[发明专利]基于位移传感器的二维微动台

说明书

技术领域

本发明涉及二维微动台技术领域，特别是涉及一种基于位移传感器的二维微动台。

背景技术

微驱动技术是微机电系统研究的重要内容，应用于精密自动控制与微细操作等领域，直接影响精密、超精密切削加工水平、精密测量水平及超大规模集成电路生产水平的关键环节，在微机电系统的研究及微型产品的研制开发中发挥着重要的作用。

微驱动机器人在微零件装配、微机电系统(MEMS)、医学、精密光学等领域有着广泛的应用前景。而微驱动台作为微装配机器人的核心执行部分，直接决定机器人的工作效果。研究具有微位移反馈检测功能的微动台是微驱动机器人研究中的一个重点和难点。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于位移传感器的二维微动台。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种集成度高、结构紧凑、并且具有精确位移反馈功能的基于位移传感器的二维微动台。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种基于位移传感器的二维微动台，所述二维微动台包括二维驱动工作台和位于二维驱动工作台上的二维位移传感器，所述二维驱动工作台包括微动台基体，微动台基体内设有传感器连接台以及位于传感器连接台外侧的压电陶瓷放置区和杠杆放大机构，所述压电陶瓷放置区与杠杆放大机构、杠杆放大机构与微动台基体、杠杆放大机构与传感器连接台通过支撑柔性梁固定连接，所述二维位移传感器为二维梳齿位移传感器，包括传感器基体、位于传感器基体中间且与所述传感器连接台相连的连接块以及与传感器基体和连接块相连的传感器梳齿检测区。

作为本发明的进一步改进，所述传感器梳齿检测区设有若干梳齿组，梳齿组包括与传感器基体相连的静齿组和与连接块相连的动齿组。

作为本发明的进一步改进，所述动齿组与连接块之间通过若干柔性梁固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述梳齿组包括若干相对垂直设置的X向梳齿组和Y向梳齿组。

作为本发明的进一步改进，所述二维位移传感器为硅基MEMS电容式位移传感器。

作为本发明的进一步改进，所述压电陶瓷放置区包括相对垂直设置的X向压电陶瓷放置区和Y向压电陶瓷放置区，所述杠杆放大机构包括相对垂直设置的X向杠杆放大机构和Y向杠杆放大机构，所述X向压电陶瓷放置区和X向杠杆放大机构、Y向压电陶瓷放置区和Y向杠杆放大机构分别通过支撑柔性梁固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述传感器连接台四周连接有与支撑柔性梁相连的用于实现运动解耦的解耦柔性梁。

作为本发明的进一步改进，所述二维驱动工作台和二维位移传感器中间通过连接板固定连接，连接板中间位置设有过孔，所述连接块通过过孔与传感器连接台相连接。

作为本发明的进一步改进，所述连接块四个角部设有向上凸出的连接块支撑部，用于支撑所述二维位移传感器。

本发明的有益效果是：二维微动台器行程大，可实现全闭环控制，其具有结构紧凑、体积小、集成度高、精度高的特点，同时在二维检测方面实现了有效的解耦，所以此种结构的微动台的应用会越来越广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一优选实施方式中基于位移传感器的二维微动台的立体结构示意图；

图2为本发明一优选实施方式中二维驱动工作台的立体结构示意图；

图3为本发明一优选实施方式中二维位移传感器的立体结构示意图；

图4为本发明一优选实施方式中连接二维驱动工作台和二维位移传感器的连接板的立体结构示意图。

其中：

1      二维驱动工作台    1-1    微动台基体

1-2    杠杆放大机构      1-3    压电陶瓷放置区

1-4    传感器连接台      1-5    解耦柔性梁

1-6    支撑柔性梁        2      二维位移传感器

2-1    传感器基体        2-2    传感器梳齿检测区

2-3    连接块            2-4    柔性梁

3      连接板            3-1    连接块支撑部

3-2    过孔