一种超精密无耦合放大式促动器及大位移定位台制造技术

本实用新型专利技术提供了一种超精密无耦合放大式促动器及大位移定位台，属于促动器技术领域。解决了已有促动器精度低和出现耦合的问题。它包括放大式促动器主体和压电陶瓷，放大式促动器主体包括陶瓷左固定端、柔性铰链、左柔性臂、促动器运动端、右柔性臂、陶瓷右固定端和促动器固定端，陶瓷左固定端、促动器运动端、陶瓷右固定端和促动器固定端顺次连接形成闭环式中空腔，相邻两结构之间均通过一柔性铰链连接，且左右对称布置，压电陶瓷两端分别与陶瓷左固定端和陶瓷右固定端接触，左、右柔性臂分别与促动器固定端及促动器运动端连接，左、右柔性臂的外侧面均为平面，在柔性臂的上表面贴有若干应变传感器。本实用新型专利技术适用于超精密加工。加工。加工。

【技术实现步骤摘要】
一种超精密无耦合放大式促动器及大位移定位台


[0001]本专利技术创造属于促动器
，尤其是涉及一种超精密无耦合放大式促动器及多精度定位台。

技术介绍

[0002]随着当今科技水平不断提升，超精密加工和精密作业等领域不断地深入研究，对于精密运动有了更进一步的研究需求。传统的机械加工和机械运动领域均采用电机、滚珠丝杠、蜗轮蜗杆等方式，然而上述技术存在体积大、重量大、噪声大、机械传动误差大等不足，已远远不能满足现在的超精密加工要求，由此有必要开始进一步研究新型致动方式来替代或补偿传统的致动方式。现有的放大式促动器存在将应变计贴于陶瓷表面出现精度较低的问题，也有现有的放大式促动器虽然解决了粘贴应变计问题，但是又会产生其他方向的位移耦合。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术创造旨在提出一种超精密无耦合放大式促动器，以解决了已有促动器精度低和出现耦合的问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：
[0005]一种超精密无耦合放大式促动器，包括放大式促动器主体和压电陶瓷，所述的放大式促动器主体包括陶瓷左固定端、柔性铰链、左柔性臂、促动器运动端、右柔性臂、陶瓷右固定端和促动器固定端，所述的陶瓷左固定端、促动器运动端、陶瓷右固定端和促动器固定端顺次连接形成闭环式中空腔，且陶瓷左固定端与促动器运动端的左端之间、促动器运动端的右端与陶瓷右固定端之间、陶瓷右固定端与促动器固定端的右端之间及促动器固定端的左端与陶瓷左固定端之间分别通过柔性铰链连接，所述放大式促动器主体为左右对称结构，所述的压电陶瓷的两端分别与陶瓷左固定端和陶瓷右固定端接触，左、右柔性臂分别与促动器固定端及促动器运动端连接，左、右柔性臂的外侧面均为平面，在左、右柔性臂的上表面贴有若干应变传感器。
[0006]更进一步的，所述左、右柔性臂的厚度取值小于1mm。
[0007]更进一步的，在所述放大式促动器主体的促动器固定端布置三个用来固定放大式促动器的螺纹孔，在促动器运动端布置一个用来连接负载的螺纹孔。
[0008]更进一步的，所述压电陶瓷为低压叠堆共烧压电陶瓷。
[0009]更进一步的，所述压电陶瓷的长度大于陶瓷左固定端的端面和陶瓷右固定端的端面之间的垂直距离。
[0010]更进一步的，所述应变传感器设置八个，且两两一组对称布置。
[0011]更进一步的，柔性铰链包括第一柔性铰链、第二柔性铰链、第三柔性铰链和第四柔性铰链。
[0012]更进一步的，所述柔性铰链的厚度为0.2
‑
1mm。
[0013]更进一步的，所述左柔性臂和右柔性臂分别与促动器运动端的上半部分连接，第一柔性铰链和第四柔性铰链与促动器运动端的底端连接。
[0014]本专利技术的另一方面提供一种大位移定位台，包括上述的多个超精密无耦合放大式促动器，多个超精密无耦合放大式促动器从下到上依次串联连接。
[0015]与现有技术相比，本专利技术创造所述的一种超精密无耦合放大式促动器的有益效果是：
[0016](1)本专利技术创造所述的一种超精密无耦合放大式促动器，利用压电技术的逆压电效应原理，配合放大式促动器主体的结构设计，从而达到小体积、高精度、无耦合、传动速度快等特点。
[0017](2)本专利技术创造所述的一种超精密无耦合放大式促动器，产品重量更轻、结构更优化、加工更容易、装配也更简单；本技术多个产品可拼装成更大位移和实现更多功能的标准件产品。
[0018](3)本专利技术创造所述的一种超精密无耦合放大式促动器，采用传感器对位置进行实时检测反馈，可以实时对位移进行精密调整，实现纳米级的精密定位控制。响应速度非常快，可实现低于1ms的阶跃时间。小体积可以很容易的安装到其他的定位系统并且可以配置应变计传感器消除压电陶瓷的迟滞与蠕变特性。
附图说明
[0019]构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解，本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造，并不构成对本专利技术创造的不当限定。在附图中：
[0020]图1为本专利技术创造实施例所述的一种超精密无耦合放大式促动器的主视图；
[0021]图2为本专利技术创造实施例所述的一种超精密无耦合放大式促动器的俯视图；
[0022]图3为本专利技术创造实施例所述的一种超精密无耦合放大式促动器的仰视图。
[0023]附图标记说明：
[0024]1、放大式促动器主体；2、压电陶瓷；3、应变传感器；4
‑
1、机构固定螺纹孔；4
‑
2、负载连接螺纹孔；5
‑
1、陶瓷左固定端；5
‑
2、陶瓷右固定端；6
‑
1、第一柔性铰链；6
‑
2、第二柔性铰链；6
‑
3、第三柔性铰链；6
‑
4、第四柔性铰链；7
‑
1、左柔性臂；7
‑
2、右柔性臂；8、促动器固定端；9、促动器运动端。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图对本专利技术创造的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术创造一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术创造中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术创造保护的范围。
[0026]在本专利技术创造的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第
一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]在本专利技术创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。
[0028]此外，下面所描述的本专利技术创造不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0029]如图1
‑
图3所示，一种超精密无耦合放大式促动器，包括放大式促动器主体1和压电陶瓷2，所述的放大式促动器主体1包括陶瓷左固定端5
‑
1、柔性铰链、左柔性臂7
‑
1、促动器运动端9、右柔性臂7
‑
2、陶瓷右固定端5
‑
2和促动器固定端8，所述的陶瓷左固定端5
‑
1、促动器运动端9、陶瓷右固定端5
‑
2和促动器固定端8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超精密无耦合放大式促动器，其特征在于：包括放大式促动器主体(1)和压电陶瓷(2)，所述的放大式促动器主体(1)包括陶瓷左固定端(5
‑
1)、柔性铰链、左柔性臂(7
‑
1)、促动器运动端(9)、右柔性臂(7
‑
2)、陶瓷右固定端(5
‑
2)和促动器固定端(8)，所述的陶瓷左固定端(5
‑
1)、促动器运动端(9)、陶瓷右固定端(5
‑
2)和促动器固定端(8)顺次连接形成闭环式中空腔，且陶瓷左固定端(5
‑
1)与促动器运动端(9)的左端之间、促动器运动端(9)的右端与陶瓷右固定端(5
‑
2)之间、陶瓷右固定端(5
‑
2)与促动器固定端(8)的右端之间及促动器固定端(8)的左端与陶瓷左固定端(5
‑
1)之间分别通过柔性铰链连接，所述放大式促动器主体(1)为左右对称结构，所述的压电陶瓷(2)的两端分别与陶瓷左固定端(5
‑
1)和陶瓷右固定端(5
‑
2)接触，左、右柔性臂(7)分别与促动器固定端(8)及促动器运动端(9)连接，左、右柔性臂(7)的外侧面均为平面，在左、右柔性臂的上表面贴有若干应变传感器(3)。2.根据权利要求1所述的一种超精密无耦合放大式促动器，其特征在于：所述左、右柔性臂的厚度取值小于1mm。3.根据权利要求1所述的一种超精密无耦合放大式促...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑立双，杨明远，徐国飞，陈峰，
申请(专利权)人：哈尔滨芯明天科技有限公司，
类型：新型
国别省市：