CN112987275A - 一种环形升降台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环形升降台，包括环形底座，所述环形底座上设有升降模组，所述升降模组上设有水平台面，所述升降模组包括基座，所述机组上设有滑轨，所述滑轨上滑动连接有升降垂直面板，所述基座上对应升降垂直面板的两侧设有安装槽，所述安装槽内设有压电马达，所述压电马达的驱动足与升降垂直面板连接，本发明提供了一种精确且行程长的环形升降台。

Description

一种环形升降台

技术领域

本发明涉及显微镜技术领域，具体为一种环形升降台。

背景技术

精密电动升降台是一种常规的应用于自动化，仪器仪表设备的机电装置。一个典型的应用是生物医疗显微镜的样品载物台，用于升降样品，光学对焦。由于显微镜的有限空间，对焦的高精度以及样品需要放在载物台中间的要求，升降台一般设计成环形结构，中间镂空部位放置样品，如载玻片，培养皿或其它样品载体。设计制造一种紧凑薄型，高精度，有一定行程的环形升降台有一定的技术难度。普通电磁马达由于尺寸较大，精度有限，而不能用于这种类型的升降台的驱动。目前一般是采用压电致动器，即利用压电材料在电场下的形变，同过形变来驱动升降台。由于压电材料的形变量有限，再通过杠杆放大的原理，提高升降台的行程。但即使通过杠杆放大，行程一般也只有200-500微米。所以一种紧凑，高精度，行程大于500微米的环形升降台仍然是这种装置的一个目标。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种精确且行程长的环形升降台，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种环形升降台，包括环形底座，所述环形底座上设有升降模组，所述升降模组上设有水平台面，所述升降模组包括基座，所述机组上设有滑轨，所述滑轨上滑动连接有升降垂直面板，所述基座上对应升降垂直面板的两侧设有安装槽，所述安装槽内设有压电马达，所述压电马达的驱动足与升降垂直面板连接。

进一步的，所述升降模组设有两个分别位于水平台面的两侧。

进一步的，所述环形底座上设有反馈模组。

进一步的，所述反馈模组包括固定在环形底座上的光栅读头，所述水平台面上固定有光栅尺安装座，所述光栅尺安装座上设有光栅尺。

进一步的，所述安装槽上设有盖板。

(三)有益效果

综上所述，本发明采用的压电马达没有普通电磁马达所需要的丝杆机构，使得升降整体的尺寸减小。同时，也由于压电马达具有极高的步进精度，使得升降台的移动精度也大大提高，并且拥有理论上无限的行程。

附图说明

图1为本发明一种环形升降台的结构示意图；

图2为升降模组的结构示意图；

图3为升降模组的剖面图；

图4为本发明一种环形升降台的部分结构示意图一；

图5为本发明一种环形升降台的部分结构示意图二；

图6为本发明一种环形升降台的部分结构示意图三；

图7为本发明一种环形升降台的侧剖图。

标注说明：1、环形底座；2、升降模组；3、水平台面；4、反馈模组； 2-1、基座；2-2、导轨；2-3、升降垂直面板；2-4、压电马达；2-5、盖板； 4-1、光栅尺安装座；4-2、光栅尺；4-3、光栅读头。

具体实施方式

参照图1至图7对本发明一种环形升降台的实施例作进一步说明。

一种环形升降台，包括环形底座1，所述环形底座1上设有升降模组2，所述升降模组2上设有水平台面3，所述升降模组2包括基座2-1，所述机组上设有滑轨2-2，所述滑轨2-2上滑动连接有升降垂直面板2-3，所述基座2-1 上对应升降垂直面板2-3的两侧设有安装槽，所述安装槽内设有压电马达2-4，所述压电马达2-4的驱动足与升降垂直面板2-3连接。

压电马达2-4(或称超声电机，超声马达)是利用压电材料的反压电效应，即压电陶瓷材料在电场作用下发生变形来驱动电机的动子运动。根据驱动的模式，可分为直线压电马达2-4和旋转压电马达2-4。本发明采用的压电马达2-4是马达驱动足直接接触于被推动滑块的一种类型，本发明采用的压电马达2-4没有普通电磁马达所需要的丝杆机构，使得升降整体的尺寸减小。同时，也由于压电马达2-4具有极高的步进精度，使得水平台面3的移动精度也大大提高，实际应用已经达到10nm最小步距，±20nm双向重复定位精度另外基于压电马达2-4驱动原理，可以使升降台在具有10nm最小步距，±20nm 双向重复定位精度的超高精度的同时拥有理论上无限的行程，实际使用则受制于驱动片9长度限制，但也能轻松突破300mm，远超过压电制动器驱动的升降台的500μm，由上述可知本发明整体结构简单，体积小，行程范围大，精度高，易于推广使用

本实施例优选的所述升降模组2设有两个分别位于水平台面3的两侧，本实施例中压电马达2-4由同一个驱动器驱动，以达到各个马达同步驱动的目的，可使得水平台面3受力均匀稳定。

本实施例优选的所述环形底座1上设有反馈模组4，用于检测和及时反馈水平台面3的运动数据。

本实施例优选的所述反馈模组4包括固定在环形底座1上的光栅读头 4-3，所述水平台面3上固定有光栅尺4-2安装座4-1，所述光栅尺4-2安装座4-1上设有光栅尺4-2，反馈模组4还可以是磁栅，电容位置等反馈装置，本实施例中采用光栅，压电马达2-4，水平台面3，光栅的位置反馈构成了一个高精度的全闭环***，可以对水平台面3或者被观察样品的上下位置进行精密的操作和控制。

本实施例优选的所述安装槽上设有盖板2-5，用于将压电马达2-4固定在安装槽内。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种环形升降台，其特征在于：包括环形底座，所述环形底座上设有升降模组，所述升降模组上设有水平台面，所述升降模组包括基座，所述机组上设有滑轨，所述滑轨上滑动连接有升降垂直面板，所述基座上对应升降垂直面板的两侧设有安装槽，所述安装槽内设有压电马达，所述压电马达的驱动足与升降垂直面板连接。

2.根据权利要求1所述的一种环形升降台，其特征在于：所述升降模组设有两个分别位于水平台面的两侧。

3.根据权利要求1所述的一种环形升降台，其特征在于：所述环形底座上设有反馈模组。

4.根据权利要求1所述的一种环形升降台，其特征在于：所述反馈模组包括固定在环形底座上的光栅读头，所述水平台面上固定有光栅尺安装座，所述光栅尺安装座上设有光栅尺。

5.根据权利要求1所述的一种环形升降台，其特征在于：所述安装槽上设有盖板。

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