[实用新型]三段波纹型薄片呈正三角形分布的大行程高精度定位平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三段波纹型薄片呈正三角形分布的大行程高精度定位平台，主要应用于精密定位、精密加工技术领域。

背景技术

在半导体光刻、微型机械、精密测量、超精密加工、微型装配、生物细胞操纵和纳米技术等领域，需要十分精确的定位和非常精细的运动，因此高性能的精密定位工作台成为了这些领域的技术支持。精密定位平台除了要有微纳米级的定位精度、优良的稳定性、刚度及快速响应等，还要求其有较大的运动行程。为了更好的获得这些突出性能，柔性元件常用到精密定位平台的设计中。柔性元件能够克服传统刚性铰链在平台运动过程中出现的爬行、反向间隙和磨损等缺点。

目前，常见的精密定位平台多数采用缺口型柔性铰链作为柔性元件，虽然在配合高性能的驱动器及优良的驱动方式后，其能达到亚微米甚至纳米级的定位精度，但其工作范围只有几十微米。少数微电机驱动的商用精密定位平台，虽然运动范围能达到毫米级，但精度却不够高，而且具有传统机械无法避免的缺点。针对这些问题，国内外学者都做了大量研究，也提出了不少大行程高精度的设计方案，但往往这些平台的整体尺寸偏大，加工成本偏高。

实用新型内容

为了获得毫米级大行程的高精度定位性能, 此实用新型提供一种三段波纹型薄片呈正三角形分布的大行程高精度定位平台。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

三段波纹型薄片呈正三角形分布的大行程高精度定位平台，包括处于平台中心的固定的支架，与所述支架连接的三块柔性体呈正三角形分布且处于同一水平面上，每块柔性体包含一段波纹型薄片，三块柔性体的一端通过螺钉与所述的支架相连，另一端通过螺钉与承载台相连接。

进一步地，所述支架包括外部固定物体相连接的底座、向上凸出的设置在底座中间的凸台。

进一步地，所述柔性体包括具有弹性的波纹型薄片、分别设置于波纹型薄片两端的支架连接板和承载台连接板，所述承载台连接板通过螺钉与承载台相连接，所述支架连接板通过螺钉与所述的支架的凸台相连接，波纹型薄片的采用可以大大提高平台的柔度，缩小平台的整体尺寸。

进一步地，所述波纹型薄片横截面呈周期性波浪形，由若干直片段和半环形段交替相连而成。

进一步地，三块柔性体均为一体式机构，便于加工。

进一步地，三块柔性体的结构和尺寸完全一样，为了简化对该精密定位平台整体刚度的计算以及方便后期控制，同时由对称分布形式抵消平台的漂移。

进一步地，所述承载台呈多边形框式结构，由三块大小相同的方槽形边框沿正三角形布局首尾相连而成，更能减小平台的整体尺寸。

所述平台装配后处于同一平面上，且只有支架与外部固定相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）            精密定位平台的整体尺寸在60mm×60mm以内，其将波纹型薄片用作柔性元件，能获得几毫米的二维平动输出和一维转动输出，可根据具体工作环境改变波纹型薄片的结构尺寸，得到适当的最大行程。

（2）            采用柔性体呈正三角形分布的结构，提高了输出的稳定性，即降低了运动时轴心的漂移。

（3）            柔性体部分采用线切割机床一体化加工成型，避免了装配引入的误差。

附图说明

图1是本实用新型三段波纹型薄片呈正三角形分布的大行程高精度定位平台的立体结构示意图。

图2是柔性体的结构示意图。

图3波纹型薄片结构示意图。

图4是支架的立体结构示意图。

图5是承载台的立体结构示意图。

图中所示为：1.支架；11-底座；12-凸台；2.柔性体；21-支架连接板；22-波纹型薄片；221-直片段；222-半环形段； 23-承载台连接板；3. 承载台。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面用文字结合附图对本实用新型作进一步地描述，但是本实用新型要求保护的范围并不局限于实施方式表示的范围。

如图1所示，三段波纹型薄片呈正三角形分布的大行程高精度定位平台，包括处于平台中心的固定的支架1，与所述支架1连接的三块柔性体2呈正三角形分布且处于同一水平面上，每块柔性体2包含一段波纹型薄片，三块柔性体2的一端通过螺钉与所述的支架1相连，另一端通过螺钉与承载台3相连接。

具体来说，如图4所示，所述支架1包括外部固定物体相连接的底座11、向上凸出的设置在底座11中间的凸台12。