[发明专利]三自由度纳米级微定位工作台

摘要

本发明涉及一种用于平面磨削主动控制的新型数控纳米级微定位工作平台。三自由度纳米级微定位工作台，主要由三个可以沿轴向发生位移变化的压电陶瓷驱动器以及三个圆形凹槽弹性铰链等构成，每个驱动器的上部装有球形接头并与弹性铰链形成赫兹接触。弹性铰链、弹性预紧环以及立柱固连在一起构成预紧机构，弹性预紧环通过螺栓和动平台连接。立柱与预紧机构和底座刚性连接成为一整体结构。每个位移传感器的两个极板通过各自的固定支架分别固定于弹性预紧环和底座上，并与压电陶瓷驱动器相互间隔60°。本发明的特点在于，提高磨削加工精度可以达到纳米级的水平，使得在超精密平面磨削加工中，进给系统能实现纳米级的分辨率和定位。

主权项

1.三自由度纳米级微定位工作台，主要由动平台(1)、压电陶瓷驱动器(2)、电容式位移传感器(3)以及底座(4)构成，其特征在于三个压电陶瓷(PZT)驱动器(2)沿圆周等间隔通过调整垫片(11)与底座(4)刚性固定，每个驱动器(2)上部通过螺纹与球形接头(6)连接并且球形接头(6)与弹性铰链(7)形成赫兹接触，三个圆形凹槽弹性铰链(7)沿圆周也以等间隔的方式刚性固定在连接环(8)上，弹性铰链(7)、连接环(8)以及立柱(5)固连在一起构成预紧机构，连接环(8)通过螺栓和动平台(1)连接，立柱(5)和底座(4)刚性连接成为一整体结构，三个电容式位移传感器(3)的两个极板通过各自的固定支架(9、10)沿压电陶瓷(PZT)驱动器(2)所在圆周等间隔分别固定于连接环(8)和底座(4)上，并与压电陶瓷(PZT)驱动器(2)相互间隔60°。