一种压电作动微纳偏转平台制造技术

本发明专利技术公开一种压电作动微纳偏转平台，包括转动台、L型杆、转动块、支撑柱、预紧螺栓、T型顶块、压电陶瓷叠堆、旋转垫块，转动台设置在两L型杆上方，T型顶块上设置有导杆，导杆在底座预紧螺栓的定位孔中滑动，预紧螺栓拧入底座中，底端顶在T型顶块的导杆上，压电陶瓷叠堆水平夹装在导杆与旋转垫块之间，旋转垫块与支撑柱构成转动副。与现有技术相比，一个压电陶瓷叠堆实现传统两个压电陶瓷叠堆驱动的转动效应，减少了压电叠堆的使用量，并且增大了转动行程。无需绕固定铰链便可实现平台偏转，并且转轴在平台中间，对称性较好。压电作动的柔性偏转机构，能够对平台实现角位移放大。能够对平台实现角位移放大。能够对平台实现角位移放大。

A piezoelectric micro nano deflection platform

【技术实现步骤摘要】
一种压电作动微纳偏转平台


[0001]本专利技术涉及反射镜稳像领域，特别是一种压电作动微纳偏转平台。

技术介绍

[0002]相机是现代科技中获取图像信息的重要设备之一，成像质量是相机最重要的性能指标。稳像是提高成像质量的关键技术，其本质是抑制相机振动对成像质量的影响。相机振动可分为线振动和角振动。压电稳像是利用压电陶瓷叠堆快速动态响应、高分辨率、大驱动力、尺寸小、刚度高及不受磁场影响等优点，对相机振动主动位移补偿，起到主动降振、隔振的作用。角振动是影响成像质量的主要因素，因此需要高性能的转动稳像平台来抑制角振动的影响。如一自由度θ
x
的微纳偏转平台，能够对相机绕x轴的角振动主动角度补偿。现有中国专利技术专利，授权公告号：CN103177774B，其转动台在实现一个自由度转动时，转动台组成上有位移放大机构和固定的转动铰链，在空间布置上，固定铰链在平台中轴上，位移放大机构分布平台两边，两个驱动器推动平台偏转，单侧叠堆工作时，另一侧本身的刚度具有抑制作用，降低了驱动行程，并且使用的两个驱动器不能同时工作，因此利用率不高，而且支撑铰链分隔了两驱动器，使转动半径较大，并且结构不够紧凑，因此此类转动台行程一般很难大幅度提升转动行程。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种位移放大与平台偏转同时实现的压电驱动微纳偏转平台，无需固定支撑铰链，单压电陶瓷叠堆实现传统双叠堆的偏转效应。利用两个对称L型杠杆结构，位移放大与平台偏转同时进行，具有大转动行程的优势。
[0004]为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0005]一种压电作动微纳偏转平台，其特征在于，包括转动台、L型杆、转动块、支撑杆、预紧螺栓、T型顶块、压电陶瓷叠堆、旋转垫块，所述转动台设置在所述两L型杆上方，左L型放大杆与右L型放大杆左右对称布置，三个转动块包括第一转动块、第二转动块、第三转动块，让两个L型杆与底座和支撑杆连接起来，构成结构闭环，环内装配压电陶瓷叠堆，通过预紧螺栓、顶块、旋转垫块固定，所述T型顶块上设置有导杆，所述预紧螺栓拧入所述底座中，所述预紧螺栓的底端顶在所述T型顶块的导杆上，对压电陶瓷叠堆预紧时，使其受正压力，所述导杆与所述底座间隙配合，可以轻松滑动，所述旋转垫块与支撑杆具有柱面的凹凸槽进行形位配合，所述旋转垫块与所述支撑杆构成转动副，使压电陶瓷叠堆的水平推力作用在支撑杆上，不影响支撑杆的转动与位移放大。
[0006]优选地，一种压电作动微纳偏转平台包括、左L型放大杆、右L型放大杆、支撑立柱，三个转动块，各尺寸结构在考虑杠杆放大比、输出刚度、运动精度的条件下进行优化设计，使偏转平台转动行程最大。
[0007]优选地，偏转主体构件采用线切割一体化加工而成，各部件之间均采用柔性铰链连接，保证了运动的连续性，减少关键部件由于装配原因产生不必要的误差。
[0008]优选地，旋转垫块与支撑杆通过凹凸柱面形状配合，构成转动副，使压电陶瓷叠堆推力水平输出，保证压电陶瓷叠堆的输出效果，并且避免受到弯矩影响其寿命。
[0009]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0010]T型顶块上的导杆使预紧力垂直均匀作用于压电陶瓷叠堆。旋转垫块与支撑杆凹凸柱面配合，构成转动副使叠堆位移水平输出，有助于保护压陶瓷电叠堆和位移放大，转轴在偏转平台中央，良好的承载能力好，结构相对稳定，不易失稳倾覆。仿真得到结构的一阶模态为854Hz，压电陶瓷叠堆的输出位移与平台角度偏转比值为5.09mrad/μm，满足实际的工程需求。因此，该压电驱动微纳偏转平台使用的新偏转方法，为提升转动台行程提供了可行性方案。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的分体结构示意图；
[0012]图2为本专利技术的整体结构示意图；
[0013]图3为本专利技术的装配结构示意图；
[0014]图4为本专利技术的侧视结构示意图；
[0015]图5为本专利技术的工作状态示意图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域的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，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
…
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0018]另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征；其次，在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
[0019]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0020]另外，本专利技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0021]请参见图1
‑
图5，图1为本专利技术的分体结构示意图；图2为本专利技术的整体结构示意图；图3为本专利技术的装配结构示意图；图4为本专利技术的侧视结构示意图；图5为本专利技术的工作
状态示意图。
[0022]本专利技术的实施例提供一种压电作动微纳偏转平台，图中各标号数字对应的部件名称如下：转动台1、预紧螺栓2、T型顶块3、压电陶瓷叠堆4、旋转垫块5、第一转动块6、12、13、左L型杆7、右L型杆8、支撑杆9、柔性铰链11、第三转动块12、第二转动块13、底座14。
[0023]T型顶块3与底座14间隙配合，预紧螺栓2拧入底座14中，顶在T型顶块的导杆上，压电陶瓷叠堆4水平夹装在T型顶块3与旋转垫块5之间，旋转垫块5与支撑杆构成转动副。第一转动块6、第三转动块12、第二转动块13呈直线阵列排布，左L型杆7与右L型8杆背对背对称布置由第三转动块12连接，其中左L型杆通过第一转动块6与底座14相连，右L型杆通过第二转动块13与支撑杆相连，三个转动块连接点上下交替布置呈直线阵列排布，连接起各部件构成一个运动传递链，在结构上形成闭环，环内夹装压电陶瓷叠堆，通过支撑杆与L型杆，两次杠杆放大，传递到偏转平台上。
[0024]偏转主体构件采用线切割一体化加工而成，各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压电作动微纳偏转平台，其特征在于，包括转动台、L型杆、转动块、支撑杆、预紧螺栓、T型顶块、压电陶瓷叠堆、旋转垫块，所述转动台设置在所述两L型杆上方，所述T型顶块上设置有导杆，所述导杆与所述底座间隙配合，所述预紧螺栓拧入所述底座中，所述预紧螺栓的底端顶在所述T型顶块的导杆上，所述压电陶瓷叠堆水平放置在所述T型顶块与所述旋转垫块之间，所述旋转垫块与所述支撑杆通过凹凸柱面形状和预紧力使两个零件联接在一起，并构成转动副。2.根据权利要求1所述的一种压电作动微纳偏转平台，其特征在于所述转动块包括第一转动块、第二转动块、第三转动块，呈直线阵列排布，所述左L型杆与所述右L型杆左右背对背对称布置，左L型杆通过第一转动块与底座相连，右L型放大连杆通过第二转动块与支撑杆相连，中间再由第三转动块相连构成一个运动传递的整体...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄卫清，雷银锋，安大伟，陈明杨，张意，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：