[发明专利]无过约束型微位移放大机构

说明书

本发明提供一种无过约束型微位移放大机构，包括放大杆、连接块、弹性移动副、微位移驱动装置和底座，其中放大杆的一端通过弹性转动副与底座连接，另一端作为运动输出端，放大杆的中间部位通过柱面‑柱面副与连接块的一端连接，连接块的另一端通过柱面‑柱面副与弹性移动副的一侧连接，弹性移动副的另一侧与微位移驱动装置的驱动端固接，微位移驱动装置的底部与底座固接。在应用时应保证装配后连接块受到一定的初始压力，以保证连接块两端的半圆柱形凸面和与之接触的半圆柱形凹面紧密配合，通过微位移驱动装置驱动弹性移动副，连接块能够实现自动调节，避免放大杆运动中的过约束问题，能够有效提高运动精度。

技术领域

本发明属于制造技术领域，具体是涉及一种无过约束型微位移放大机构。

背景技术

微位移系统作为精密机械和精密仪器的典型代表和关键技术之一，是实现精密制造、精密测量和精密驱动的不可或缺的重要组成部分，它直接影响着精密和超精密加工水平、精密测量水平，左右着各个微观领域科学研究的发展，在前沿科学研究以及尖端工业生产领域中占据着极其重要的地位。在生物、医疗科学、遗传工程、精细加工、集成电路制造、光纤对接 、CCD对接、航空航天等领域具有广阔的应用前景。

日本日立研究所研制了一种位移放大机构，由双层平行板弹性机构组成，北京化工大学利用超磁致伸缩材料设计了一种微位移放大机构，西安电子科技大学基于柔性铰链设计了一种二级微位移放大机构，江苏大学研制了一种具有两个三角形位移缩放器的两级位移放大机构，华南农业大学根据差式杠杆位移放大原理设计了一种微位移放大机构，中国矿业大学也研制了一种桥式微位移放大机构。

尽管国内外有许多学者研究微位移放大机构，但是在驱动放大杆时，多数采用了直接驱动的方式，由于放大杆为圆弧运动，而微位移驱动装置一般为直线位移输出，因此直接驱动必然带来运动学的过约束问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无过约束型微位移放大机构。其技术方案为：

一种无过约束型微位移放大机构，其特征在于：包括放大杆、连接块、弹性移动副、微位移驱动装置和底座，其中放大杆的一端通过弹性转动副与底座连接，另一端作为运动输出端，放大杆的中间部位通过柱面-柱面副与连接块的一端连接，连接块的另一端通过柱面-柱面副与弹性移动副的一侧连接，弹性移动副的另一侧与微位移驱动装置的驱动端固接，微位移驱动装置的底部与底座固接，弹性移动副的主移动方向与放大杆的轴线垂直。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：结构紧凑，在应用时保证装配后连接块受到一定的初始压力，以保证连接块两端的半圆柱形凸面和与之接触的半圆柱形凹面紧密配合，通过微位移驱动装置驱动弹性移动副，连接块能够实现自动调节，避免了放大杆运动中的过约束问题。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图中：1、底座 2、弹性转动副 3、放大杆 4、柱面-柱面副 5、连接块 6、柱面-柱面副 7、弹性移动副 8、微位移驱动装置。

具体实施方式

包括放大杆3、连接块5、弹性移动副7、微位移驱动装置8和底座1，其中放大杆3的一端通过弹性转动副2与底座1连接，另一端作为运动输出端，放大杆3的中间部位通过柱面-柱面副4与连接块5的一端连接，连接块5的另一端通过柱面-柱面副6与弹性移动副7的一侧连接，弹性移动副7的另一侧与微位移驱动装置8的驱动端固接，微位移驱动装置8的底部与底座1固接，弹性移动副7的主移动方向与放大杆3的轴线垂直。