一種連續精確調整微型零件位置的裝置的制作方法

專利名稱：一種連續精確調整微型零件位置的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種MEMS領域中的裝置，具體地說，涉及的是ー種連續精確調整微型零件位置的裝置。
背景技術：
在MEMS領域中，經常需要將微型力學試樣精確地放置在拉伸夾具的卡口中，如圖1所示。如采用傳統宏觀試樣拉伸實驗的方法，利用鑷子等簡易工具放置試樣，會對實驗造成以下幾點影響:第一，進樣、取樣空間狹小，操作困難，影響實驗效率；第二，用手持鑷子夾取試樣，用カ控制不當，容易對試樣造成不可恢復的損害；第三，人工手動操作，定位精度較低，即使有顯微鏡的幫助也很難精確定位，從而影響實驗結果的準確性。

實用新型內容為了克服手工操作的不足，本實用新型提出了一種連續精確調整微型零件位置的裝置，可以快速準確地將微試樣置于實驗平臺的特定位置上，實驗后又能安全將試樣取下，給微試樣的觀測和操作帶來了極大的便利。本實用新型通過以下技術方案實現，本實用新型所述的連續精確調整微型零件位置的裝置，包括微調架、位于所述微調架上的進給底座、位于所述進給底座導軌中的進給支架以及位于所述進給支架前端的進給夾具、位于所述進給夾具試樣臺上的擋板。所述微調架可以在微米量級下調整試樣上下前后左右的位移，其底部和頂部設有定位孔，底部定位孔便于將整個裝置固定在實驗平臺上，頂部定位孔可以將所述進給底座固定在微調架上。所述進給底座包含導軌和限位裝置，所述的進給支架可以在導軌內滑動并通過限位裝置固定在導軌中。該設置可以將試樣快速移動至所需位置的附近，然后再依靠所述微調架的微調，最終將試樣精確定位，大大提聞了實驗的效率。所述進給夾具上包含試樣臺、微進給臂、固定底板。微進給臂位于試樣臺和固定底板之間，其寬度小于試樣臺的寬度，固定底板將進給夾具固定在進給支架上。試樣依靠重力的作用固定在試樣臺上，相對于其他方法，這樣做既簡化了實驗裝置同時又保護了試樣。所述試樣臺上設有兩段L型的半封閉擋板，擋板的間距大于微試樣的尺寸。本實用新型的有益效果是:①有效保護了試樣的安全，整個操作過程主要依靠微調架的微米級調整來移動試樣的位置，依靠重力實現樣品的固定，操作力可以通過微調架精密調整試樣與夾具的相對位置來控制，不易損壞試樣。②定位高效、精確，借助進給支架在進給底座中的滑動可以將試樣快速移動至拉伸夾具正上方附近，再利用微調架作精確調整，由于微調架的調整精度為微米量級，因此能夠將試樣準確放置于拉伸夾具上。③操作方便，降低了試樣放置在進給夾具上的定位要求，只要試樣位于試樣臺上，即使試樣位置不在試樣臺中心或試樣位置發生傾斜，仍可以利用微調架快速調整其位置滿足進樣要求。

圖1為微型力學試樣放置在拉伸夾具的卡口中示意圖；圖1中:100-拉伸夾具，200-微型力學試樣，300-卡ロ。圖2:連續精確調整微型零件位置的裝置結構示意圖。圖2中:1-微調架；2_進給底座；3_進給支架；4_進給夾具。圖3為微調架結構示意圖；圖3中:5_裝載平臺；6-水平微調旋鈕①(X方向)；7_水平微調旋鈕②(Y方向)；8-垂直微調旋鈕(Z方向)。圖4為進給底座結構不意圖。圖4中:9-導軌；10-定位螺絲圖5為進給夾具結構示意圖。圖5中:11_固定底板；12_微進給臂；13_試樣臺；14_半封閉L型擋板。圖6為L型的半封閉擋板與試樣工作位置示意圖；圖7為試樣高度與拉伸夾具工作調整示意圖；圖8為試樣與拉伸夾具平行調整示意圖；圖9為微進給臂與拉伸夾具調整使用示意圖，其中圖(a)是微進給臂較窄，無干渉示意圖；圖(b )是微進給臂較寬，有干渉示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例以本實用新型技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。如圖2所示，連續精確調整微型零件位置的裝置結構示意圖。圖中:1-微調架；2-進給底座；3_進給支架；4_進給夾具。進給底座2固定于微調架I上方，進給支架3置于進給底座2中，進給夾具4固定在進給支架3的前端。圖3所示的三維微調裝置包括5裝載平臺，6水平微調旋鈕①(X方向)，7水平微調旋鈕②(Y方向)，8垂直微調旋鈕。裝載平臺5用于固定進給底座2，水平微調旋鈕6，7以及垂直微調旋鈕8用于精確定位試樣放置的位置。圖4所示的進給底座包括9導軌，10定位螺絲。進給支架3可沿導軌9滑動，由定位螺絲10固定位置。圖5所示的進給夾具包括11固定底板；12微進給臂；13試樣臺；微進給臂12位于試樣臺13和固定底板11之間，其寬度小于試樣臺13的寬度，通過固定底板11將進給夾具4固定在進給支架3上。試樣依靠重力的作用固定在試樣臺上，相對于其他方法(如:采用磁力的方式將其固定，需要對試樣進行磁化，采用粘性力的固定方式，則很可能污染試樣)，這樣做既簡化了實驗裝置同時又保護了試樣。試樣臺13上設有半封閉L型擋板14，可以防止試樣滑落，半封閉L型擋板14的間距大于微試樣的尺寸，如圖6所示，既可以在水平方向上對試樣實現前后、左右限位，防止試樣從試樣臺滑落，也降低了對試樣放置位置的要求，還為調整試樣在試樣臺上的位置提供了足夠的余地。在進樣過程中，如試樣放置偏左(右)，只需調整試樣高度與拉伸夾具相同，然后將試樣的左(右)端頂在拉伸夾具的左(右)卡口外沿，利用微調架向左(右)移動進給夾具，即可使之對中(如圖7所示)；如試樣放置與拉伸夾具呈一定角度歪斜，只需先將試樣的一端置于拉伸夾具的ー個卡口中，然后利用微調架前后移動進給夾具，即可使試樣與拉伸夾具平行(如圖8所示)。微進給臂位于試樣臺和固定底板之間，其寬度小于試樣臺的寬度，這樣即使操作時，試樣與拉伸夾具有一定角度的偏斜，也不會由于微進給臂與拉伸夾具的干涉而導致無法進樣(如圖9所示)。通過固定底板將微進給臂固定在進給支架上，避免進給臂或試樣臺的尺寸太小不便固定在進給支架上。本實用新型工作原理是，將試樣放置在進給夾具上后，先通過微調架調整試樣的高度，使試樣高于拉伸夾具的高度，再通過進給支架在導軌中的移動快速粗調試樣的位置，使位于進給夾具試樣臺上的試樣位于拉伸夾具正上方附近，然后利用微調架在水平方向精確調整試樣的位置，將試樣置于拉伸夾具的正上方，利用微調架下降進給夾具的高度，使試樣兩端落到拉伸夾具的兩個卡口中，進給夾具繼續下降，因為試樣在水平方向上是依靠試樣臺的固定擋板限位，上下方向依靠重力的作用固定在試樣臺上，當進給夾具的高度低于拉伸夾具的高度時，試樣由于有拉伸夾具卡ロ的支撐而與進給夾具自然分離，從而完成進樣過程。實驗結束后同樣利用進給支架和微調架的配合將進給夾具移動至試樣正下方，利用微調架升高進給夾具的高度，當進給夾具的高度高于拉伸夾具的高度時，試樣由于有試樣臺的支撐而與拉伸夾具自然分離，進一歩升高進給夾具的高度，即可使試樣完全脫離拉伸夾具，從而完成取樣過程。盡管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求1.一種連續精確調整微型零件位置的裝置，其特征在于包括微調架、位于所述微調架上的進給底座、位于所述進給底座導軌中的進給支架以及位于所述進給支架前端的進給夾具、位于所述進給夾具試樣臺上的擋板。
2.根據權利要求1所述的連續精確調整微型零件位置的裝置，其特征在于:所述的進給夾具包含試樣臺、微進給臂、固定底板，微進給臂位于試樣臺和固定底板之間，其寬度小于試樣臺的寬度，固定底板將進給夾具固定在進給支架上。
3.根據權利要求2所述的連續精確調整微型零件位置的裝置，其特征在于:所述的試樣臺上設有兩段L型的半封閉擋板，擋板的間距大于微試樣的尺寸。
4.根據權利要求1-3任一項所述的連續精確調整微型零件位置的裝置，其特征在于:所述的進給底座包含導軌和限位裝置，所述的進給支架在導軌內滑動并通過限位裝置固定在導軌中。
5.根據權利要求1-3任一項所述的連續精確調整微型零件位置的裝置，其特征在于:所述的微調架在微米量級下調整試樣上下前后左右的位移。
6.根據權利要求5所述的連續精確調整微型零件位置的裝置，其特征在于:所述的微調架其底部和頂部設有定位孔，底部定位孔將整個裝置固定在實驗平臺上，頂部定位孔將所述進給底座固定在微調架上。
專利摘要本實用新型公開一種連續精確調整微型零件位置的裝置，包括微調架、位于所述微調架上方的進給底座、位于所述進給底座上的進給支架、位于所述進給支架前端的進給夾具以及位于所述進給夾具試樣臺上的擋板。其中所述微調架可以在微米量級下調整試樣上下前后左右的位移，其底部和頂部設有定位孔，底部定位孔便于將整個裝置固定在實驗平臺上，頂部定位孔可以將所述進給底座固定在微調架上；所述進給底座包含導軌和限位裝置。本實用新型結構簡單，操作方便，定位準確并有效保護了試樣的完整和安全，提高了實驗效率。
文檔編號G01N1/36GK202947920SQ201220347180
公開日2013年5月22日 申請日期2012年7月17日 優先權日2012年7月17日
發明者戴旭涵, 黃奕, 汪紅, 丁桂甫, 趙小林, 吳靜, 何明軒 申請人:上海交通大學