[发明专利]采用跨层连接的叠层结构的柔性定位平台

说明书

一种采用跨层连接的叠层结构的柔性定位平台，包括顶部输出平台、Y轴工作机构、X轴工作机构和平台底座，其中，所述Y轴工作机构、X轴工作机构和平台底座之间采用立体交叉的连接方式进行连接，使Y轴工作机构的中央固定基准孔能够直接固定连接在底层基座上，即平台底座的一部分跨过X轴工作机构，从而与Y轴工作机构的某一部位连接。本发明提出的跨层连接叠层结构用跨层交叉连接方式取代了中间层转接基座的作用，能够有效减小平台厚度和质量。

技术领域

本发明涉及精密定位平台结构设计技术领域，尤其涉及一种采用跨层连接的叠层结构的柔性定位平台和原子力显微镜系统。

背景技术

叠层并联结构是压电柔性定位平台常用的结构之一，现有技术中的普通叠层并联结构由于两层的桥式放大器都需要固定锚点，采用了中间层转接基座，但是这一层附加结构使得平台整体厚度和质量都有所增加，不利于平台的小型化和轻量化设计。因此，亟需一种更加小型化和轻量化的柔性定位平台。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种采用跨层连接的叠层结构的柔性定位平台，以期部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一方面，提供了一种采用跨层连接的叠层结构的柔性定位平台，包括顶部输出平台、Y轴工作机构、X轴工作机构和平台底座，其中，

所述Y轴工作机构、X轴工作机构和平台底座之间采用立体交叉的连接方式进行连接，使Y轴工作机构的中央固定基准孔能够直接固定连接在底层基座上，即平台底座的一部分跨过X轴工作机构，从而与Y轴工作机构的某一部位连接。

其中，所述柔性定位平台采用的材料为Al-7075。

其中，所述柔性定位平台的柔性结构包括Y轴工作机构和X轴工作机构，由金属线切割加工而成；结构设计时要保证Y轴工作机构和X轴工作机构中的板簧厚度以及柔性铰链缺口处厚度的尺寸不得小于0.2mm。

其中，所述X轴工作机构和Y轴工作机构形状相同，放置方向互相垂直。

其中，所述X轴工作机构或Y轴工作机构包括桥式放大器、压电陶瓷、导向结构和解耦机构，其中，所述桥式放大器与压电陶瓷直接接触，用于对输入位移进行放大后输出。

其中，所述X轴工作机构或Y轴工作机构的导向结构部分包含八个板簧，设置于所述桥式放大器的两端，用于抑制不平衡的运动。

其中，所述解耦结构设置在所述X轴工作机构或Y轴工作机构的最外圈的部分，用于将X轴方向位移运动和Y轴方向位移分离，使其互不干扰或干扰很小。

其中，在所述桥式放大器上加工减重孔，在底层基座上加工一体化立柱穿过减重孔，用于为桥式放大器提供固定锚点。

作为本发明的另一方面，提供了一种采用如上所述的柔性定位平台的原子力显微镜系统。

基于上述技术方案可知，本发明的采用跨层连接的叠层结构的柔性定位平台相对于现有技术至少具有如下有益效果之一或其中的一部分：

本发明提出的跨层连接叠层结构用跨层交叉连接方式取代了中间层转接基座的作用，能够有效减小平台厚度和质量。

附图说明

图1是本发明实施例提供的采用跨层连接的叠层结构的柔性定位平台的爆炸示意图；

图2是本发明实施例提供的单层工作结构的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的凹形桥式放大器的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的导向结构的示意图；

图5是本发明实施例提供的导向结构工作状态下变形示意图。

具体实施方式