[实用新型]一种串联型柔性两自由度精密运动平台

说明书

本实用新型公开了一种串联型柔性两自由度精密运动平台，包括外框架、Y向运动支撑框架、串联型双平行四边形柔性导向机构、并联型双平行四边形柔性导向机构和运动平台；外框架与其内部的Y向运动支撑框架通过串联型双平行四边形柔性导向机构连接为一体；Y向运动支撑框架的两侧通过并联型双平行四边形柔性导向机构及并联型双平行四边形柔性导向机构之间的运动平台连接为一体；串联型双平行四边形柔性导向机构与并联型双平行四边形柔性导向机构垂直正交布置；水平分布的X向压电驱动器两端分别固定在外框架和Y向运动支撑框架上；竖直分布的Y向压电驱动器两端分别固定在运动平台和Y向运动支撑框架上。本实用新型结构紧凑，精密度高。

技术领域

本实用新型涉及精密制造与精密装配技术领域，更具体的说是涉及一种串联型柔性两自由度精密运动平台。

背景技术

随着国家芯片发展战略的推行，高端制造装备的需求也越来越多。其中，精密运动装置作为关键技术之一，需要持续突破。传统转动副受到摩擦、间隙、回程差等固有的特性的影响，利用其制作的运动装置的精密性会极大地受到限制，而柔性机构通过部件的变形来完成运动或力的传递，因此可以避免上述误差，是现阶段最常用的精密运动的实现方式，两自由度(X方向和Y方向)运动是实现对准和定位等操作的基础，因此设计具有两个自由度的柔性运动平台具有重要的应用价值。

但是，现有的精密柔性两自由度运动平台通常采用一体化切割成型，配有少量的紧固件进行固定，多采用并联方法进行设计，通过多个柔性梁横纵布置，实现XY方向的运动解耦，但其占用面积比较大，不够紧凑。

因此，提供一种紧凑的串联型柔性两自由度精密运动平台是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种串联型柔性两自由度精密运动平台，结构紧凑，精密度高。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种串联型柔性两自由度精密运动平台，包括外框架、Y向运动支撑框架、串联型双平行四边形柔性导向机构、并联型双平行四边形柔性导向机构、运动平台、X向压电驱动器和Y向压电驱动器；所述外框架与其内部的所述Y向运动支撑框架通过所述串联型双平行四边形柔性导向机构连接为一体；所述Y 向运动支撑框架的两侧通过所述并联型双平行四边形柔性导向机构及所述并联型双平行四边形柔性导向机构之间的所述运动平台连接为一体；所述串联型双平行四边形柔性导向机构与所述并联型双平行四边形柔性导向机构垂直正交布置；水平分布的所述X向压电驱动器一端固定在所述外框架上，所述X 向压电驱动器另一端固定在所述Y向运动支撑框架上；竖直分布的所述Y向压电驱动器一端固定在所述运动平台上，所述Y向压电驱动器另一端固定在所述 Y向运动支撑框架上。

通过采取以上方案，本实用新型的有益效果是：

1)结构紧凑，可用于狭小空间内的定位或跟踪需求，也可以作为多级运动平台的末级实现高精度的运动补偿；

2)采用串联型双平行四边形柔性导向机构及并联型双平行四边形柔性导向机构，同时外框架和Y向运动支撑框架一体化切割成型，可完成无摩擦无回差的超精密的运动，采用X向压电驱动器和Y向压电驱动器驱动，具有超高的运动分辨率；

3)能够实现XY方向的运动解耦，可单独完成X方向或Y方向的运动。

进一步的，所述串联型双平行四边形柔性导向机构由四个X向运动导向梁构成；所述并联型双平行四边形柔性导向机构由四个Y向运动导向梁构成。

进一步的，所述X向压电驱动器和所述Y向压电驱动器均为压电材料。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种串联型柔性两自由度精密运动平台，结构紧凑，精密度高，可以用于如微机电系统、微纳制造技术、芯片检测、微纳装配，纳米电子技术和生物工程等，用来实现高精度的定位与跟踪。

附图说明