[发明专利]一种微纳加工系统及控制方法

说明书

本发明属于压电促动器技术领域，具体涉及一种微纳加工系统及控制方法。该微纳加工系统，包括装配基臂、定位平台、第一传动连接臂和第二传动连接臂，所述装配基座一侧设有固定基臂，装配基臂上通过第二柔性铰链连接有第一传动连接臂，所述第一传动连接臂上通过第一柔性铰链设有第二传动连接臂，所述固定基臂与第一传动连接臂之间设有第一压电陶瓷驱动器，第二传动连接臂与装配基臂之间设有第二压电陶瓷驱动器，所述第二传动连接臂端部对应定位平台设有刀尖。其有益效果是：结构简单紧凑，运动形成大，固有频率高，用于二维振动辅助切削,可延长刀具的使用寿命、减小切削力，而且提高了工件加工表面质量。

技术领域

本发明属于压电促动器技术领域，具体涉及一种微纳加工系统及控制方法。

背景技术

近年来，随着微电子产业的蓬勃发展，微电子产业的发展已成为衡量一个国家综合实力的重要标志，成为促进国民经济持续发展和国家战略性基础产业安全的重要保障。随着微电子产业的持续发展，其相关行业器件不断向着微型化、高性能和高集成度方向发展，对于装配和操作的质量要求越来越严格，因此对微器件封装的质量和效率提出了更高的要求，目前，微纳加工结构大多采用刚性结构形式，其对装配精度要求很高，且难以微小化，行程小，难以加工复杂表面结构。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种微纳加工系统及控制方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种微纳加工系统，包括装配基臂、定位平台、第一传动连接臂和第二传动连接臂，所述装配基座一侧设有固定基臂，装配基臂上通过第二柔性铰链连接有第一传动连接臂，所述第一传动连接臂上通过第一柔性铰链设有第二传动连接臂，所述固定基臂与第一传动连接臂之间设有第一压电陶瓷驱动器，第二传动连接臂与装配基臂之间设有第二压电陶瓷驱动器，所述第二传动连接臂端部对应定位平台设有刀尖。

进一步，所述第一柔性铰链与第一传动连接臂连接处设有第一压变片，第二柔性铰链与装配基臂连接处设有第二压变片。

进一步，所述固定基臂与第一传动连接臂互相平行。

进一步，所述第一传动连接臂与装配基臂之间互相垂直，第二传动连接臂与第一传动连接臂互相垂直，第二传动连接臂与装配基臂之间互相平行。

一种微纳加工系统的控制方法，通过第二压电陶瓷驱动器控制第二传动连接臂在竖直方向即Y向的运动；通过第一压电陶瓷驱动器控制第一传动连接臂在水平方向即X向的运动；第二压电陶瓷驱动器控制第二传动连接臂的下压；第一压电陶瓷驱动器控制第一传动连接臂的平面移动；整体的桥式放大机构设计，可放大压电陶瓷驱动位移；在进行微纳加工时，分别对两个压电陶瓷驱动器施加电压，使刀尖以椭圆形式的轨迹运动，通过改变压电陶瓷电压及频率，改变刀尖切入的范围，实现超声加工或振动辅助加工；通过应变片检测铰链的应变，反馈给控制系统，从而实现精密加工控制。

本发明的有益效果是：结构简单紧凑，运动形成大，固有频率高，用于二维振动辅助切削, 可延长刀具的使用寿命、减小切削力，而且提高了工件加工表面质量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明的结构示意图。

图中，1 装配基臂，2固定基臂，3定位平台,4第一压电陶瓷驱动器,5第一传动连接臂,6第二传动连接臂,7第一压变片，8第二压变片，9第一柔性铰链,10第二柔性铰链，11第二压电陶瓷驱动器，12刀尖。

具体实施方式