微位移动装置制造方法及图纸

一种微位移动装置，包括移动模块、压电陶瓷、预紧螺钉，移动模块由弹性材料一体切割出杠杆、弹性变形区、移动件固定台、容置槽；弹性变形区设于移动件固定台的外围，并在相对的两侧与移动件固定台相连接；杠杆的主体上设有驱动作用点、输出作用点以及支点，输出作用点与弹性变形区相接触，接触处对应于弹性变形区与移动件固定台的一个连接处；容置槽设于移动模块的一侧，压电陶瓷嵌在容置槽中，一端与杠杆的驱动作用点相接触；预紧螺钉由移动模块外侧凸伸入容置槽与压电陶瓷的另一端相接触。本实用新型专利技术有极高的位移分辨率和重复定位精度，控制方便，其结构一体化，制造工艺、装配工艺简单，并可根据需要放大或缩小输出位移。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及微位移动装置，特别是一种利用压电陶瓷使弹性材料产生形变的一体化微位移动装置。
技术介绍
随着科学技术的发展，航空、航天、微显示面板成像、测量传感器、微型机械加工、装配和封装等都对微位移动的装置提出了毫米、微米、纳米级精确移动和小型化要求，目前现有常见的微位移动装置的结构形式有利用弹性元件椭圆放大机构将压电陶瓷较小机械位移放大为大机械位移的装置，以及由多个零件组成的杠杆式移动装置，上述结构前者只能作位移放大调节，二维调节结构庞大，后者需多个零件实现位移动作，整个装置结构复杂、体积较大，不适用于安装空间较小的场所。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有微位移动装置体积大，结构复杂或者只能放大调节的缺点，从而提供的一种由单一元件实现位移放大或缩小的小型微位移动装置。为达到上述目的，本技术的微位移动装置，包括移动模块、压电陶瓷和预紧螺钉。其特征在于，所述的微位移装置的移动模块是由弹性材料一体切割而成，包括容置槽、杠杆、弹性变形区及移动件固定台；所述弹性变形区设于所述移动件固定台的外围，并在相对的两侧与移动件固定台相连接；所述杠杆的主体上设有驱动作用点、输出作用点以及支点，所述输出作用点与所述弹性变形区相接触，接触处对应于所述弹性变形区与所述移动件固定台的一个连接处；所述容置槽设于移动模块的一侧，所述压电陶瓷嵌在所述容置槽中，一端与杠杆的所述驱动作用点相接触；所述预紧螺钉由移动模块外侧凸伸入所述容置槽与所述压电陶瓷的另一端相接触；当压电陶瓷工作时，压电陶瓷产生的机械位移通过杠杆的驱动作用点作用到移动模块上，从而驱使移动件固定台发生位移。本技术的另一目的在于提供一种用于数码曝光的LCD微位移动装置，由如上所述的微位移动装置和LCD芯片组成，其特征在于所述LCD芯片固定在所述微位移动装置移动模块的移动件固定台上。本技术微位移动装置的体积小，并且其一体化的设计提高了位移的精确度。附图说明图1是本技术第一个实施例的微位移动装置示意图；图2是本技术第二个实施例的微位移动装置示意图；图3是本技术的第三个实施例用于数码曝光的LCD微位移动装置示意图；图4是本技术第四个实施例二维调节微位移动装置分解图。具体实施方式如图1所示，本技术的微位移装置包括移动模块11、压电陶瓷12、预紧螺钉13，所述的微位移动装置的移动模块11由弹性材料弹簧钢或高弹性的锡青铜、铝青铜、铍青铜一体切割而成，经工艺处理后具有很高的弹性，利用该特性，移动模块11可切割出杠杆110、弹性变形区116、移动件固定台115及容置槽117，所述杠杆110包括杠杆主体111、驱动作用点112、支点113及输出作用点114，图1实施例中，支点113在驱动作用点112、输出作用点114之间。压电陶瓷12嵌在移动模块11的容置槽117中，并与所述杠杆110的驱动作用点112相接触，预紧螺钉13安装于移动模块11侧旁并凸伸入容置槽117与压电陶瓷12接触，从而产生一定的预紧力，使移动模块11结构产生预变形，并清除移动模块11的安装间隙。所述弹性变形区116一端与杠杆110的输出作用点114一体连接，另一端连接移动件固定台115，所述移动件固定台115位于弹性变形区116中央，在前述连接处正对面也与弹性变形区116相连。当压电陶瓷12被驱动电压驱动后，压电陶瓷12产生的机械位移通过移动模块11中杠杆110的驱动作用点112，利用杠杆原理，由支点113作用到输出作用点114，使弹性变形区116变形，从而带动移动件固定台115移动。移动件固定台115移动量的大小与驱动作用点112到支点113的距离和输出作用点114到支点113的距离有关，两距离之比不同，移动件固定台115移动量放大或缩小。加工移动模块11时可根据需要调节上述距离比，从而产生所需的位移输出比。位移输出比确定的情况下则通过控制压电陶瓷电压来精确控制移动件固定台115的位移量。容易理解，杠杆110上的支点亦可位于驱动作用点112、输出作用点114之外，如图2所示。此外，如图4所示，二个微位移动装置叠合在一起可完成二维调节的微位移动，具体地，上层的微位移动装置1负责Y轴方向位移，下层的微位移动装置1’负责X轴方向位移，下层微位移动装置1’通过螺钉4安装到上层微位移动装置1的移动件固定台115上，且二微移动装置形变方向垂直，从而当二移动装置上的压电陶瓷12被分别驱动后，下层微位移动装置1’的移动件固定台115可准确地实现X、Y两个方向调节的位移，下层微位移动装置1’单独驱动时不受上层微位移动装置1的干扰。图3所示是用于数码曝光的LCD微位移动装置。包括微位移动装置1和LCD芯片2，所述LCD芯片安装于上述微位移装置的移动件固定台115上。当压电陶瓷12被驱动后，压电陶瓷12较小机械位移通过弹性变形区116结构变形带动LCD芯片2移动，当驱动电压发生变化，压电陶瓷12的位移量随之变化，通过调节驱动电压，可使LCD芯片2得到不同的位置，控制LCD芯片2的位移量使之小于LCD芯片2两个像素之间的间隔距，每一个位置曝一次光，在相纸上产生一次潜影，多次图像的重叠相当于在LCD芯片2两个像素之间插入多个图像点，使图像的像素成倍增加。本实施例适用于长方形像素的LCD面板。该LCD芯片亦可安装于上述二维调节的微位移动装置上，以实现X、Y两个方向调节的位移控制，从而使图像像素达到最佳效果。此外，本技术还可用于数码彩色扩印成像芯片抖动系统，数码投影机三芯片系统安装调试、超精密加工中心中的精密给进系统、超精密定位装置，精密测量仪器，精密刻划等方面。由于本技术的微位移装置采用压电陶瓷驱动，有极高的位移分辨率和重复定位精度，控制方便，另外其结构一体化，制造工艺、装配工艺简单，并可根据需要放大或缩小输出位移，因而应用广泛，具有较高的商业价值。权利要求1.一种微位移动装置，包括移动模块、压电陶瓷、预紧螺钉，其特征在于所述移动模块包括移动件固定台，弹性变形区，容置槽以及杠杆，所述弹性变形区设于所述移动件固定台的外围，并在相对的两侧与所述移动件固定台相连接；所述杠杆的主体上设有驱动作用点、输出作用点以及支点，所述输出作用点与所述弹性变形区相接触，接触处对应于所述弹性变形区与所述移动件固定台的一个连接处；所述容置槽设于移动模块的一侧，所述压电陶瓷嵌在所述容置槽中，一端与杠杆的所述驱动作用点相接触；所述预紧螺钉由移动模块外侧凸伸入所述容置槽与所述压电陶瓷的另一端相接触。2.根据权利要求1所述的微位移动装置，其特征在于所述杠杆主体上所设的支点位于所述驱动作用点和输出作用点之间。3.根据权利要求1所述的微位移动装置，其特征在于所述杠杆主体上所设的支点位于驱动作用点和输出作用点之外。4.根据权利要求1～3中任一项所述的微位移动装置，其特征在于所述移动模块由弹性材料一体切割而成。5.一种微位移动装置，其特征在于由权利要求1～4中任一项所述的两个微位移动装置叠合而成，其中下层微位移动装置置于上层微位移动装置的移动件固定台上，两个微位移动装置的输出作用点的输出位移方向相互垂直。6.一种用于数码曝光的LCD微位移动装置，其特征在于包括如权利要求1～4中任一项所述的微位移动装置和LCD芯片，所述LCD芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微位移动装置，包括：移动模块、压电陶瓷、预紧螺钉，其特征在于：所述移动模块包括移动件固定台，弹性变形区，容置槽以及杠杆，所述弹性变形区设于所述移动件固定台的外围，并在相对的两侧与所述移动件固定台相连接；所述杠杆的主体上设有驱动作用点、输出作用点以及支点，所述输出作用点与所述弹性变形区相接触，接触处对应于所述弹性变形区与所述移动件固定台的一个连接处；所述容置槽设于移动模块的一侧，所述压电陶瓷嵌在所述容置槽中，一端与杠杆的所述驱动作用点相接触；所述预紧螺钉由移动模块外侧凸伸入所述容置槽与所述压电陶瓷的另一端相接触。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宗曦，朱汝平，朱宗升，陈云祥，杨爱萍，朱毅，覃健，
申请(专利权)人：上海力保科技有限公司，上海丽宝数码技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]