[发明专利]一种具有双位移的二维精密微动工作台及使用方法

权利要求书

1.一种具有双位移的二维精密微动工作台，其特征在于：它包括底座（11），所述底座（11）的顶部通过底层片簧组支撑安装有中层工作台（12），所述中层工作台（12）的顶部通过顶层片簧组支撑安装有上层工作台（14），所述中层工作台（12）的侧壁上固定有第一楔形块（4），所述第一楔形块（4）与用于驱动其沿Y向微动的Y向楔形机构相配合；所述上层工作台（14）的侧壁上固定有第二楔形块（9），所述第二楔形块（9）与用于驱动其沿X向微动的X向楔形机构相配合。

2.根据权利要求1所述一种具有双位移的二维精密微动工作台，其特征在于：所述底层片簧组包括第一片簧（6）、第二片簧（10）、第三片簧（16）和第四片簧（17）；所述第一片簧（6）和第二片簧（10）布置在底座（11）和中层工作台（12）的同一侧，所述第三片簧（16）和第四片簧（17）布置在与第一片簧（6）和第二片簧（10）相对的一侧。

3.根据权利要求1所述一种具有双位移的二维精密微动工作台，其特征在于：所述顶层片簧组包括第五片簧（1）、第六片簧（5）、第七片簧（13）和第八片簧（15）；所述第五片簧（1）和第六片簧（5）固定在中层工作台（12）和上层工作台（14）的同一侧，所述第七片簧（13）和第八片簧（15）布置在与第五片簧（1）和第六片簧（5）相对的一侧。

4.根据权利要求1所述一种具有双位移的二维精密微动工作台，其特征在于：所述底层片簧组和顶层片簧组的片簧沿着底座（11）的四边呈相邻布置。

5.根据权利要求1所述一种具有双位移的二维精密微动工作台，其特征在于：所述Y向楔形机构包括第一螺旋测微器（3），所述第一螺旋测微器（3）的测量杆末端连接有用于和第一楔形块（4）相配合的X向移动楔形块（2）构成楔形面配合。

6.根据权利要求1所述一种具有双位移的二维精密微动工作台，其特征在于：所述X向楔形机构包括第二螺旋测微器（8），所述第二螺旋测微器（8）的测量杆末端连接有用于和第二楔形块（9）相配合的Y向移动楔形块（7）构成楔形面配合。

7.根据权利要求1所述一种具有双位移的二维精密微动工作台，其特征在于：所述Y向楔形机构和X向楔形机构呈相邻布置。

8.根据权利要求1所述一种具有双位移的二维精密微动工作台，其特征在于：所述底层片簧组和顶层片簧组的片簧都采用薄弹簧片，在其中间部位设置有加强板。

9.权利要求1-8任意一项所述双位移的二维精密微动工作台的使用方法，其特征在于它包括以下步骤：

Step1：先转动第一螺旋测微器（3），通过第一螺旋测微器（3）驱动其末端的X向移动楔形块（2），通过X向移动楔形块（2）与固定在中层工作台（12）上的第一楔形块（4）相配合，进而通过楔形面传动方式驱动第一楔形块（4）沿Y方向移动，实现第一次位移；

Step2：第一楔形块（4）与中层工作台（12）固定相连，第一楔形块（4）的Y方向移动将驱动中层工作台（12）沿Y方向移动，实现第二次位移；

Step3：转动第二螺旋测微器（8），通过第二螺旋测微器（8）驱动其末端的Y向移动楔形块（7），通过Y向移动楔形块（7）与固定在上层工作台（14）上的第二楔形块（9）相配合，进而通过楔形面传动方式驱动第二楔形块（9）沿X方向移动，实现第三次位移；

Step4：第二楔形块（9）与上层工作台（14）固定相连，第二楔形块（9）的X方向移动将驱动上层工作台（14）沿X方向移动，实现第四次位移。

10.根据权利要求9所述的二维精密微动工作台的使用方法，其特征在于：所述Step1中X向移动楔形块（2）沿X方向位移为△x，则第一楔形块（4）沿Y方向移动的距离为△y=∆xtanα，即此时中层工作台（12）沿Y方向移动的距离为△y；

所述Step3中Y向移动楔形块（7）沿Y方向位移为△y1，则第二楔形块（9）沿X方向移动的距离为△x1=△y1 tanα，即此时上层工作台（14）沿X方向移动的距离为△x1；

所述α为第一楔形块（4）和第二楔形块（9）上构成楔形配合的锐角的角度值。