专利摘要

本实用新型公开了一种超高真空用大行程精密压电位移台，包括位移台基座和与位移台基座相对位移的移动台面。所述位移台基座和移动台面之间设有两组交叉滚珠导轨组件，每组交叉滚珠导轨组件均设有两个相互耦合的交叉滚珠导轨，每组交叉滚珠导轨组件的其中一个交叉滚珠导轨与位移台基座固定连接，每组交叉滚珠导轨组件的另一个交叉滚珠导轨与移动台面固定连接。本实用新型公开的超高真空用大行程精密压电位移台，适用于超高真空与超低温环境，在保证行程方向运动的同时，避免在其他方向产生晃动，从而保证纳米级的绝对运动精度。

权利要求

1.一种超高真空用大行程精密压电位移台，包括位移台基座和与位移台基座相对位移的移动台面，其特征在于，所述超高真空用大行程精密压电位移台还包括：

所述位移台基座和移动台面之间设有两组交叉滚珠导轨组件，每组交叉滚珠导轨组件均设有两个相互耦合的交叉滚珠导轨，每组交叉滚珠导轨组件的其中一个交叉滚珠导轨与位移台基座固定连接，每组交叉滚珠导轨组件的另一个交叉滚珠导轨与移动台面固定连接，通过位于侧面的紧固螺丝调节交叉滚珠导轨组件相互绞合产生的预紧力；

所述位移台基座和移动台面之间还设有蓝宝石片，所述蓝宝石片与移动台面固定连接；

所述位移台基座的中部具有贯通腔，上述贯通腔内置有浮动滑块、蓝宝石球、铍铜片和至少一个压电陶瓷腿，各个压电陶瓷腿的上部与蓝宝石片相互接触并且滑动配合，各个压电陶瓷腿的下部与浮动滑块粘接，所述蓝宝石球部分内嵌于浮动滑块，所述蓝宝石球部分内嵌于铍铜片，所述铍铜片的两端端部同时与位移台基座固定连接，所述浮动滑块与铍铜片之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的超高真空用大行程精密压电位移台，其特征在于，所述交叉滚珠导轨具有V型槽。

3.根据权利要求2所述的超高真空用大行程精密压电位移台，其特征在于，所述V型槽的表面具有二硫化钼保护层。

4.根据权利要求1所述的超高真空用大行程精密压电位移台，其特征在于，位于所述交叉滚珠导轨的两侧的紧固螺丝用于限位。

5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的超高真空用大行程精密压电位移台，其特征在于，所述压电陶瓷腿的数量为2个。

6.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的超高真空用大行程精密压电位移台，其特征在于，所述超高真空用大行程精密压电位移台的行程为27mm，所述超高真空用大行程精密压电位移台的整体尺寸为40mm*40mm*12mm。

7.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的超高真空用大行程精密压电位移台，其特征在于，所述超高真空用大行程精密压电位移台采用无磁材质制成。

说明书

技术领域

本实用新型属于超高真空和超低温环境精密位移技术领域，具体涉及一种超高真空用大行程精密压电位移台。

背景技术

注意到申请号为201810030486.1，主题名称为“长行程高精度压电位移台及其驱动方法”的发明专利申请，其技术方案包括固定基座(1)、驱动定子(2)、承载滑块(3)、顶盖(4)、导轨(5)、螺纹副(6)、定子安装螺钉(7)、顶盖安装螺钉(8)和导轨安装螺钉(9)；所述导轨(5)通过导轨安装螺钉(9)安装在固定基座(1)上，承载滑块(3)通过滑动接触方式安装在导轨(5)上，驱动定子(2)通过定子安装螺钉(7)安装在承载滑块(3)上，顶盖(4)通过顶盖安装螺钉(8)安装在承载滑块(3)上，螺纹副(6)通过胶粘安装固定在承载滑块(3)上。

可见，常见的压电位移台尽管“采用了具有摩擦力调控功能的定子结构，采用锯齿波驱动，提高了平台的机械输出特性”，但仍然存在尺寸较大、漂移大、需要侧面额外的支撑导轨等缺陷,难以在超高真空和超低温环境中持续稳定运行。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的状况，克服上述缺陷，提供一种超高真空用大行程精密压电位移台。

本实用新型采用以下技术方案，所述超高真空用大行程精密压电位移台包括位移台基座和与位移台基座相对位移的移动台面，还包括：

所述位移台基座和移动台面之间设有两组交叉滚珠导轨组件，每组交叉滚珠导轨组件均设有两个相互耦合的交叉滚珠导轨，每组交叉滚珠导轨组件的其中一个交叉滚珠导轨与位移台基座固定连接，每组交叉滚珠导轨组件的另一个交叉滚珠导轨与移动台面固定连接，通过位于侧面的紧固螺丝调节交叉滚珠导轨组件相互绞合产生的预紧力；

所述位移台基座和移动台面之间还设有蓝宝石片，所述蓝宝石片与移动台面固定连接；

所述位移台基座的中部具有贯通腔，上述贯通腔内置有浮动滑块、蓝宝石球、铍铜片和至少一个压电陶瓷腿，各个压电陶瓷腿的上部与蓝宝石片相互接触并且滑动配合，各个压电陶瓷腿的下部与浮动滑块粘接，所述蓝宝石球部分内嵌于浮动滑块，所述蓝宝石球部分内嵌于铍铜片，所述铍铜片的两端端部同时与位移台基座固定连接，所述浮动滑块与铍铜片之间具有间隙。

作为上述技术方案的进一步优选，所述交叉滚珠导轨具有V型槽。

作为上述技术方案的进一步优选，所述V型槽的表面具有二硫化钼保护层。

作为上述技术方案的进一步优选，位于所述交叉滚珠导轨的两侧的紧固螺丝用于限位。

作为上述技术方案的进一步优选，所述压电陶瓷腿的数量为2个。

值得一提的是，上述压电陶瓷腿的数量仅为优选实施方案，本领域技术人员应注意，上述压电陶瓷腿的数量还可根据实际需求具体实施为其它合理的具体实施方案。

作为上述技术方案的进一步优选，所述超高真空用大行程精密压电位移台的行程为27mm，所述超高真空用大行程精密压电位移台的整体尺寸为40mm*40mm*12mm。

作为上述技术方案的进一步优选，所述超高真空用大行程精密压电位移台采用无磁材质制成。

值得一提的是，上述超高真空用大行程精密压电位移台的材质属性仅为优选实施方案，本领域技术人员应注意，上述超高真空用大行程精密压电位移台的材质属性还可根据实际需求具体实施为其它合理的具体实施方案。

本实用新型公开的超高真空用大行程精密压电位移台，其有益效果在于，适用于超高真空和超低温环境，在保证行程方向运动的同时，避免在其他方向产生晃动，从而保证纳米级的绝对运动精度。

附图说明

图1A是本实用新型的等轴方向的结构示意图(移动台面和位移台基座未产生相对位移)。

图1B是本实用新型的另一等轴方向的结构示意图(移动台面和位移台基座未产生相对位移)。

图2A是本实用新型的前视方向的结构示意图(移动台面和位移台基座未产生相对位移)。

图2B是沿图2A中AA方向的剖面结构示意图(移动台面和位移台基座未产生相对位移)。

图3A是本实用新型的等轴方向的结构示意图(移动台面和位移台基座产生了相对位移)。

图3B是本实用新型的另一等轴方向的结构示意图(移动台面和位移台基座产生了相对位移)。

图4A是本实用新型的前视方向的结构示意图(移动台面和位移台基座产生了相对位移)。

图4B是沿图4A中BB方向的剖面结构示意图(移动台面和位移台基座产生了相对位移)。

图5是本实用新型的位移台基座的结构示意图。

附图标记包括：11-移动台面；12-位移台基座；13-交叉滚珠导轨；14-蓝宝石片；15-浮动滑块；16-蓝宝石球；17-铍铜片；20-压电陶瓷腿；101-贯通腔；102-V型槽。

具体实施方式

本实用新型公开了一种超高真空用大行程精密压电位移台，下面结合优选实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。

参见附图的图1A至图4B，图1A、图1B、图2A分别示出了所述超高真空用大行程精密压电位移台在移动台面和位移台基座未产生相对位移时的各个角度的可视结构，图2B示出了沿图2A中AA方向的剖面结构，图3A、图3B、图4A分别示出了所述超高真空用大行程精密压电位移台在移动台面和位移台基座产生了相对位移时的各个角度的可视结构，图4B示出了沿图4A中BB方向的剖面结构，图5示出了所述超高真空用大行程精密压电位移台的位移台基座的立体结构。

优选实施例。

优选地，所述超高真空用大行程精密压电位移台包括位移台基座12和与位移台基座12相对位移的移动台面11，所述超高真空用大行程精密压电位移台还包括：

所述位移台基座12和移动台面11之间设有两组交叉滚珠导轨组件(上述两组交叉滚珠导轨组件分别位于位移台基座12的两侧)，每组交叉滚珠导轨组件均设有两个相互耦合的交叉滚珠导轨13，每组交叉滚珠导轨组件的其中一个交叉滚珠导轨13与(位于一侧的)位移台基座12(的内侧壁)固定连接，每组交叉滚珠导轨组件的另一个交叉滚珠导轨13与(位于同侧的)移动台面(的内侧壁)固定连接，通过位于侧面的紧固螺丝调节两组交叉滚珠导轨组件相互绞合产生的预紧力，预紧力调节合适后通过紧固螺丝夹紧交叉滚珠导轨，从而保证本超高真空用大行程精密压电位移台约束除行程方向之外的其他两个方向的运动，同时保证了位移台位置的绝对精度，在行程方向具有纳米级的绝对运动精度；

所述位移台基座12和移动台面11之间还设有蓝宝石片14，所述蓝宝石片14与移动台面11(朝向位移台基座12的内侧壁)固定连接；

所述位移台基座12的中部具有贯通腔101，上述贯通腔101内置有浮动滑块15、蓝宝石球16、铍铜片17和至少一个压电陶瓷腿20，各个压电陶瓷腿20的上部(具体地，压电陶瓷腿20上表面)与蓝宝石片14(的下表面)相互接触并且滑动配合，各个压电陶瓷腿20的下部(具体地，压电陶瓷腿20的下表面)与浮动滑块15粘接，所述蓝宝石球16(具体地，蓝宝石球16的上部)部分内嵌于浮动滑块15，所述蓝宝石球16(具体地，蓝宝石球16的下部)部分内嵌于铍铜片17，所述铍铜片17的两端端部同时与位移台基座12固定连接(具体地，铍铜片17的两端端部通过螺栓与位移台基座12固定连接)，所述浮动滑块15与铍铜片17之间具有间隙，以便位于位移台基座12的铍铜片17挤压蓝宝石球16而使得压电陶瓷腿20与蓝宝石片14相互贴合并且紧密接触(同时形成自锁)。

进一步地，作为上述优选实施例的技术方案的进一步优化，所述交叉滚珠导轨13(的内侧)具有V型槽102。

进一步地，作为上述优选实施例的技术方案的进一步优化，所述V型槽102的表面具有二硫化钼保护层，实现自润滑作用。

进一步地，作为上述优选实施例的技术方案的进一步优化，位于所述交叉滚珠导轨13的两侧的紧固螺丝用于限位。

第一实施例。

优选地，所述超高真空用大行程精密压电位移台包括位移台基座12和与位移台基座12相对位移的移动台面11，所述超高真空用大行程精密压电位移台还包括：

所述位移台基座12和移动台面11之间设有两组交叉滚珠导轨组件(上述两组交叉滚珠导轨组件分别位于位移台基座12的两侧)，每组交叉滚珠导轨组件均设有两个相互耦合的交叉滚珠导轨13，每组交叉滚珠导轨组件的其中一个交叉滚珠导轨13与(位于一侧的)位移台基座12(的内侧壁)固定连接，每组交叉滚珠导轨组件的另一个交叉滚珠导轨13与(位于同侧的)移动台面(的内侧壁)固定连接，通过位于侧面的紧固螺丝调节两组交叉滚珠导轨组件相互绞合产生的预紧力，当预紧力调节至合适程度(预紧力按需可调)后通过紧固螺丝夹紧交叉滚珠导轨，从而保证本超高真空用大行程精密压电位移台约束除行程方向之外的其他两个方向的运动，同时保证了位移台位置的绝对精度，在行程方向具有纳米级的绝对运动精度；

所述位移台基座12和移动台面11之间还设有蓝宝石片14，所述蓝宝石片14与移动台面11(朝向位移台基座12的内侧壁)固定连接；

所述位移台基座12的中部具有贯通腔101，上述贯通腔101内置有浮动滑块15、蓝宝石球16、铍铜片17和两个压电陶瓷腿20，所述两个压电陶瓷腿20的上部(具体地，压电陶瓷腿20上表面)同时与蓝宝石片14(的下表面)相互接触并且滑动配合，所述两个压电陶瓷腿20的下部(具体地，压电陶瓷腿20的下表面)与浮动滑块15粘接，所述蓝宝石球16(具体地，蓝宝石球16的上部)部分内嵌于浮动滑块15，所述蓝宝石球16(具体地，蓝宝石球16的下部)部分内嵌于铍铜片17，所述铍铜片17的两端端部同时与位移台基座12固定连接(具体地，铍铜片17的两端端部通过螺栓与位移台基座12固定连接)，所述浮动滑块15与铍铜片17之间具有间隙，以便位于位移台基座12的铍铜片17挤压蓝宝石球16而使得压电陶瓷腿20与蓝宝石片14相互贴合并且紧密接触(同时形成自锁)。

进一步地，作为上述优选实施例的技术方案的进一步优化，所述交叉滚珠导轨13(的内侧)具有V型槽102。

进一步地，作为上述优选实施例的技术方案的进一步优化，所述V型槽102的表面具有二硫化钼保护层，实现自润滑作用。

进一步地，作为上述优选实施例的技术方案的进一步优化，位于所述交叉滚珠导轨13的两侧的紧固螺丝用于限位。

根据上述优选实施例和第一实施例，本实用新型专利申请公开的超高真空用大行程精密压电位移台，还具有以下特点。

其一，集成化程度较高，体积小；

其二，行程可达27mm，整体尺寸优选为40mm*40mm*12mm；

值得一提的是，上述行程和整体尺寸仅为优选实施方案，本领域技术人员应注意，上述行程和整体尺寸还可根据实际需求具体实施为其它合理的具体实施方案(例如，通过调节交叉滚珠导轨的长度即可调整行程及整体尺寸)。

其三，通过引入交叉滚珠导轨从而提升稳定性和负载能力；

其四，本位移台的全部部件均可适用于超高真空和超低温环境；

其五，本位移台可通过堆叠组成二维位移台、三维位移台等多种形式；

其六，本位移台的全部部件耐高温烘烤；

其七，本位移台无安装方式限制，可水平安装、竖直安装、倾斜安装、倒置安装等多种形式；

其八，两组交叉滚珠导轨组件之间的预紧力可调；

其九，压电陶瓷腿与蓝宝石片之间的预紧力可调。

其十，本位移台的全部部件优选采用无磁材质制成。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。

超高真空用大行程精密压电位移台专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。