[发明专利]采用四连杆铰链定子的精密压电驱动升降平台

说明书

一种采用四连杆铰链定子的精密压电驱动升降平台，旨在解决当前压电驱动升降平台负载能力弱、定位精度低等技术问题。本发明由上封壳、升降台、传动组件、底座、四连杆铰链定子组件和封装螺栓组成，其中，升降台与传动组件螺纹连接，传动组件与底座过渡配合，并与固定安装在底座内的四连杆铰链定子组件接触，封装螺栓与底座螺纹连接从而将上封壳和传动组件紧固安装在底座上。本发明采用四连杆铰链定子的面接触驱动，其通过四连杆运动特性，以增大其径向驱动力；同时采用螺纹连接传动的方式以实现输出模式转换，可降低升降台垂直输出步距。本发明具有负载能力强、定位精度高、运动稳定性好等特点，在精密驱动与定位领域中具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种采用四连杆铰链定子的精密压电驱动升降平台，属于微纳精密制造与控制技术领域。

背景技术

微纳米技术得到了快速发展，在超精密加工、航空航天科技、现代医疗等技术领域对精密驱动技术的需求日益增长，压电驱动技术也受到越来越多领域的关注及应用。

压电粘滑驱动主要是将锯齿激励电信号施加于压电元件，激发定子产生快慢交替的运动变形，控制定子与动子在“粘”和“滑”两种运动状态之间的相互转换，利用摩擦力驱动动子实现机械运动输出。当前的压电粘滑驱动工作过程可分为缓慢变形与快速恢复阶段，在这两个过程中定子和动子间的摩擦力具有不同作用，缓慢变形阶段表现为摩擦驱动力，快速恢复阶段表现为摩擦阻力，将压电粘滑驱动应用于精密压电升降平台，可大幅度提升精密升降平台驱动性能，但由于摩擦阻力对运动的影响，使得位移回退明显，定位精度显著降低，并且受制于压电元件输出力小，压电升降平台难以实现大驱动力的持续输出，如何较好地解决位移回退问题，实现大负载、高精度的压电升降平台已成为一个亟待解决的问题。

鉴于上述缺陷，创设一种负载能力强、定位精度高的压电驱动升降平台是至关重要的。

发明内容

为解决当前压电驱动升降平台负载能力弱、定位精度低等技术问题，本发明公开了一种采用四连杆铰链定子的精密压电驱动升降平台。

本发明所采用的技术方案：

为达到上述目的，本发明提供一种采用四连杆铰链定子的精密压电驱动升降平台，该精密压电驱动升降平台由上封壳、升降台、传动组件、底座、四连杆铰链定子组件和封装螺栓，其中，所述升降台置于上封壳内，并与传动组件螺纹连接，所述传动组件置于上封壳与底座之间，并与底座过渡配合，所述四连杆铰链定子组件固定安装在底座内，所述封装螺栓与底座螺纹连接从而将上封壳和传动组件紧固安装在底座上。

所述上封壳设有上封壳安装沉头孔、升降台通孔和上封壳下表面，所述上封壳安装沉头孔内安装封装螺栓，所述升降台通孔内穿过升降台，所述上封壳下表面与传动组件相接触。

所述升降台设有外设安装螺纹孔、升降台安装螺纹轴和升降台下表面，所述外设安装螺纹孔用于安装外部设备，所述升降台安装螺纹轴与传动组件螺纹连接，所述升降台下表面与传动组件相接触。

所述传动组件包括运动转换机构、传动轴、限位板、轴承和传动轴承，所述运动转换机构与传动轴螺纹连接，并通过限位板轴向限位，所述轴承和传动轴承均安装在传动轴上。

所述运动转换机构设有运动转换机构上表面、运动转换机构上螺纹孔、运动转换机构下螺纹孔和运动转换机构限位孔，所述运动转换机构上表面与升降台下表面相接触，所述运动转换机构上螺纹孔与升降台安装螺纹轴螺纹连接，所述运动转换机构下螺纹孔与传动轴螺纹连接，所述运动转换机构限位孔穿过限位板的限位轴。

所述传动轴设有传动螺纹轴、传动轴承限位凸台、轴承安装轴、轴承上限位面、传动轴承限位面和传动轴承安装轴，所述传动螺纹轴与运动转换机构下螺纹孔螺纹连接，所述传动轴承限位凸台、传动轴承限位面和传动轴承安装轴与传动轴承连接，所述轴承安装轴和轴承上限位面与轴承连接，安装限位轴承。