[实用新型]一种三自由度精密定位平台

说明书

技术领域

本实用新型属于微纳米技术领域，具体为一种可应用于微操作系统的两平动一转动三自由度柔性精密定位工作平台。

背景技术

随着科技的发展，在超精密加工、微电子工程、生物工程、纳米技术等领域都迫切需要亚微米级甚至纳米级的精密定位技术。最典型的应用在于纳米器件的制造生产。纳米器件包括纳米电子器件和纳米光电器件，可广泛应用于电子学、光学、微机械装置、新型计算机等，是当今新材料与新器件研究领域中最富有活力的研究领域，也是元器件小型化、智能化、高集成化等的主流发展方向。纳米器件由于具有潜在的巨大市场和国防价值，使得其设计和制造的方法、途径、工艺等成为众多科学家、政府和大型企业研究和投资的热点。所以大力发展精密定位技术是大势所趋，是创新科技进步的具体体现。

但是，目前微纳米级精密定位平台主要以两自由度平动居多，即使设计的三自由度精密定位平台，也具有结构复杂、行程小、轴向承载能力较低等缺陷，难以满足实际应用的需求。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单紧凑、行程较大、轴向承载能力较高的一种三自由度精密定位平台。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种三自由度精密定位平台，包括基座和设置在其内部的动平台，所述基座和所述动平台通过三个沿所述动平台的周向均布的铰链放大机构和三个板形柔性铰链机构连接；每个所述铰链放大机构的一端与所述基座柔性连接，另一端和所述动平台柔性连接，中部设有一输入端，铰链放大机构的输入端通过柔性铰链和球型接头与压电陶瓷驱动器连接，所述压电陶瓷驱动器安装在所述基座上，所述压电陶瓷驱动器沿所述动平台的径向设置，在所述压电陶瓷驱动器的输出端上固接有所述球型接头，所述球型接头与所述柔性铰链相切接触，所述柔性铰链固定在所述铰链放大机构的输入端上；每个所述板形柔性铰链机构包括一块弧形柔性板和垂直固定在其上的1～5块径向柔性板，所述弧形柔性板沿所述动平台的周向设置，所述弧形柔性板的两端固定在所述基座上，所述径向柔性板的内端固定在所述动平台上；三个所述板形柔性铰链机构和三个所述压电陶瓷驱动器间隔均布在所述动平台的周向上。

所述动平台为圆盘形。

每块所述弧形柔性板上固定有2～3块均布的所述径向柔性板。

在所述基座上设有定位孔。

本实用新型具有的优点和积极效果是：通过采用将圆盘形动平台设置在基座内部，且将二者通过间隔均匀设置的三个铰链放大机构和三个板形柔性铰链机构连接在一起，并在铰链放大机构上设置输入端的结构，实现两平动一转动，结构简单紧凑；利用铰链放大机构进行位移放大和力的传递，使得板形柔性铰链机构发生弹性变形，从而带动动平台运动，实现微纳米位移的输出，输出位移较大，轴向刚度较高；可作为纳米微操作系统的辅助定位平台实现微量进给和精密定位。为纳米器件的制造生产提供了有效的辅助手段，具有非常重要的应用意义。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的立体图。

图中：1—压电陶瓷驱动器，2—球型接头，3—预紧螺栓，4—柔性铰链，5—铰链放大机构，6—板形柔性铰链，6-1、弧形柔性板，6-2、径向柔性板，7—动平台，8—定位孔，9—基座。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：