一种基于柔性铰链的单自由度大行程纳米位移定位平台.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108198588A(43)申请公布日2018.06.22(21)申请号201711474293.7(22)申请日2017.12.29(71)申请人三英精控（天津）仪器设备有限公司地址301700天津市武清区福源道北侧创业总部基地C21号楼(72)发明人须颖王慧峰(74)专利代理机构北京君泊知识产权代理有限公司11496代理人王程远(51)Int.Cl.G12B5/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于柔性铰链的单自由度大行程纳米位移定位平台(57)摘要本发明提供一种基于柔性铰链的单自由度大行程纳米位移定位平台，包括平台主体，所述平台主体上有四条柔性铰链，并通过四条铰链将平台主体分为A区、B区、C区、D区四部分，所述A区为移动区，所述B区和C区为受力变形区，所述D区为固定区；所平台主体两端设有左盲孔和右盲孔，所述左盲孔的底部为光滑圆圆锥面，其内部安装有弹簧预紧组件，所述右盲孔的底部也为光滑圆圆锥面，其内部安装有压电陶瓷组件，所述弹簧预紧组件和压电陶瓷组件构成放大机构。本发明实现了小的竖向平台尺寸情况下比较大的竖向位移，可以满足空间较小但是要求竖向行程较大场合的需求。CN108198588ACN108198588A权利要求书1/1页1.一种基于柔性铰链的单自由度大行程纳米位移定位平台，包括平台主体(5)，其特征在于：所述平台主体(5)上有四条柔性铰链，并通过四条铰链将平台主体(5)分为A区、B区、C区、D区四部分，所述A区为移动区，所述B区和C区为受力变形区，所述D区为固定区；所平台主体(5)两端设有左盲孔(11)和右盲孔(12)，所述左盲孔(11)的底部为光滑圆锥面，其内部安装有弹簧预紧组件，所述右盲孔(12)的底部也为光滑圆锥面，其内部安装有压电陶瓷组件，所述弹簧预紧组件和压电陶瓷组件构成放大机构。2.根据权利要求1所述的一种基于柔性铰链的单自由度大行程纳米位移定位平台，其特征在于：所述弹簧预紧组件包括锁紧螺母A(1)、预紧螺母A(2)、半球螺母(4)和弹簧(3)，所述锁紧螺母A(1)、预紧螺母A(2)和半球螺母(4)从左往右依次连接，所述弹簧(3)设在半球螺母(4)和预紧螺母A(2)上，所述弹簧(3)安装完毕后为压缩状态。3.根据权利要求1所述的一种基于柔性铰链的单自由度大行程纳米位移定位平台，其特征在于：所述压电陶瓷组件包括压电陶瓷(7)、预紧螺母B(9)和锁紧螺母B(10)，所述压电陶瓷(7)、预紧螺母B(9)和锁紧螺母B(10)从左往右依次连接安装在右盲孔(12)中；所述压电陶瓷(7)两端分别设有钨钢半球A(6)和钨钢半球B(8)。4.根据权利要求3所述的一种基于柔性铰链的单自由度大行程纳米位移定位平台，其特征在于：所述预紧螺母B(9)与压电陶瓷(7)接近的一端侧壁也设为圆锥面，所述钨钢半球B(8)与预紧螺母B(9)接触。5.根据权利要求3所述的一种基于柔性铰链的单自由度大行程纳米位移定位平台，其特征在于：所述右盲孔(12)水平贯穿D区，其孔底截止在B区和C区的右端内，所述右盲孔(12)的孔底内壁设为圆锥面，所述钨钢半球A(6)的表面与该圆锥面接触。6.根据权利要求2所述的一种基于柔性铰链的单自由度大行程纳米位移定位平台，其特征在于：一种高精度的平行度调整方法，其特征在于：所述左盲孔(11)水平贯穿A区，其孔底截止在B区左端内，所述左盲孔(11)的孔底内壁也设为圆锥面，所述半球螺母(4)的表面与该圆锥面接触。7.根据权利要求1所述的一种基于柔性铰链的单自由度大行程纳米位移定位平台，其特征在于：半球螺母(4)和钨钢半球A(6)接触部分均位于B区内。8.根据权利要求1所述的一种基于柔性铰链的单自由度大行程纳米位移定位平台，其特征在于：所述左盲孔(11)和右盲孔(12)设在同一水平轴线上,且重合。9.根据权利要求1所述的一种基于柔性铰链的单自由度大行程纳米位移定位平台，其特征在于：所述锁紧螺母B(10)和预紧螺母B(9)通过螺纹和平台主体(5)相连。10.根据权利要求1所述的一种基于柔性铰链的单自由度大行程纳米位移定位平台，其特征在于：所述锁紧螺母A(1)和预紧螺母A(2)分别通过螺纹和平台主体(5)相连。2CN108198588A说明书1/4页一种基于柔性铰链的单自由度大行程纳米位移定位平台技术领域[0001]本发明一种可以实现竖直方向大位移行程的纳米位移定位平台，并且保证竖直方向尺寸较小，从而满足实际中竖直方向空间较小的使用场合。背景技术[0002]纳米定位平台用于产生纳米量级的位移和实现纳米级别的定位控制,主要应用于原子力显微镜、精密光学设备、半导体设备等高新技术行业。先进的半导体芯片制造技术和大规模