[发明专利]三自由度柔性精密定位工作台

摘要

本发明公开了三自由度柔性精密定位工作台，本工作台结构中采用六个压电陶瓷驱动器，每个驱动器尾部通过螺栓与基座相连，顶端通过螺纹连接球形接头，实现赫兹接触。定位工作台的柔性机构主要包括基座、六个结构完全一致的柔性支链及其支撑的动平台三部分。三个位置传感器用来测量动平台的实际输出，分别固定于刚性支架和动平台之间。此精密定位工作台具有分辨率高、动态响应速度快的特点，可作为纳米压印光刻定位系统的辅助定位平台实现微量进给和精密定位。

主权项

三自由度柔性精密定位工作台，其特征在于：它包括刚性支架和连接在所述的刚性支架顶部的基座，在所述的基座中间通过六个柔性支链连接有一个其横截面为矩形的动平台，所述的六个柔性支链的其中两个分别沿动平台的上下两个相对侧边的中线方向设置，另外四个柔性支链两两一组分别位于所述的动平台的左右相对侧边处并且左右两组柔性支链之间相对于所述的动平台的竖直对称轴对称分布设置，组成每组柔性支链的两个柔性支链的轴线相互平行且相对于所述的动平台的水平对称轴对称分布，每一所述的柔性支链均包括一个刚性移动块，所述的刚性移动块的前部分镶嵌于从动平台侧边向动平台内部延伸的动平台凹槽内，所述的刚性移动块的后部分镶嵌于开在基座内的基座凹槽内，在所述的刚性移动块的前部分的前端以及位于动平台的侧边位置的前部分的末端的左右侧壁上依次开有第一、二组半圆凹槽，第一组所述的半圆凹槽的两个半圆弧面之间的连接部分形成前单自由度柔性铰链，第二组所述的半圆凹槽的两个半圆弧面之间的连接部分形成与所述的前单自由度柔性铰链串联设置的后单自由度柔性铰链，所述的前单自由度柔性铰链与所述的动平台相连，所述的刚性移动块的后部分左右两侧壁各自与两个平行并联设置的一字型柔性板簧的一端侧壁垂直相连，两个所述的一字型柔性板簧的另一端侧壁与所述的基座凹槽的内侧壁垂直相连，在所述的基座上开有六个与每一刚性移动块后部分尾端侧壁相连的矩形通槽，在所述的六个矩形通槽内水平的装有六个压电陶瓷驱动器，所述的压电陶瓷驱动器的前端螺纹连接有球形接头，所述的球形接头顶在所述的刚性移动块后部分尾端侧壁上，所述的压电陶瓷驱动器的尾端通过螺栓与基座相连，在动平台底面上和刚性支架的顶面上沿同一圆周方向等间隔的分别固定有三个电容式位置传感器的一个电极板。