[实用新型]一种基于柔顺机构的微位移放大机构

说明书

技术领域

本实用新型属于微位移放大机构，应用于压电陶瓷驱动的大行程精密定位平台中，具体涉及一种基于柔顺机构的微位移放大机构。

背景技术

微位移放大机构在压电陶瓷驱动的大行程精密定位平台中有非常重要的应用。压电陶瓷驱动器具有驱动力大，快速响应以及定位精度高的优点，但是其工作行程有限，一般需要位移放大机构放大其工作行程。目前国内外最为常用的柔顺微位移放大机构一般为杠杆型放大机构或桥型放大机构。其中，杠杆放大机构通过杠杆原理进行位移放大，但放大倍数有限且精度不高。而桥型放大机构通过结构的屈曲变形进行位移放大。但传统桥型放大机构中设定驱动器输入方向与实际位移输出方向相互垂直，而这种结构布置方式并不一定是最优的；并且导致驱动器的布置方式比较单一，即多自由度精密定位平台机构的实际输入方向确定后，则驱动器方向不能改变。显然，在保证能实现大的位移放大倍数的前提下，改变微位移放大机构本体的几何结构，以获得在输出位移方向指定的情况下，驱动器的方向可灵活指定的微位移放大机构具有重要的意义，可广泛用于大行程精密定位平台领域。

发明内容

本实用新型的目的在于针对已有技术所存在的上述缺点，提供一种基于柔顺机构的微位移放大机构。本实用新型采用柔顺位移导向机构，使得微位移放大机构能在指定方向位移输出下，可沿任意方向布置驱动器进行输入。

本实用新型采取了下述技术方案：

一种基于柔顺机构的微位移放大机构，由基座、运动平台、两组位移导向机构、两组驱动器以及两组预紧垫片组成，在基座上沿与中心对称轴K呈夹角α方向分别开有方槽，用于安装两组驱动器；两组预紧垫片的内、外端面分别与基座、两组驱动器紧密接触；两组驱动器分别与位移导向机构上的两组柔性铰链的外表面通过点接触紧密连接；位移导向机构分别通过两组柔性铰链与基座相连接；位移导向机构分别依次通过第一柔性铰链、第二刚性片段和第三柔性铰链与运动平台相连接。

整个微位移放大机构以中心线K为对称轴左右对称设置。在运动平台上开有螺纹孔，可任意安装和组合成多自由度微位移平台，方便快捷。

所述第一柔性铰链和第三柔性铰链为叶型柔性铰链、直圆型柔性铰链或抛物线型柔性铰链。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有点及效果：

微位移放大机构中采用位移导向机构，可以使在指定输入位移方向下，灵活布置驱动器的方向进行输入，提高驱动器布置方式的灵活性。微位移机构可采用对称结构，简化机构的控制和操作。采用整体式对称柔顺机构，有效保证微位移放大机构的精度。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图。

图2是实施例一的等轴测图。

图3是实施例二的结构示意图。

图4是实施例三的结构示意图。

具体实施方法

以下结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

实施例一：

如附图1所示，本基于柔顺机构的微位移放大机构，由基座1、运动平台10、两组位移导向机构6a、6b、两组驱动器3a、3b以及两组预紧垫片2a、2b组成；所述基座1上沿与中心对称轴K呈夹角α方向分别开有方槽m1、m2，用于安装两组驱动器3a、3b；两组预紧垫片2a、2b的内、外端面分别与基座1和两组驱动器3a、3b紧密接触；两组驱动器3a、3b分别与位移导向机构6a、6b上的柔性铰链4a、4b的外表面通过点接触紧密连接；位移导向机构6a、6b分别通过两个柔性铰链4a、4b与基座1相连接；位移导向机构6a、6b分别依次通过第一柔性铰链7a、7b，第二刚性片段8a、8b和第三柔性铰链9a、9b与运动平台10相连接；

所述基座1，运动平台10，两组位移导向机构6a、6b，两组柔性铰链4a、4b、第一柔性铰链7a、7b、第三柔性铰链9a、9b以及刚性片段8a、8b组成由一块材料经线切割机加工而成；整个微位移放大机构以中心线K为对称轴左右对称设置；中心对称轴K方向为运动平台10输出位移方向；运动平台10上开有螺纹孔11，如图2所示。