本發(fā)明涉及壓電精密致動應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于壓電疊堆的微位移定位機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在光通信技術(shù)的進(jìn)步和廣泛應(yīng)用過程中，對系統(tǒng)的集成化需求推動集成光學(xué)不斷發(fā)展，產(chǎn)生了眾多功能多樣的光路集成元件——光波導(dǎo)。除了集成化后帶來空間體積大大縮減到優(yōu)勢外，光波導(dǎo)同時(shí)提高了光路對環(huán)境的抗干擾能力，且容易實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。因此，光波導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展水平關(guān)乎光通信產(chǎn)業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域的發(fā)展。

典型的光波導(dǎo)器件有陣列波導(dǎo)光柵、梳狀濾波器、光分支耦合器、分波合波器、寬帶耦合器、光隔離器以及光衰減器等，這些器件在光路中實(shí)現(xiàn)光耦合、分路、濾波、開關(guān)、調(diào)制、放大、波長變換和波分復(fù)用等基本功能。這些器件是如今光通信產(chǎn)業(yè)中的重要產(chǎn)品，成為光網(wǎng)絡(luò)不可或缺的重要組成部分。除解決這些集成器件自身品質(zhì)提升問題外，將光纖同這些光波導(dǎo)器件實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量連接并封裝成為提高光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的另一關(guān)鍵技術(shù)。

在光波導(dǎo)器件連接并封裝過程中，現(xiàn)在主要需要解決的問題是如何提高精度和效率，這同時(shí)也是該技術(shù)發(fā)展的趨勢。本設(shè)計(jì)的目的主要是解決高精度的要求，通過壓電疊堆的直接作用，能夠輸出較大的力，同時(shí)經(jīng)過位移放大機(jī)構(gòu)能夠輸出合適的位移，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，方便安裝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的：提供一種基于壓電疊堆的微位移定位機(jī)構(gòu)，采用壓電疊堆作為主要驅(qū)動元件，通過合理布置位移放大機(jī)構(gòu)的位置，利用三角放大機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)疊層壓電陶瓷的位移放大輸出，使得該微位移定位機(jī)構(gòu)可輸出較大的位移，精度高，穩(wěn)定性好。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：

一種基于壓電疊堆的微位移定位機(jī)構(gòu)，包括：微位移定位機(jī)構(gòu)基體、底板； 其特征在于，所述微位移定位機(jī)構(gòu)基體包括位移放大機(jī)構(gòu)、工作臺和環(huán)形框架，通過螺釘固定環(huán)形框架與位移放大機(jī)構(gòu)的連接處，所述位移放大機(jī)構(gòu)與所述工作臺和所述環(huán)形框架通過柔性鉸鏈連接，所述環(huán)形框架的厚度略大于所述位移放大機(jī)構(gòu)和所述工作臺的厚度。

進(jìn)一步地，所述位移放大機(jī)構(gòu)包括壓電疊堆、三角放大框架、固定柔鉸座、螺釘、可拆卸柔鉸座，所述壓電疊堆放置在所述固定柔鉸座和所述可拆卸柔鉸座之間，通過螺釘頂緊所述可拆卸柔鉸座，實(shí)現(xiàn)對所述壓電疊堆預(yù)緊力的施加，所述壓電疊堆產(chǎn)生的位移通過所述三角放大框架放大和傳遞。

進(jìn)一步地，所述位移放大機(jī)構(gòu)包括三組，呈輻射狀均勻分布于所述工作臺四周。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

該微位移定位機(jī)構(gòu)中的壓電元件采用壓電疊堆，輸出位移及輸出力都較大，定位精度較高，結(jié)構(gòu)工作在非共振模式下，不易受環(huán)境因素干擾；

各部件結(jié)構(gòu)簡單，加工難度小，連接方便。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明的微位移定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的微位移定位機(jī)構(gòu)基體部分的結(jié)構(gòu)分解圖；

圖3為本發(fā)明的位移放大機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分解圖；

圖4為本發(fā)明的位移放大機(jī)構(gòu)的工作示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。下文中將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語（包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

本發(fā)明提供一種基于壓電疊堆的微位移定位機(jī)構(gòu)，如圖1，本發(fā)明所述的微位移定位機(jī)構(gòu)，由基體1、底板2組成?；w1通過螺釘與底板2固連在一起，螺釘固定的位置在環(huán)形框架與位移放大機(jī)構(gòu)的連接處，防止工作時(shí)環(huán)形框架變形。

如圖2所示為微位移定位機(jī)構(gòu)基體部分的結(jié)構(gòu)分解圖，包括，位移放大機(jī)構(gòu)11、工作臺12和環(huán)形框架13。位移放大機(jī)構(gòu)11與工作臺12和環(huán)形框架13均通過柔性鉸鏈連接。環(huán)形框架13的厚度略大于位移放大機(jī)構(gòu)11和工作臺12以保證后兩者在工作時(shí)不會和底座發(fā)生接觸。

如圖3所示為位移放大機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分解圖，包括壓電疊堆111、三角放大框架112、固定柔鉸座113、螺釘114、可拆卸柔鉸座115。壓電疊堆111放置在固定柔鉸座113和可拆卸柔鉸座115之間，通過螺釘頂緊可拆卸柔鉸座115實(shí)現(xiàn)對壓電疊堆111預(yù)緊力的施加。壓電疊堆111的產(chǎn)生的位移通過三角放大框架112放大和傳遞

如圖4所示為位移放大機(jī)構(gòu)的工作示意圖，壓電疊堆111沒加電壓時(shí)位移放大機(jī)構(gòu)的狀態(tài)如a所示，加正向電壓后壓電疊堆111伸長，經(jīng)過三角放大框架112后轉(zhuǎn)化為橫向的位移，如b所示。

本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對于設(shè)備實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。