[实用新型]高精密度Z轴正向放大一维精密定位平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及微驱动应用技术领域，具体涉及一种高精密度Z轴正向放大一维精密定位平台。

背景技术

近年来，随着微电子技术、宇航、生物工程等学科的迅速发展，人类社会正式进入了“亚微米-纳米”时代。在电子、光学、机械制造等众多技术领域中，迫切需要高精度、高分辨率、高可靠性的微定位系统，以用于实现高精度的研究。微定位技术在微机电系统、纳米制造技术、微电子及纳米电子技术、纳米生物工程等众多高科技领域将发挥越来越重要的作用，从而用以直接工作或配合其他仪器设备完成高精度的研究和使用。

随着科学技术的不断发展，对微定位的界定也从以前的毫米级发展到现在的亚微米级以及纳米级，以后的发展方向将是亚纳米级(<10-9m)。对高精密系统的研究，美国、德国和日本走在世界的前列，比如在基于压电陶瓷纳米定位方面，能够达到1nm的分辨率、10nm左右的定位精度、10mm以上的行程。目前我国在微定位技术领域的研究还相对落后，因此，开展微定位平台的相关研究，对于缩小同国内外同行的差距，促进我国的国防军工以及国民经济的快速发展有着重大而深远的意义。

微定位平台中的一维精密定位平台，主要功能是实现被操作样件或被观测样件的一维精密运动和定位，以及微探针的一维操作等。其微动工作原理在于利用压电陶瓷的逆压电效应，驱动弹性铰链机构实现微位移传动，以达到一维精密定位的要求。它相对于其他驱动方式的一维精密定位技术，如电机驱动、音圈电机驱动、记忆合金驱动及磁滞伸缩驱动方式等，其基本原理实现方便、控制简单，并具有分辨率高、传动无间隙、易微小化、运动精度高和重复定位精度高等优点。微位移驱动器是微定位平台的关键部分，驱动器的特性和精度对定位平台系统的性能有着重要影响。微位移驱动器是微定位平台的关键部分，驱动器的特性和精度对定位平台系统的性能有着重要影响。

但是，现有的一维精密定位平台在一维实现结构和位移放大方式上有所不同，在实现一维大行程精密定位的过程中都会在一维大行程精密定位中出现误差，最终影响运动精度。而且会为一维大行程精密定位平台带来累积误差和角度误差、耦合位移等技术难题。

因此，针对上述问题，有必要提供一种进一步的解决方案。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种高精密度Z轴正向放大一维精密定位平台，以克服现有的一维精密定位平台在在一维大行程精密定位中容易出现误差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的技术方案如下：

本实用新型的高精密度Z轴正向放大一维精密定位平台包括：基座、放大机构、运动平台、压电陶瓷、预紧机构；

所述放大机构位于所述基座限定的空间中，所述放大机构与所述基座固定连接，所述放大机构包括：柔性臂、第一连接部、第二连接部以及两端的固定部，所述柔性臂为四个，所述其中两个柔性臂对称分布于所述第一连接部的两侧，所述第一连接部通过其两侧的柔性臂与所述两端的固定部进行固定连接；

所述另两个柔性臂对称分布于所述第二连接部的两侧，所述第二连接部通过其两侧的柔性臂与所述两端的固定部进行固定连接，所述柔性臂与所述第一连接部、第二连接部以及两端的固定部之间的连接点为柔性铰链点；

所述运动平台一侧与所述第一连接部相抵靠，另一侧形成平台承载面；

所述压电陶瓷设置于所述第一连接部和第二连接部之间，所述压电陶瓷一端与所述预紧机构相抵靠，另一端与所述固定部相抵靠；

所述预紧机构设置于所述一端的固定部中，所述预紧机构包括预紧螺母和钢珠，所述钢珠与所述压电陶瓷相抵靠，所述预紧螺母通过所述钢珠为所述压电陶瓷提供预紧力。

作为本实用新型的高精密度Z轴正向放大一维精密定位平台的改进，所述基座上开设有螺纹孔，所述放大机构通过所述螺纹孔与所述基座固定连接。

作为本实用新型的高精密度Z轴正向放大一维精密定位平台的改进，所述放大机构通过所述第二连接部与所述基座固定连接。

作为本实用新型的高精密度Z轴正向放大一维精密定位平台的改进，所述第一连接部两侧的柔性臂与所述第二连接部两侧的柔性臂对称设置，所述柔性臂的各个柔性铰链点对称分布。

作为本实用新型的高精密度Z轴正向放大一维精密定位平台的改进，所述高精密度Z轴正向放大一维精密定位平台还包括保护套，所述保护套上开设有用以引出压电陶瓷屏蔽线的通孔。

作为本实用新型的高精密度Z轴正向放大一维精密定位平台的改进，所述放大机构通过线切割工艺一体成型而成。