一种微动平台制造技术

本发明专利技术提供一种微动平台，包括外框、中心运动平台、3个以上解耦结构及3个以上压电驱动模块；中心运动平台位于外框内，外框和中心运动平台柔性连接；压电驱动模块位于外框和中心运动平台之间，且分别与外框和中心运动平台连接，压电驱动模块不共线，压电驱动模块包括压电致动器；解耦结构与压电驱动模块一一对应设置；解耦结构包括连接块、若干第一簧片和第二簧片，连接块的一端与压电致动器连接；第一簧片沿垂直压电致动器的致动方向设置，且位于连接块的相对两侧，并分别与连接块及外框连接；第二簧片设置于连接块背离压电致动器的一端，且与中心运动平台连接。本发明专利技术有助于简化器件结构，延长器件使用寿命。延长器件使用寿命。延长器件使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种微动平台


[0001]本专利技术涉及微机电
，特别是涉及一种微动平台。

技术介绍

[0002]微动平台是通过柔性结构的弹性变形来传递力和位移的微定位机构。由于其采用整体式加工，故不需要装配，也不存在间隙、摩擦及磨损；另外，由于通常采用压电执行器驱动，微动平台具备较高的位移分辨率，此外还具有刚度大、体积小、承载力强等优点，因而被广泛应用于微纳米级定位系统中。
[0003]现有的微动平台虽然类型很多，但或多或少都存在一些问题，例如有些微动平台仅能支持中心运动平台沿X轴和Y轴两个方向的运动，而有些微动平台虽然能够实现中心运动平台绕Z轴旋转，但其整体结构特别复杂，尤其是解耦结构特别复杂，而有些微动平台则仅靠压电陶瓷本身的行程来推动中心运动平台，如果需要稍大的行程须采用大尺寸的压电陶瓷，导致成本高昂，器件整体体积偏大。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种微动平台，用于解决现有技术中的微动平台或仅能支持中心运动平台沿X轴和Y轴两个方向的运动，或虽然能够同时实现中心运动平台绕Z轴旋转，但整体结构特别复杂，尤其是解耦结构特别复杂，或仅靠压电陶瓷本身的行程来推动中心运动平台，如果需要稍大的行程须采用大尺寸的压电陶瓷，导致成本高昂，器件整体体积偏大等问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种微动平台，包括外框、中心运动平台、3个以上解耦结构及3个以上压电驱动模块；所述中心运动平台位于外框内，所述外框和所述中心运动平台柔性连接；所述压电驱动模块位于所述外框和所述中心运动平台之间，且分别与所述外框和所述中心运动平台连接，至少3个所述压电驱动模块不共线，所述压电驱动模块包括压电致动器；所述解耦结构与所述压电驱动模块一一对应设置；所述解耦结构 包括连接块、若干第一簧片和第二簧片，所述连接块的一端与所述压电致动器直接或间接连接；若干所述第一簧片沿垂直所述压电致动器的致动方向设置，且位于所述连接块的相对两侧，并分别与所述连接块及所述外框连接；所述第二簧片设置于所述连接块背离所述压电致动器的一端，且与所述中心运动平台直接或间接连接。
[0006]可选地，所述微动平台还包括多个用于放大所述压电致动器的推行行程的行程放大结构，各所述行程放大结构一一对应设置于所述解耦结构背离所述压电致动器的一端，且与所述第二簧片相连接，所述行程放大结构包括主体部和两个弹性连接件，其中一个弹性连接件分别与所述主体部和外框柔性连接，另一个弹性连接件分别与所述主体部及所述中心运动平台柔性连接。
[0007]可选地，所述弹性连接件为球铰链，所述行程放大结构与所述外框、所述中心运动平台通过球铰链连接，形成杠杆运动。
[0008]可选地，两个所述球铰链的中心与所述主体部的中心在一条直线上。
[0009]可选地，所述微动平台还包括多个复位弹簧；各所述复位弹簧一端固定，另一端顶在所述行程放大结构背离所述解耦结构的一端。
[0010]可选地，所述微动平台还包括活动件和固定于外框上的复位弹簧座，所述复位弹簧座上设置有通孔，所述活动件设置于所述复位弹簧座上，且可在所述通孔内移动，所述复位弹簧的一端固定在所述活动件上。
[0011]可选地，所述外框上设置有多个安装槽，所述压电驱动模块还包括压电致动器安装座，所述压电致动器安装座、所述解耦结构、所述行程放大结构和所述复位弹簧一一对应设置于所述安装槽内，所述压电致动器与所述压电致动器安装座一一对应连接。
[0012]可选地，所述微动平台还包括铰链结构，所述铰链结构将所述外框和所述中心运动平台柔性连接，所述铰链结构设置于相邻两个解耦结构之间的拐角处。
[0013]可选地，所述解耦结构的连接块包括主体连接部和延伸部，所述主体连接部和所述延伸部相互连接形成T型结构，所述主体连接部连接于所述压电致动器和所述延伸部之间， 所述第一簧片设置于所述延伸部的相对两侧，所述第二簧片设置于所述延伸部背离所述主体连接部的一端。
[0014]可选地，所述第二簧片沿所述压电致动器的致动方向设置，所述第一簧片和所述第二簧片相互垂直，且所述第一簧片和所述第二簧片均垂直于所述中心运动平台的下底面。
[0015]可选地，所述解耦结构还包括解耦件，所述解耦件设置于所述压电致动器和所述连接块之间，所述解耦件包括：连接所述压电致动器的第一安装件、第三簧片、连接所述连接块的第二安装件；所述第三簧片分别连接所述第一安装件和第二安装件。
[0016]可选地，所述第三簧片与所述第一簧片和所述第二簧片均垂直，并与所述压电致动器的中心在同一水平面上；且所述第三簧片平行于所述中心运动平台的下底面。
[0017]在一可选方案中，设定依次连接的所述压电驱动模块、所述解耦结构和所述行程放大结构为一个子结构；所述中心运动平台的外轮廓为多边形，沿平行所述多边形各边的方向上一一设置有所述子结构；所有所述子结构沿顺时针或沿逆时针方向依次布置；相应地，所有所述压电驱动模块均沿顺时针或均沿逆时针方向运动，且每一子结构中，所述解耦结构、和所述行程放大结构对应位于各所述压电驱动模块的前端。
[0018]在另一可选方案中，设定依次连接的所述压电驱动模块、所述解耦结构和所述行程放大结构为一个子结构；所述中心运动平台的外轮廓为偶数条边的多边形，沿平行所述多边形各边的方向上一一设置有所述子结构，位于对边上的两个所述压电驱动模块运动方向相同，且每一子结构中，所述解耦结构、和所述行程放大结构对应位于各所述压电驱动模块的前端。
[0019]在又一可选方案中，设定依次连接的所述压电驱动模块、所述解耦结构和所述行程放大结构为一个子结构；所述中心运动平台的外轮廓为三角形，沿平行所述三角形的三条边的方向上一一设置有所述子结构；所有所述子结构中，其中两个所述压电驱动模块均沿顺时针或均沿逆时针方向运动，另外一个所述压电驱动模块沿与前两个所述压电驱动模块相反的方向运动。
[0020]如上所述，本专利技术提供的微动平台，具有以下有益效果：本专利技术经改善的结构设
计，在确保中心运动平台可沿X轴和Y轴方向运动及可绕Z轴方向旋转的情况下，使得解耦方案极大简化，器件整体体积可以极大缩小。同时，本专利技术中，解耦结构还能够避免中心运动平台发生垂向位移时损坏压电致动器，有助于延长器件使用寿命。
附图说明
[0021]图1显示为本专利技术具体实施例一提供的一种微动平台的例示性俯视结构示意图；图2显示为本专利技术具体实施例一的图1中的A区域的放大结构示意图；图3显示为本专利技术具体实施例一的图2中的解耦结构和行程放大结构的连接关系示意图；图4显示为本专利技术具体实施例一的图2中的第三簧片的放大示意图；图5显示为本专利技术具体实施例一的连接中心运动平台与外框的铰链结构的例示性结构示意图；图6显示为本专利技术具体实施例一提供的微动平台的另一例示性俯视结构示意图；图7显示为本专利技术具体实施例二提供的微动平台的例示性俯视结构示意图；图8为本专利技术具体实施例三提供的微动平台的例示性俯视结构示意图；图9为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微动平台，其特征在于，包括外框（1）、中心运动平台（9）、3个以上解耦结构（4）及3个以上压电驱动模块；所述中心运动平台（9）位于外框（1）内，所述外框（1）和所述中心运动平台（9）柔性连接；所述压电驱动模块位于所述外框（1）和所述中心运动平台（9）之间，且分别与所述外框（1）和所述中心运动平台（9）连接，至少3个所述压电驱动模块不共线，所述压电驱动模块包括压电致动器（3）；所述解耦结构（4）与所述压电驱动模块一一对应设置；所述解耦结构（4）包括连接块（41）、若干第一簧片（42）和第二簧片（43），所述连接块（41）的一端与所述压电致动器（3）直接或间接连接；若干所述第一簧片（42）沿垂直所述压电致动器（3）的致动方向设置，且位于所述连接块（41）的相对两侧，并分别与所述连接块（41）及所述外框（1）连接；所述第二簧片（43）设置于所述连接块（41）背离所述压电致动器（3）的一端，且与所述中心运动平台（9）直接或间接连接。2.根据权利要求1所述的微动平台，其特征在于，所述微动平台还包括多个用于放大所述压电致动器（3）的推行行程的行程放大结构（5），各所述行程放大结构（5）一一对应设置于所述解耦结构（4）背离所述压电致动器（3）的一端，且与所述第二簧片（43）相连接，所述行程放大结构（5）包括主体部（51）和两个弹性连接件，其中一个弹性连接件分别与所述主体部（51）和外框（1）柔性连接，另一个弹性连接件分别与所述主体部（51）及所述中心运动平台（9）柔性连接。3.根据权利要求2所述的微动平台，其特征在于，所述弹性连接件为球铰链，所述行程放大结构（5）与所述外框（1）、所述中心运动平台（9）通过球铰链连接，形成杠杆运动。4.根据权利要求3所述的微动平台，其特征在于，两个所述球铰链的中心与所述主体部（51）的中心在一条直线上。5.根据权利要求2或3所述的微动平台，其特征在于，所述微动平台还包括多个复位弹簧（6）；各所述复位弹簧（6）一端固定，另一端顶在所述行程放大结构（5）背离所述解耦结构（4）的一端。6.根据权利要求5所述的微动平台，其特征在于，所述微动平台还包括活动件和固定于外框上的复位弹簧座（7），所述复位弹簧座（7）上设置有通孔，所述活动件设置于所述复位弹簧座（7）上，且可在所述通孔内移动，所述复位弹簧（6）的一端固定在所述活动件上。7.根据权利要求2所述的微动平台，其特征在于，所述外框（1）上设置有多个安装槽，所述压电驱动模块还包括压电致动器安装座（2），所述压电致动器安装座（2）、所述解耦结构（4）、所述行程放大结构（5）和所述复位弹簧（6）一一对应设置于所述安装槽内，所述压电致动器（3）与所述压电致动器安装座（2）一一对应连接。8.根据权利要求1所述的微动平台，其特征在于，所述微动平台还包括铰链结构（8），所述铰链结构（8）将所述外框（1）和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢怡仁，张晓东，吴火亮，禹洪亮，
申请(专利权)人：上海隐冠半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：