【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压电驱动领域，尤其涉及一种基于螺纹压电作动器驱动的显微镜载物平台及其方法。
技术介绍
1、显微镜广泛应用于病理学检测、生物医学研究和工业生产等领域。在显微镜观测过程中，需要调整样品的位置来完成样品全貌观测。然而现有的显微镜载物平台需要人工调节xy方向位置，存在调节不方便，xy轴移动范围不可控，xy轴调节精度低等一系列问题，普遍反映显微镜载物平台的自动化程度低，大大影响了显微镜的观测效率，已无法满足人们的需求。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷，提供压电驱动的显微镜中空载物平台及其工作方法，解决了现有显微镜载物台需要手动调节的，无法实现大行程快速调节与高精度调节的技术问题。
2、本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：
3、基于螺纹压电作动器驱动的显微镜载物平台，包含载物板、第一驱动模块和第二驱动模块；
4、所述第一驱动模块、第二驱动模块结构相同，均包含底板、作动器、轴承、安装座、连接块、滑轨座、滑轨、滑块；
5、所述作动器包含金属基体、调节螺柱、第一至第四压电陶瓷片、以及第一至第四耳片；
6、所述金属基体呈正四棱柱，包含第一端面、第二端面以及首尾依次相连的第一至第四侧壁，其在第一端面沿轴线设有用于和所述调节螺柱相配合螺纹通孔；
7、所述第一至第四压电陶瓷片结构相同，一一对应设置在所述第一至第四侧壁上，均沿厚度方向极化，其中，第一、第三压电陶瓷片对称
8、所述调节螺柱一端和所述金属基体第一端面的螺纹通孔螺纹相连，另一端和所述轴承的内圈同轴固连；
9、所述第一至第四耳片一一对应设置在金属基体第一至第四侧壁的弯曲振动节点处，位于第一至第四压电陶瓷片和第二端面之间；
10、所述安装座设置在所述底板的上端面上，其上设有用于和所述作动器的金属基体相配合的通孔；
11、所述金属基体设置在所述安装座的通孔中，且第一至第四耳片和所述安装座固连，使得金属基体和所述底板平行；
12、所述连接块上设有用于安装所述轴承的安装孔；所述轴承的外圈通过所述安装孔和所述连接块固连；
13、所述滑轨通过所述滑轨座固定在所述底板的上端面上，和所述金属基体平行；所述滑块设置在所述滑轨上，能够在所述滑轨上自由滑动；
14、所述第一驱动模块的底板置于显微镜的载物台上，第一驱动模块的连接块、滑块均和第二驱动模块的底板的下端面固连，用于驱动所述第二驱动模块的底板沿第一驱动模块的滑轨运动；
15、所述第二驱动模块的滑轨垂直于所述第一驱动模块的滑轨，第二驱动模块的连接块、滑块均和所述载物板固连，用于驱动所述载物板沿第二驱动模块的滑轨运动；
16、所述载物板用于固定显微镜的观测物。
17、作为本专利技术基于螺纹压电作动器驱动的显微镜载物平台进一步的优化方案，所述第一至第四压电陶瓷片通过环氧树脂胶一一对应粘胶在所述第一至第四侧壁上。
18、作为本专利技术基于螺纹压电作动器驱动的显微镜载物平台进一步的优化方案，所述金属基体的第一至第四侧壁之间均设有倒角。
19、作为本专利技术基于螺纹压电作动器驱动的显微镜载物平台进一步的优化方案，所述载物板、第一驱动模块的底板、第二驱动模块的底板均呈方形，且中心均设有方形通孔，以减轻重量。
20、本专利技术还公开了一种该基于压电驱动的显微镜中空载物平台的工作方法，包含以下步骤：
21、如果需要驱动载物板沿第一驱动模块的滑轨正向运动：
22、将第一、第二驱动模块中的金属基体接地，对第一驱动模块中第一、第三压电陶瓷片施加第一信号，对第一驱动模块中第二、第四压电陶瓷片施加第二信号，第一、第二信号为相位差为π/2的正弦电压信号，使得第一驱动模块中金属基体螺纹上质点进行高频微幅振动，进而通过摩擦作用驱动第一驱动模块的调节螺柱旋转；第一驱动模块的连接块在其调节螺柱的带动下沿第一驱动模块的滑轨正向运动，带动第二驱动模块进而带动载物板沿第一驱动模块的滑轨正向运动；
23、如果需要驱动载物板沿第一驱动模块的滑轨反向运动，调节第一、第二信号的相位差为-π/2即可；
24、如果需要驱动载物板沿第二驱动模块的滑轨正向运动：
25、将第一、第二驱动模块中的金属基体接地，对第二驱动模块中第一、第三压电陶瓷片施加第三信号，对第二驱动模块中第二、第四压电陶瓷片施加第四信号，第三、第四信号为相位差为π/2的正弦电压信号，使得第二驱动模块中金属基体螺纹上质点进行高频微幅振动，进而通过摩擦作用驱动第二驱动模块的调节螺柱旋转；第二驱动模块的连接块在其调节螺柱的带动下沿第二驱动模块的滑轨正向运动，带动载物板沿第二驱动模块的滑轨正向运动；
26、如果需要驱动载物板沿第二驱动模块的滑轨反向运动，调节第三、第四信号的相位差为-π/2即可。
27、本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
28、1. 本专利技术中两个自由度的有效行程取决于螺纹压电作动器中转子的长度，因此可以根据不同显微镜尺寸的需要，匹配设计不同行程的螺纹压电作动器，装置具备更强的适用性；
29、2. 本专利技术通过螺纹压电作动器作为两个自由度的驱动器，无需减速机构，有效减少了结构复杂度，同时利用螺纹压电作动器高精度和大行程特性，满足了显微镜载物台所需的高精度位置控制与大运动范围调节；
30、3. 本专利技术装置通过布置在两个正交方向上的螺纹压电作动器实现了对两个运动方向的单独驱动，实现了运动控制解耦，便于驱动电路与控制电路的设计。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.基于螺纹压电作动器驱动的显微镜载物平台，其特征在于，包含载物板、第一驱动模块和第二驱动模块；
2.根据权利要求1所述的基于螺纹压电作动器驱动的显微镜载物平台，其特征在于，所述第一至第四压电陶瓷片通过环氧树脂胶一一对应粘胶在所述第一至第四侧壁上。
3.根据权利要求1所述的基于螺纹压电作动器驱动的显微镜载物平台，其特征在于，所述金属基体的第一至第四侧壁之间均设有倒角。
4.根据权利要求1所述的基于压电驱动的显微镜中空载物平台，其特征在于，所述载物板、第一驱动模块的底板、第二驱动模块的底板均呈方形，且中心均设有方形通孔，以减轻重量。
5.基于权利要求1所述的基于压电驱动的显微镜中空载物平台的工作方法，其特征在于，包含以下步骤：
【技术特征摘要】
1.基于螺纹压电作动器驱动的显微镜载物平台，其特征在于，包含载物板、第一驱动模块和第二驱动模块；
2.根据权利要求1所述的基于螺纹压电作动器驱动的显微镜载物平台，其特征在于，所述第一至第四压电陶瓷片通过环氧树脂胶一一对应粘胶在所述第一至第四侧壁上。
3.根据权利要求1所述的基于螺纹压电作动器驱动的显微镜载物平台，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，贾博韬，王瑞君，安海涛，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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