[发明专利]一种纳米级微动机构和测量仪器

说明书

本发明提供了一种纳米级微动机构和测量仪器，属于传动结构领域，包括螺杆和柔性金属框架，柔性金属框架包括第一端块、第二端块和两个柔性片，柔性片的两端分别与第一端块和第二端块连接，两个柔性片间隔设置，且两个柔性片分别与螺杆螺接，转动螺杆令两个柔性片相互远离或者靠近。本发明提供的纳米级微动机构利用螺杆的转动，令两个柔性片相互靠近或者远离，两个柔性片在相互靠近或者远离时，发生形变，带动第一端块和第二端块移动，让第一端块和第二端块相互靠近或者远离，本发明提供的纳米级微动机构结构极其简单，在受到震动时，螺杆的转动也能稳定的带动第一端块和第二端块靠近或者远离，是一种高精度、高可靠性且高稳定性的微动机构。

技术领域

本发明涉及传动结构领域，具体而言，涉及一种纳米级微动机构和测量仪器。

背景技术

现有技术基本都是在测量方向上轴向安装微减速电机带动螺杆通过导轨带动活动测片产生水平位移，最小可调位移量不够小，机械导轨存在的“爬行”和机械运动间隙由于物理原理而难于消除，容易产生颤动、结构复杂，受制于微动结构质量较大，观测时频率响应无法提高且易受本底震动干扰。较多的零部件之间的装配应力又会对需要测量的应变量产生干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米级微动机构，以改善现有传动装置结构复杂、频率响应无法提高且易受到震动干扰的问题。

本发明的目的在于提供一种测量仪器，以改善现有传动装置结构复杂、频率响应无法提高且易受到震动干扰的问题。

本发明是这样实现的：

基于上述的第一目的，本发明提供了一种纳米级微动机构，包括螺杆和柔性金属框架，所述柔性金属框架包括第一端块、第二端块和两个柔性片，所述柔性片的两端分别与所述第一端块和所述第二端块连接，两个所述柔性片间隔设置，且两个所述柔性片分别与所述螺杆螺接，转动所述螺杆令两个所述柔性片相互远离或者靠近。

本发明提供的纳米级微动机构利用螺杆的转动，令两个柔性片相互靠近或者远离，两个柔性片在相互靠近或者远离时，发生形变，带动第一端块和第二端块移动，让第一端块和第二端块相互靠近或者远离，本发明提供的纳米级微动机构结构极其简单，大大减小了结构整体的质量，在受到震动时，螺杆的转动也能稳定的带动第一端块和第二端块靠近或者远离，是一种高精度、高可靠性且高稳定性的微动机构。

在本实施例的一种实施方式中：所述螺杆包括第一杆和第二杆，所述第一杆和所述第二杆同轴设置，所述第一杆和所述第二杆上分别设置有螺纹，所述第一杆上的螺纹旋向与所述第二杆上的螺纹旋向相同，且所述第一杆上的螺纹的螺距与所述第二杆上的螺纹的螺距不同，所述第一杆和所述第二杆分别与两个所述柔性片螺接。

转动螺杆，由于第一杆和第二杆的螺纹的螺距不同，因此在螺杆转动单位角度时，由于差动原理，两个柔性片相对于螺杆移动的距离会不同，比如在顺时针转动螺杆时，位于第一杆上的柔性片和位于第二杆上的柔性片会同时朝向齿轮盘的方向移动，但由于第一杆螺距大于第二杆螺距，第一杆柔性片运动速度微微大于第二杆柔性片的运动速度，这时两个柔性片就会相互远离；同样的，如果逆时针转动螺杆时，位于第一杆上的柔性片和位于第二杆上的柔性片会同时朝向第二杆的方向移动，但由于第一杆螺距大于第二杆螺距，第一杆柔性片运动速度微微大于第二杆柔性片的运动速度，这时两个柔性片就会相互靠近。

在本实施例的一种实施方式中：所述第一杆的直径大于所述第二杆的直径。

这样可以避免位于第二杆上的柔性片移动到第一杆上或者是位于第一杆上的柔性片移动到第二杆上，从而避免对螺杆和柔性片上的螺纹孔造成不可逆的伤害。