一种基于压电驱动的超精密运动平台制造技术

技术编号:36157060 阅读:15 留言:0更新日期:2022-12-31 20:03
本发明专利技术公开了一种基于压电驱动的超精密运动平台,旨在提供一种可提高调节精度、稳定性和效率的基于压电驱动的超精密运动平台,它包括平台基座和预紧旋钮,平台基座上连接有调整结构和驱动机构,预紧旋钮的一端与驱动机构连接,预紧旋钮的另一端套接有固定环且与调节结构连接,固定环的表面连接有若干锥型齿,调整结构包括固定块、按钮和推杆,固定块内设有活动腔,预紧旋钮与固定块插接,按钮与活动腔弹性连接,推杆的一端与按钮活动连接,活动腔内设有限位滑轨和定位杆,定位杆与限位滑轨滑动连接,限位滑轨为弧形状,推杆的另一端与定位杆的一端连接,定位杆的另一端与锥型齿相对。本发明专利技术的有益效果是:快速调节预紧力,调节快速、方便精度高。方便精度高。方便精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于压电驱动的超精密运动平台


[0001]本专利技术涉及压电驱动
,尤其指一种基于压电驱动的超精密运动平台。

技术介绍

[0002]压电驱动平台为实现微/纳米级的输出精度而设计,现代精密驱动技术的应用对驱动平台的精度提出了更高要求。压电驱动平台具有体积尺寸小、位移分辨率高、输出负载大、能量转换率高等优点,能实现微/纳米级的输出精度,已经越来越多地被应用到微定位和精密超精密加工中,通常压电驱动运动平台由驱动单元本体、底座以及调节驱动单元预紧力的预紧旋钮组成,预紧旋钮通过旋转精密调节驱动单元内柔性铰链机构与动子间的接触距离。
[0003]中国专利授权公告号:CN 110798093 B,授权公告日2022年08月23日,本专利技术涉及一种直线型压电精密驱动平台,主要包括压电叠堆、非对称薄壁式柔性铰链机构和动子。压电叠堆安装在非对称薄壁式柔性铰链机构内,通过非对称薄壁式柔性铰链机构的寄生惯性运动,实现动子的直线移动;预紧旋钮调节非对称薄壁式柔性铰链机构与动子间的初始预紧力;固定底座支撑和安装固定其他零件。本专利技术压电叠堆主输出方向与动子运动方向垂直设计,使压电叠堆主输出方向的刚度得到充分利用;非对称薄壁式柔性铰链机构刚度高,能承受较大的负载,同时产生驱动力和预紧力,提高了驱动平台的输出负载。该技术方案的不足之处在于,预紧旋钮为手动旋转调节,难以快速调节预紧力,同时调节的稳定性低难以控制精度,导致调节的精度和效率降低,进而使整个运动平台的精度下降。
[0004]综上所述,预紧旋钮使用不便、调节稳定性差、影响调节效率和精度,降低运动平台精度。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了克服现有技术中预紧旋钮使用不便、调节稳定性差、影响调节效率和精度差导致运动平台精度低的不足,提供了一种可方便提高调节精度、稳定性和效率的基于压电驱动的超精密运动平台。
[0006]为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种基于压电驱动的超精密运动平台,包括平台基座和预紧旋钮,平台基座上连接有调整结构和驱动机构,预紧旋钮的一端与驱动机构连接,预紧旋钮的另一端套接有固定环且与调节结构连接,固定环的表面连接有若干锥型齿,调整结构包括固定块、按钮和推杆,固定块内设有活动腔,预紧旋钮与固定块插接,按钮与活动腔弹性连接,推杆的一端与按钮活动连接,活动腔内设有限位滑轨和定位杆,定位杆与限位滑轨滑动连接,限位滑轨为弧形状,推杆的另一端与定位杆的一端连接,定位杆的另一端与锥型齿相对。
[0007]驱动机构为压电驱动的驱动本体部分,驱动机构安装在平台基座上,同时驱动机构上连接了预紧旋钮,通过旋转调节驱动机构的预紧力。预紧旋钮在驱动机构的外的一端上连接了调节结构,调节结构用于辅助预紧旋钮的定位旋转,预紧旋钮的端头上固定套接
了固定环,调整结构包括了固定块、按钮和推杆,固定块内设有活动腔的空腔,预紧旋钮插接在固定块内且旋转齿轮置于活动腔内,按钮插接在固定块上、置于活动腔处可弹性连接,推杆连接在按钮上,使通过按钮的按动带动推杆在活动腔内上下移动,活动腔内设有限位滑轨,定位杆置于限位滑轨内可滑动连接,推杆的连接在定位杆上,经过推杆可推动定位杆,进而通过按钮推动定位杆、同时推杆与按钮活动连接,配合弧形限位滑轨,可使定位杆在限定滑轨内弧形轨迹滑动,固定环的表面连接了若干截面为三角锥形状的锥型齿,通过定位杆置于旋转齿轮的上方,通过定位杆的弧形轨迹与锥型齿的配合,按钮的按动使定位杆按序依次推动固定环,进而达到辅助快速调节转动预紧旋钮的效果,适用于超精密的的压电驱动的调节,预紧旋钮可快速调节驱动机构的预紧力,进而提高运动平台的控制精度,完成超精密运动平台的快速、精确和稳定的调节效果。
[0008]作为优选,定位杆上设有滑杆,滑杆的一端与定位杆连接,滑杆的另一端与限位滑轨插接,滑杆的结构形状为圆杆状。定位杆与滑杆的一端垂直连接,滑杆的另一端插接在滑轨内与定位杆同步滑动,滑杆为圆形杆状结构方便滑杆在限位滑轨内移动,使滑杆在限位滑轨内流畅移动,增强调节的流畅度和精确度。
[0009]作为优选,限位滑轨的侧壁上设有滑槽,滑杆上连接有旋转盘,旋转盘与滑杆转动连接,旋转盘与滑槽插接。滑槽为限位滑轨的侧壁上凹陷,滑杆置于限位滑轨内的一端转动连接了旋转盘,旋转盘的直径大于滑杆的直径,旋转盘嵌入滑槽内,进而使旋转盘可随着滑杆的移动在滑槽内转动位移,使滑杆的移动流畅同时减少磨损,同时防止滑杆脱出限位滑轨,进而使定位杆的移动稳定,提高结构的稳定性,从而使调节的精度提高。
[0010]作为优选,活动腔上设有直线滑轨,限位滑轨的两端与直线滑轨相连接且连通,直线滑轨的竖向中心轴线置于相邻锥型齿之间。直线滑轨与限位滑轨相对为直线型轨迹,弧形的限位滑轨的两端头与直线滑轨连接且连通,使按钮在复位时可直接通过滑杆和旋转盘在直线滑轨内移动复位,的两端分别设有始端和终端,滑杆和旋转盘置于直线滑轨一端,在推动定位杆后置于终端内,达到限位的效果,使定位杆的上、下端移动可快速限位方便推动,同时直线滑轨的竖向中心轴线置于相邻锥型齿之间、使推杆竖向退回从而防止推杆从限位滑轨复位、进而导致推杆将锥型齿推动,达到提高调节精准度的效果。
[0011]作为优选,定位杆包括顶杆和稳定块,顶杆与稳定块的一端连接,稳定块的另一端设有限位槽,推杆与限位槽的槽壁滑动连接。定位杆与顶杆和稳定块组成,滑杆连接在稳定块上支撑稳定块,稳定块的一端连接顶杆,另一端设有限位槽,顶杆的端头与锥型齿相对,限位槽与推杆相对,推杆的下端与限位槽的槽壁滑动连接,使推杆(按钮)控制稳定块(顶杆)往复位移,限位槽使推杆和稳定块连接稳定,加强结构连接稳定性。
[0012]作为优选,限位滑轨以直线滑轨的竖向中心轴线对称在活动腔内对称布置,限位槽的槽底连接有导向块,导向块的结构形状为锥形状,按钮与活动腔转动连接,推杆与导向块的斜面相对。在直线滑轨的两侧均对称布置有限位滑轨,限位槽的槽底连接了导向块,导向块的结构形状为圆锥形状,按钮在活动腔上可发生转动,使推杆可在限位槽内转动,进而使推杆置于限位槽内的一端端头与导向块的斜面相对,同时直线滑轨的始端开口宽度大于滑杆的宽度,进而使滑杆可在直线滑轨内横向位移,配合推杆的推动和转动,使滑杆进入左侧或右侧的限位滑轨内,达到改变旋转方向的效果,达到快速调节预紧旋钮松紧度的效果,提高调节便利性。
[0013]作为优选,限位槽的槽壁上有旋转轨道和卡槽,卡槽与旋转轨道连通,推杆上设有连接杆,连接杆的一端与推杆连接,连接杆的另一端与旋转轨道滑动连接。限位槽的槽壁上设有了环形凹陷的旋转轨道,推杆上连接连接杆,连接杆的另一端与旋转轨道插接,使通过按钮的转动使推杆带动连接杆在旋转轨道内转动,达到提高稳定性的效果,同时方便推杆带动稳定块的位移,使按钮的转动稳定。限位槽上的槽壁上设有卡槽,卡槽与旋转轨道相连通,同时卡槽的位置与两侧的限位轨道的位置相对,防止按钮上下位移时连接杆在旋转轨道上产生滑动,进而配合导向块使连接杆在卡槽内移动,同时连接杆与卡槽和旋转轨道嵌接,进而保证定位杆始终保持平稳的移本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于压电驱动的超精密运动平台,其特征是,包括平台基座(1)和预紧旋钮(2),所述平台基座(1)上连接有调整结构(3)和驱动机构(4),所述预紧旋钮(2)的一端与驱动机构(4)连接,所述预紧旋钮(2)的另一端套接有固定环(5)且与调节结构(3)连接,所述固定环(5)的表面连接有若干锥型齿(6),所述调整结构(3)包括固定块(7)、按钮(8)和推杆(9),所述固定块(7)内设有活动腔(10),所述预紧旋钮(2)与固定块(7)插接,所述按钮(8)与活动腔(10)弹性连接,所述推杆(9)的一端与按钮(8)活动连接,所述活动腔(10)内设有限位滑轨(11)和定位杆(12),所述定位杆(12)与限位滑轨(11)滑动连接,所述限位滑轨(11)为弧形状,所述推杆(9)的另一端与定位杆(12)的一端连接,所述定位杆(12)的另一端与锥型齿(6)相对。2.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动的超精密运动平台,其特征是,所述定位杆(12)上设有滑杆(13),所述滑杆(13)的一端与定位杆(12)连接,所述滑杆(13)的另一端与限位滑轨(11)插接,所述滑杆(13)的结构形状为圆杆状。3.根据权利要求2所述的一种基于压电驱动的超精密运动平台,其特征是,所述限位滑轨(11)的侧壁上设有滑槽(14),所述滑杆(13)上连接有旋转盘(15),所述旋转盘(15)与滑杆(13)转动连接,所述旋转盘(15)与滑槽(14)插接。4.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动的超精密运动平台,其特征是,所述活动腔(10)上设有直线滑轨(16),所述限位滑轨(11)的两端与直线滑轨(16)相连接且连通,所述直线滑轨(16)的竖向中心轴线置于相邻锥型齿(6)之间。5.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动的超精密运动平台,其特征是,所述定位杆(12)包括顶杆(17)和稳定块(18),所述顶杆(17)与稳定块(18)的一端连接,所述稳定块(...

【专利技术属性】
技术研发人员:殷振汤怀胜秦笠吉陈子豪
申请(专利权)人:尚匠精密科技湖州有限公司
类型:发明
国别省市:

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