基于粘滑驱动的压力可控的大行程微定位平台制造技术

本发明专利技术公开了一种基于粘滑驱动的压力可控的大行程微定位平台，包括底座、滑动平台、微动柔性机构和压力施加机构；压力施加机构设置在运动平台和滑动平台之间，压力施加机构包括与运动平台固接的槽型框架，在槽型框架的顶部居中设有压力施加机构末端，压力施加机构末端通过一个双平行板柔性铰链Ⅱ与槽型框架连接；压力施加机构末端设有顶部水平输出面和底部水平输入面，压力施加机构末端的顶部水平输出面与滑动平台的底面摩擦连接，在压力施加机构末端的底部水平输入面与槽型框架之间从上至下依次设有盖形螺母、预紧螺栓Ⅱ、压电陶瓷驱动器Ⅱ和压力传感器。本发明专利技术能够具有较高的运动精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于粘滑驱动的压力可控的大行程微定位平台，该平台可实现毫米级的大行程，具有纳米级的高精度。
技术介绍
随着微纳技术的发展，具有高精度、大行程的微定位平台已经成为微纳领域的一个迫切需求。目前情况下，虽然压电陶瓷驱动技术实现了对高精度的要求，但是其行程范围很有限，常用的压电陶瓷的驱动行程只有十几微米。采用放大机构在一定程度上能够扩大平台的行程，但是依然很难达到毫米级的行程。近几年粘滑驱动技术成为扩大微定位平台行程的有效手段之一，但是其中涉及到的正压力往往通过手动简单调整，这严重影响了大行程微定位平台的运动精度。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种基于粘滑驱动的压力可控的大行程微定位平台，该平台能够具有较高的运动精度。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种基于粘滑驱动的压力可控的大行程微定位平台，包括底座、滑动平台、微动柔性机构和压力施加机构；在所述底座上设有两根水平布置的导轨，两根所述导轨相互平行且左右对称；所述滑动平台装配在两根所述导轨上，在所述滑动平台的下面设有与两根所述导轨配合的滑槽；所述微动柔性机构包括基座和位于其中间位置处的运动平台，所述基座位于两根所述导轨之间，并固定在所述底座上；所述运动平台的左右两侧分别通过双半圆形柔性铰链与所述基座连接，所述运动平台的前后两端分别通过双平行板柔性铰链I与所述基座连接，在所述运动平台的前端或后端设有压电陶瓷驱动器I ;所述压力施加机构设置在所述运动平台和所述滑动平台之间，所述压力施加机构包括与所述运动平台固接的槽型框架，在所述槽型框架的顶部居中设有压力施加机构末端，所述压力施加机构末端通过一个双平行板柔性铰链II与所述槽型框架连接；所述压力施加机构末端设有顶部水平输出面和底部水平输入面，所述压力施加机构末端的顶部水平输出面与所述滑动平台的底面摩擦连接，在所述压力施加机构末端的底部水平输入面与所述槽型框架之间从上至下依次设有盖形螺母、预紧螺栓I1、压电陶瓷驱动器II和压力传感器，所述盖形螺母连接在所述预紧螺栓II的上端。在所述滑槽的表面上粘贴有聚四氟乙烯带。所述导轨为圆柱形导轨，所述滑槽为V形滑槽，在所述V形槽的表面上粘贴有聚四氟乙烯带。所述运动平台的左右两侧各通过两个双半圆形柔性铰链与所述基座连接，所述运动平台的前后两端各通过一个双平行板柔性铰链I与所述基座连接，四个所述双半圆形柔性铰链左右对称，两个所述双平行板柔性铰链前后对称。本专利技术具有的优点和积极效果是:通过控制压力施加机构中的压电陶瓷驱动器I的伸长量，来控制压力施加机构的顶部水平输出面与滑动平台底面的正压力；然后通过控制微动柔性机构中压电陶瓷驱动器II的往复运动，对滑动平台进行粘滑驱动，以此来确定不同大小的正压力与滑动平台位移的关系，进而通过对正压力和压电陶瓷驱动器II进行同时控制，来提高滑动平台的运动精度，进而使大行程微定位平台具有较高的运动精度。【附图说明】图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的微动柔性机构结构示意图；图3为本专利技术的压力施加机构结构示意图；图4为本专利技术的底座结构示意图。图中:1、滑动平台，2、微动柔性机构:21、基座，22、双平行板柔性铰链I，23、运动平台，24、双半圆形柔性铰链，25、压电陶瓷驱动器I，26、预紧螺栓I，3、压力施加机构，31、双平行板铰链II，32、压力施加机构末端，33、盖形螺母，34、预紧螺栓II，35、压电陶瓷驱动器II，36、压力传感器，37、槽型框架，4、滑槽，5、聚四氟乙烯带，6、导轨，7、底座。【具体实施方式】为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:请参阅图1?图4，一种基于粘滑驱动的压力可控的大行程微定位平台，包括底座7、滑动平台1、微动柔性机构2和压力施加机构3 ;在所述底座7上设有两根水平布置的导轨6，两根所述导轨6相互平行且左右对称；所述滑动平台I装配在两根所述导轨6上，在所述滑动平台I的下面设有与两根所述导轨7配合的滑槽4。所述微动柔性机构2包括基座21和位于其中间位置处的运动平台23，所述基座21位于两根所述导轨6之间，并固定在所述底座7上；所述运动平台23的左右两侧分别通过双半圆形柔性铰链24与所述基座21连接，所述运动平台23的前后两端分别通过双平行板柔性铰链I 22与所述基座21连接，在所述运动平台23的前端或后端设有压电陶瓷驱动器I 25，在所述压电陶瓷驱动器I 25远离运动平台的端部设有预紧螺栓I 26。所述压力施加机构3设置在所述运动平台23和所述滑动平台I之间，所述压力施加机构3包括与所述运动平台23固接的槽型框架37，在所述槽型框架37的顶部居中设有压力施加机构末端32，所述压力施加机构末端32通过一个双平行板柔性铰链II 31与所述槽型框架37连接；所述压力施加机构末端32设有顶部水平输出面和底部水平输入面，所述压力施加机构末端32的顶部水平输出面与所述滑动平台I的底面摩擦连接，在所述压力施加机构末端32的底部水平输入面与所述槽型框架37之间从上至下依次设有盖形螺母33、预紧螺栓II 34、压电陶瓷驱动器II 35和压力传感器36，所述盖形螺母33连接在所述预紧螺栓II 34的上端。所述盖形螺母33的顶部采用球形结构，并通过该球形结构对所述压力施加机构末端32施加正压力，可避免压电陶瓷驱动器II 35承受弯曲力矩。双平行板柔性铰链II 31能够保证压力施加机构末端32的施力方向垂直向上。在本实施例中，在所述滑槽4的表面上粘贴有聚四氟乙烯带5，以获得较好的润滑作用。进一步地，所述导轨6为圆柱形导轨，所述滑槽4为V形滑槽，在所述V形槽的表面上粘贴有聚四氟乙烯带5。所述运动平台23的左右两侧各通过两个双半圆形柔性铰链24与所述基座21连接，所述运动平台23的前后两端各通过一个双平行板柔性铰链I 23与所述基座21连接，四个所述双半圆形柔性铰链24左右对称，两个所述双平行板柔性铰链22前后对称。两个前后对称的双平行板柔性铰链I 23能够保证压电陶瓷驱动器I 25的伸长和收缩沿其中心轴方向。四个左右对称的所述双半圆形柔性铰链24能够使所述运动平台23实现运动解耦，减小耦合运动。本专利技术通过控制压电陶瓷驱动器I 25和压电陶瓷驱动器II 35的输入信号，使滑动平台I产生单向运动，经过多次重复，滑动平台I即可实现足够大的运动范围。尽管上面结合附图对本专利技术的优选实施例进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.一种基于粘滑驱动的压力可控的大行程微定位平台，其特征在于，包括底座、滑动平台、微动柔性机构和压力施加机构； 在所述底座上设有两根水平布置的导轨，两根所述导轨相互平行且左右对称； 所述滑动平台装配在两根所述导轨上，在所述滑动平台的下面设有与两根所述导轨配合的滑槽； 所述微动柔性机构包括基座和位于其中间位置处的运动平台，所述基座位于两根所述导轨之间，并固定在所述底座上； 所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于粘滑驱动的压力可控的大行程微定位平台，其特征在于，包括底座、滑动平台、微动柔性机构和压力施加机构；在所述底座上设有两根水平布置的导轨，两根所述导轨相互平行且左右对称；所述滑动平台装配在两根所述导轨上，在所述滑动平台的下面设有与两根所述导轨配合的滑槽；所述微动柔性机构包括基座和位于其中间位置处的运动平台，所述基座位于两根所述导轨之间，并固定在所述底座上；所述运动平台的左右两侧分别通过双半圆形柔性铰链与所述基座连接，所述运动平台的前后两端分别通过双平行板柔性铰链Ⅰ与所述基座连接，在所述运动平台的前端或后端设有压电陶瓷驱动器Ⅰ；所述压力施加机构设置在所述运动平台和所述滑动平台之间，所述压力施加机构包括与所述运动平台固接的槽型框架，在所述槽型框架的顶部居中设有压力施加机构末端，所述压力施加机构末端通过一个双平行板柔性铰链Ⅱ与所述槽型框架连接；所述压力施加机构末端设有顶部水平输出面和底部水平输入面，所述压力施加机构末端的顶部水平输出面与所述滑动平台的底面摩擦连接，在所述压力施加机构末端的底部水平输入面与所述槽型框架之间从上至下依次设有盖形螺母、预紧螺栓Ⅱ、压电陶瓷驱动器Ⅱ和压力传感器，所述盖形螺母连接在所述预紧螺栓Ⅱ的上端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志永，田延岭，张大卫，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12