一種基于剪切式壓電驅(qū)動的微型二維移動工作臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微型二維移動工作臺，具體涉及一種基于剪切式壓電驅(qū)動的微型二維移動工作臺，屬于機電領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]二維移動工作臺廣泛運用于顯微鏡，光學檢測觀測領(lǐng)域，通常在高倍顯微鏡下，比如金相顯微鏡等對物體移動距離比較精細的情況下會使用到的一個移動工作臺。在二維移動工作臺的結(jié)構(gòu)中，廣泛采用具有高精度的滾珠導(dǎo)軌對移動工作臺進行限位，并采用機械螺旋傳動結(jié)構(gòu)對移動工作臺進行驅(qū)動。這種傳統(tǒng)的二維移動工作臺要求的加工和裝配精度很高，造成了成本高，又由于其體積不易小型化。而基于剪切式壓電驅(qū)動的微型二維移動工作臺利用逆壓電效應(yīng)，由壓電材料產(chǎn)生的聲波或超聲波振動驅(qū)動移動工作臺在粘滑模型的基礎(chǔ)上進行直線運動。這種新型的微型移動平臺可以進行高精確度的速度、位置控制，且擁有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)形狀靈活多變等優(yōu)點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決現(xiàn)有二維移動工作臺體積大成本高不易小型化的問題，進而提出一種基于剪切式壓電驅(qū)動的微型二維移動工作臺。
[0004]本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明包括壓電陶瓷組、第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線、第三導(dǎo)線、第四導(dǎo)線、磁鐵片、移動工作臺基座、第一信號控制組件和第二信號控制組件，壓電陶瓷組設(shè)置在移動工作臺基座上，磁鐵片安裝在壓電陶瓷組的上表面上，壓電陶瓷組通過第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線與所述第一信號控制組件連接，壓電陶瓷組通過第三導(dǎo)線和第四導(dǎo)線與所述第二信號控制組件連接。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明由于剪切式壓電陶瓷處于非諧振頻率，可以更加容易的建立數(shù)學模型，這種新型的微型移動平臺可以進行高精確度的速度、位置控制，且擁有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)形狀靈活多變等優(yōu)點，并可以根據(jù)工程需要，具體安排布置其尺寸。
【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是抗磨陶瓷A片的俯視圖，圖3第一壓電陶瓷片的俯視圖，圖4是抗磨陶瓷B片的俯視圖，圖5是第二壓電陶瓷片的俯視圖，圖6是抗磨陶瓷C片的俯視圖，圖7是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0007]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種基于剪切式壓電驅(qū)動的微型二維移動工作臺包括壓電陶瓷組1、第一導(dǎo)線2、第二導(dǎo)線3、第三導(dǎo)線4、第四導(dǎo)線5、磁鐵片6、移動工作臺基座7、第一信號控制組件和第二信號控制組件，壓電陶瓷組I設(shè)置在移動工作臺基座7上，磁鐵片6安裝在壓電陶瓷組I的上表面上，壓電陶瓷組I通過第一導(dǎo)線2和第二導(dǎo)線3與所述第一信號控制組件連接，壓電陶瓷組I通過第三導(dǎo)線4和第四導(dǎo)線5與所述第二信號控制組件連接。
[0008]本實施方式中壓電陶瓷組與磁鐵片粘接在一起，磁鐵片與移動工作臺基座之間的磁力為壓電陶瓷提供其在基座上的正壓力，驅(qū)動電壓驅(qū)動壓電陶瓷組運動，從而使得壓電陶瓷組與移動工作臺基座之間的摩擦力改變，并通過摩擦力驅(qū)動移動工作臺延橫向或縱向直線運動，該直線運動的復(fù)合就是一個曲線運動。
[0009]本實施方式中第一信號控制組件由信號發(fā)生器、波形放大器、輸出電路、濾波電路和示波器組成，所述信號發(fā)生器與所述波形放大器連接，所述輸出電路與所述濾波電路并聯(lián)進行濾波，輸出電路的正極輸出端與第一導(dǎo)線2的另一端連接，所述輸出電路的負極輸出端與第二導(dǎo)線3的另一端連接。
[0010]本實施方式中第二信號控制組件由信號發(fā)生器、波形放大器、輸出電路、濾波電路和示波器組成，所述信號發(fā)生器與所述波形放大器連接，所述輸出電路與所述濾波電路并聯(lián)進行濾波，輸出電路的正極輸出端與第三導(dǎo)線4的另一端連接，所述輸出電路的負極輸出端與第四導(dǎo)線5的另一端連接。
[0011]【具體實施方式】二:結(jié)合圖1至圖6說明本實施方式，本實施方式所述一種基于剪切式壓電驅(qū)動的微型二維移動工作臺的壓電陶瓷組I由抗磨陶瓷A片1-1、第一壓電陶瓷片1-2、抗磨陶瓷B片1-3、第二壓電陶瓷片1-4、抗磨陶瓷C片1-5由上至下依次疊加組成，抗磨陶瓷A片1-1與第一壓電陶瓷片1-2之間、第一壓電陶瓷片1-2與抗磨陶瓷B片1-3之間、抗磨陶瓷B片1-3與第二壓電陶瓷片1-4之間、第二壓電陶瓷片1-4與抗磨陶瓷C片1-5之間均通過導(dǎo)電膠水粘接，第一導(dǎo)線2的一端插裝在抗磨陶瓷A片1-1與第一壓電陶瓷片1-2之間，第一導(dǎo)線2另一端與所述第一信號控制組件連接，第二導(dǎo)線3的一端插裝在第一壓電陶瓷片1-2與抗磨陶瓷B片1-3之間，第二導(dǎo)線3的另一端與所述第一信號控制組件連接，第三導(dǎo)線4的一端插裝在抗磨陶瓷B片1-3與第二壓電陶瓷片1-4之間，第三導(dǎo)線4的另一端與所述第二信號控制組件連接，第四導(dǎo)線5的一端插裝在第二壓電陶瓷片1-4與抗磨陶瓷C片1-5之間，第四導(dǎo)線5的另一端與所述第二信號控制組件連接。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0012]工作原理
[0013]本發(fā)明在將壓電陶瓷組與磁鐵片粘貼裝配后，將磁鐵片的一端至于最上端，然后將他們放在移動工作臺基座上，通過控制信號控制裝置輸出的電壓信號達到控制兩個壓電陶瓷進而驅(qū)動兩個壓電陶瓷組，當控制信號控制裝置輸出的電壓信號為鋸齒波時，兩個壓電陶瓷的位移曲線為鋸齒波，在粘滑模型的理論下，該移動工作平臺(壓電陶瓷組與磁鐵片的整體)能在移動工作臺基座上二維移動。
【主權(quán)項】
1.一種基于剪切式壓電驅(qū)動的微型二維移動工作臺，其特征在于:所述一種基于剪切式壓電驅(qū)動的微型二維移動工作臺包括壓電陶瓷組(I)、第一導(dǎo)線(2)、第二導(dǎo)線(3)、第三導(dǎo)線(4)、第四導(dǎo)線(5)、磁鐵片(6)、移動工作臺基座(7)、第一信號控制組件和第二信號控制組件，壓電陶瓷組(I)設(shè)置在移動工作臺基座(7)上，磁鐵片(6)安裝在壓電陶瓷組(I)的上表面上，壓電陶瓷組(I)通過第一導(dǎo)線(2)和第二導(dǎo)線(3)與所述第一信號控制組件連接，壓電陶瓷組(I)通過第三導(dǎo)線(4)和第四導(dǎo)線(5)與所述第二信號控制組件連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于剪切式壓電驅(qū)動的微型二維移動工作臺，其特征在于:壓電陶瓷組(I)由抗磨陶瓷A片(1-1)、第一壓電陶瓷片(1-2)、抗磨陶瓷B片(1-3)、第二壓電陶瓷片(1-4)、抗磨陶瓷C片(1-5)由上至下依次疊加組成，抗磨陶瓷A片(1-1)與第一壓電陶瓷片(1-2)之間、第一壓電陶瓷片(1-2)與抗磨陶瓷B片(1-3)之間、抗磨陶瓷B片(1-3)與第二壓電陶瓷片(1-4)之間、第二壓電陶瓷片(1-4)與抗磨陶瓷C片(1-5)之間均通過導(dǎo)電膠水粘接，第一導(dǎo)線(2)的一端插裝在抗磨陶瓷A片(1-1)與第一壓電陶瓷片(1-2)之間，第一導(dǎo)線(2)另一端與所述第一信號控制組件連接，第二導(dǎo)線(3)的一端插裝在第一壓電陶瓷片(1-2)與抗磨陶瓷B片(1-3)之間，第二導(dǎo)線(3)的另一端與所述第一信號控制組件連接，第三導(dǎo)線(4)的一端插裝在抗磨陶瓷B片(1-3)與第二壓電陶瓷片(1-4)之間，第三導(dǎo)線(4)的另一端與所述第二信號控制組件連接，第四導(dǎo)線(5)的一端插裝在第二壓電陶瓷片(1-4)與抗磨陶瓷C片(1-5)之間，第四導(dǎo)線(5)的另一端與所述第二信號控制組件連接。
【專利摘要】一種基于剪切式壓電驅(qū)動的微型二維移動工作臺，它涉及一種微型二維移動工作臺，具體涉及一種基于剪切式壓電驅(qū)動的微型二維移動工作臺。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有二維移動工作臺體積大成本高不易小型化的問題。本發(fā)明包括壓電陶瓷組、第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線、第三導(dǎo)線、第四導(dǎo)線、磁鐵片、移動工作臺基座、第一信號控制組件和第二信號控制組件，壓電陶瓷組設(shè)置在移動工作臺基座上，磁鐵片安裝在壓電陶瓷組的上表面上，壓電陶瓷組通過第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線與所述第一信號控制組件連接，壓電陶瓷組通過第三導(dǎo)線和第四導(dǎo)線與所述第二信號控制組件連接。本發(fā)明屬于機電領(lǐng)域。
【IPC分類】G02B21-26
【公開號】CN104849851
【申請?zhí)枴緾N201510267631
【發(fā)明人】董為, 李海洋, 杜志江
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月22日