В ответ на потребности микродействий и микроассамблей с многими степенями свободы, большим ходом и высокой точностью движения предлагается пьезоэлектрическая сцепно-скользящая двухступенчатая многомасштабная параллельная разъемная платформа. Применяется гибкий привод с пьезоволоконным актуатором, разработан интегрированный дугообразный привод-структурный узел для достижения нанометрового разрешения движения, увеличения смещения на один шаг и декомпозиции движения в двумерной плоскости. Затем с помощью сцепно-скользящего привода реализовано движение с большим ходом, а также повышена несущая способность с помощью универсальных подшипников и регулируемых опорных колонн. Впоследствии построена теоретическая модель платформы методом конечных элементов проведен имитационный анализ выходного смещения и собственных частот. В конце построена экспериментальная установка для тестирования соответствующих характеристик. Экспериментальные результаты показывают: при непрерывном покадровом движении максимальное одноступенчатое смещение пьезоэлектрической сцепно-скользящей платформы по осям x и y составляет 249,6 мкм и 237,3 мкм соответственно, диапазон движения — 16,10 мм × 16,08 мм; даже при вертикальной нагрузке в 30 Н платформа сцепно-скользящего движения сохраняет одноступенчатое смещение в 16,0 мкм. Кроме того, при точном движении с одним шагом разрешение смещения составляет 6,3 нм и 6,8 нм. Таким образом, разработанная пьезоэлектрическая сцепно-скользящая движущаяся платформа удовлетворяет требованиям многомерных межмасштабных микронано-движений.
关键词
Пьезоэлектрический привод;Сцепно-скользящее движение;Гибкий механизм;Две степени свободы