪的两轴精密运动平台，属于X射线及多轴精密运动平台领域。采用Z向平行布置两个压电直线电机来推动试件工作台，试件工作台的Z向运动由两个Z向压电直线电机的同步运动产生，采用两个霍尔传感器分别作为两个Z向压电直线电机位移检测元件，使用弹簧和连杆对压电直线电机的电机杆与试件工作台的接触部位和试件工作台与Z向滑块的铰接部位进行预紧。优点是采用精密压电直线电机作为驱动部件，运动行程大、响应迅速、定位精度高，使用霍尔传感器提供限位信号和初始位置信号，防止运动部件超出运动范围，本实用新型适用于：X射线衍射分析中的试件的运动及多角度照射分析。
【IPC分类】G01N23/20
【公开号】CN205352971
【申请号】CN201620093968
【发明人】郑伟涛, 侯强, 王家富, 周晓勤
【申请人】吉林大学
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月29日