具体实施方式

本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1和图2，图1示出了本发明一实施例中的调节平台俯视图，图2为图1的剖面示意图。本发明一实施例提供的调节平台，包括基体100和调平组件200，基体100用于安装固定调平组件200，调平组件200用于对工件进行调平。

参阅图2所示，基体100为中空的筒状结构，具有筒壁110、以及相对的第一开口111和第二开口112，第一开口111和第二开口112与基体100的内部中空区域连通。筒壁110上沿圆周方向均匀设置多个第一连接孔113。调平组件200通过第一开口111和第二开口112与基体100连接。基体100的材质为不锈钢。

参阅图2所示，调平组件200包括依次连接的支撑件300、弹性件400和固定件500，以及驱动组件600。同时参阅图1所示，弹性件400至少为三个，且位于支撑件300和固定件500之间，驱动组件600与支撑件300连接。

支撑件100用于承载需要测试的工件，固定件500用于将调平组件200固定在基体100上，并承载弹性件400与支撑件100。驱动组件600用于对支撑件300施加不同大小的作用力，以使与支撑件300连接的至少一个弹性件400发生弹性形变和/或至少部分地恢复弹性形变，从而使支撑件100上与弹性件400对应的区域在竖直方向上发生位移，最终使得工件的不同部位在竖直方向上改变位置。

参阅图3所示，图3示出了支撑件300的结构示意图。在本实施例中，支撑件300为圆盘状结构。可同时参阅图5所示，支撑件300包括上表面310、下表面320和圆周侧面330。上表面310和下表面320相互平行，圆周侧面330位于上表面310和下表面320之间，且分别与上表面310和下表面320垂直。上表面310与工件直接接触，下表面320与弹性件400配合。

参阅图3和图4所示，支撑件300上设有凹陷部340，凹陷部340用于与弹性件400配合。具体地，同时参阅图5所示，图5示出了支撑件300的局部剖面示意图。凹陷部340为从支撑件300的下表面320向上表面310的方向凹陷设定深度后形成的具有凹陷面341的凹槽。参阅图4所示，在本实施例中，凹陷部340设置为三个，且绕支撑件300的中心轴线均匀分布，即，三个凹陷部340的中心点的连线为等腰三角形。三个凹陷部340分别与对应的三个弹性件400配合。

参阅图5所示，在上下方向上，凹陷面341具有不同大小的周向尺寸。在本实施例中，从支撑件300的下表面320至上表面310的方向，凹陷面341的周向尺寸逐渐变小。在本实施例中，凹陷面341为锥形。

凹陷部340的形状、凹陷深度以及凹陷面341的周向尺寸可根据与支撑件300配合的弹性件400的实际形状及尺寸相应配置。

参阅4和图5所示，支撑件300上设有安装孔350，安装孔350用于与驱动组件600连接。安装孔350贯穿支撑件300的上表面310和下表面320。安装孔350与凹陷部340连通。安装孔350的中心轴线与凹陷部340的中心轴线重合。安装孔350的数量为三个，分别与相对应的凹陷部340连通。

参与图5所示，安装孔350可以为沉头孔或者锥形孔等。若安装孔350为锥形孔时，在支撑件300的上表面310至下表面320的方向上，安装孔350的孔径逐渐变小。

本实施例中，支撑件300的材质为不锈钢，或其他的弹性模量大于弹性件400的弹性模量的金属材质。支撑件300的上表面310经高精度抛光处理。

参阅图6和图7所示，图6和图7分别示出了固定件500在不同角度下的结构示意图。固定件500包括周向壁510和基板520，基板520呈圆盘状，周向壁510为中空的筒状结构。基板520盖设于周向壁510的端部。基板520与弹性件400连接，周向壁510用于与基体100中的筒壁110连接。为便于描述，将基板520的背离周向壁510的表面称为上表面521，将基板520的朝向周向壁510的表面称为下表面522。在本实施例中，基板520的直径与支撑件300直径相同。

参阅图6所示，基板520的上表面521设有低凹部511，低凹部511用于与弹性件400配合。参阅图9所示，图9示出了固定件500的局部剖面示意图，低凹部511为从基板510的上表面521向下表面522的方向凹陷设定深度后形成的具有低凹面512的凹槽。

参阅图8所示，图8示出了固定件500的俯视结构示意图。在本实施例中，低凹部511的数量为三个，且绕基板520的中心轴线等角度分布，三个低凹部511的中心点的连线为等腰三角形。三个低凹部511分别与对应的三个弹性件400配合。

参阅图9所示，低凹面512具有不同大小的周向尺寸。从基板520的上表面521至下表面522的方向，低凹面512的周向尺寸逐渐变小。在本实施例中，低凹部511的低凹面512呈锥形。低凹部511的形状、凹陷的深度以及低凹面512的周向尺寸可根据弹性件400的实际形状及尺寸进行相应配置。

参阅图6和图9所示，基板520上设有出线孔513，出线孔513用于与驱动组件600连接。出线孔513贯穿基板520的上表面521和下表面522。出线孔513位于低凹部511的中心区域的位置，也即，出线孔513的中心轴线与低凹部511的中心轴线重合。出线孔513的数量为三个，三个出线孔513的中心轴线分别与相对应的低凹部511的中心轴线重合。

参阅图7和图9所示，周向壁510上设有第二连接孔514。在本实施例中，第二连接孔514设置为三个，且沿周向壁510的圆周方向均匀设置。可同时参阅图2所示，第二连接孔514与基体100的第一连接孔113的位置对应，固定件500通过第二连接孔514固定在基体100的筒壁110上，基板520与筒壁110可以采用螺钉连接或其他方式连接。

本实施例中，固定件500的材质为不锈钢，或其他的弹性模量大于弹性件400的弹性模量的金属材质。

参阅图10所示，图10示出了弹性件400的结构示意图。弹性件400包括柱体410，柱体410包括相互平行的上端面411和下端面412。

参阅图11所示，图11示出了弹性件400的主视投影图。柱体410的上端面411上设有凸起结构413，凸起结构413从上端面411向远离柱体410的方向延伸成型。凸起结构413用于与支撑件300上设置的凹陷部340配合形成锥面接触。可同时参阅图12所示，在从上端面411向远离柱体410的方向上，凸起结构413的横截面积逐渐减小。参阅图11所示，凸起结构413关于弹性件400自身的上下方向的中心轴线对称，凸起结构413的中心轴线与柱体410的中心轴线重合。在本实施例中，凸起结构413与柱体410一体成型。

参阅图11所示，柱体410的下端面412上设有凸台结构414，凸台结构414从下端面412向远离柱体410的方向延伸成型。凸台结构414用于与固定件500上设置的低凹部511配合形成锥面接触。在从下端面412向远离柱体410的方向上，凸台结构414的横截面积逐渐减小。参阅图11所示，凸台结构414关于弹性件400自身的中心轴线对称，凸台结构414的中心轴线与柱体410的中心轴线重合。在本实施例中，凸台结构414与柱体410一体成型。

参阅图11所示，在本实施例中，柱体410的上端面411上成型的凸起结构413与下端面412上成型的凸台结构414形状相同，也即，弹性件400关于自身的水平中心线对称。可同时参阅图2所示，在本实施例中，凸起结构413与凹陷部340配合，凸台结构414与低凹部511配合，以使得支撑件300和弹性件400，以及弹性件400和固定件500之间在形成稳定的连接关系。

在另一些实施例中，可以在支撑件300朝向弹性件400的一侧设置凸起结构，在弹性件400朝向支撑件300的一侧设置凹陷部；在固定件500朝向弹性件400的一侧设置凸台结构，在弹性件400朝向固定件500的一侧设置低凹部。

参阅图10和图12所示，弹性件400的中心区域设有穿线孔420，穿线孔420用于与驱动组件600连接。穿线孔420的中心轴线与柱体410的中心轴线重合。

在本实施例中，弹性件400的材质为黄铜，以根据其力学性质获得更精密的形变量。在另一些实施例中，弹性件400可以是其他具有更高弹性模量的金属材质。

支撑件300的弹性模量和固定件500的弹性模量均大于弹性件400的弹性模量。

同时参阅图1和图2所示，在调节平台处于装配状态下时，支撑件300上设置的三个凹陷部340分别与三个弹性件400上端面411的凸起结构413对应配合；固定件500上设置的三个低凹部511分别与三个弹性件400下端面412的凸台结构414配合；即在支撑件300和固定件500之间设有三个呈等角度分布的弹性件400。低凹部511的中心轴线、凸起结构413的中心轴线、凸台结构414的中心轴线和凹陷部340的中心轴线重合。支撑件300上设置的安装孔350、弹性件400上设置的穿线孔420和固定件500上设置的出线孔513的中心线重合。

在本实施例的调节平台中，分别将支撑件300与弹性件400设置为锥面配合，以及将固定件500与弹性件400设置为锥面配合，可以使支撑件300与弹性件400在水平方向上相互限位，使弹性件400与固定件500在水平方向上相互限位。从而使调节平台在水平方向上不会发生位置偏移，保证调平精度。

参阅图2所示，驱动组件600包括牵引部610和动力部620，牵引部610一端连接支撑件300，另一端卷绕在动力部620上，并可在动力部620的驱动下放卷或收卷。为便于描述，将牵引部610与支撑件300连接的一端称为固定端611，将牵引部610与动力部620连接的一端称为自由端612。

参阅图2所示，动力部620设置在基体100内的中空区域内，且安装在筒壁110上。动力部620位于基板520的下方。动力部620上设有输出孔621。输出孔621的中心线与支撑件300上设置的安装孔350、弹性件400上设置的穿线孔420和固定件500上设置的出线孔513的中心线均重合，以使牵引部610在上下方向上不产生偏斜。

参阅图2所示，牵引部610的固定端611设置在支撑件300的安装孔350内，并相对于安装孔350固定。例如可以通过膨胀螺栓将牵引部610的固定端611固定在安装孔350内，也可以是其他的连接方式，在此不做限制。牵引部610的自由端612依次穿过同轴线的穿线孔420、出线孔513和输出孔621卷绕于动力部620上。

动力部620设置为三个，且沿筒壁110的中心线均匀分布。相应地，与对应的动力部620连接的牵引部610也为三个。即，三组驱动组件600分别与支撑件300的三个不同位置连接，以对支撑件300的不同位置施力，使与支撑件300分别相配合的三个独立的弹性件400分别发生形变或至少部分地恢复形变。

在本实施例中，动力部620为步进电机，或者其他可提供精密运动的动力设备均可。

驱动组件600还包括控制器，控制器与动力部620连接，以控制动力部620带动牵引部610进行收卷或放卷，以及对牵引部610施加不同大小的拉力。

参阅图2所示，在本实施例中，调节平台处于装配状态，固定件500嵌合在基体100内并位于第一开口111处。固定件500的基板520的上表面521不凸出于筒壁110。周向壁510的外表面与筒壁110的内表面配合，周向壁510通过螺钉固定在筒壁110上。弹性件400一端的凸台结构414与固定件500上的低凹部511配合，另一端的凸起结构413与支撑件300上的凹陷部340配合，即弹性件400夹设在支撑件300和固定件500之间。牵引部610的固定端611连接在支撑件300上，自由端612穿过穿线孔420、出线孔513和输出孔621卷绕于动力部620上。

在支撑件300与固定件500之间设置三个周向均匀布置的弹性件400，在确定一个平面的同时，可以简单高效的达到调平目的。在另一些实施例中，支撑件300与固定件500之间设置的弹性件400的数量可以大于三个，相应地，支撑件300上用于与弹性件400配合的凹陷部340的数量也随之改变，同理，固定件500上的用于与弹性件400配合的低凹部511的数量也随之改变。

上述调节平台结构简单，工艺难度低易于实现，可以通过更换弹性件400的材质获得不同的调平精度。在需要高精密度要求的情况下，相比于压电陶瓷极大的降低了成本。

对被测工件进行调平工作前，先对三组牵引部610进行设定长度的收卷，当牵引部610在动力部620的驱动下进行收卷时，牵引部610拉动支撑件300向下运动并对弹性件400施加压力，弹性件400发生弹性形变，可称之为预变形。然后，将支撑件300的上表面310调平，使之处于水平状态。

对被测工件进行调平工作过程中，如需要使位于支撑件300上的被测工件的某位置升高，动力部620驱动牵引部610进行放卷工作；此时支撑件300受到的拉力变小不足以使弹性件400仍保持当前的形变量，弹性件400至少部分地恢复形变推动支撑件300的对应位置向上移动，将被测工件升高。反之，如需使被测工件的某位置降低，则动力部629驱动牵引部610进行收卷工作；支撑件300受到牵引部610向下的拉力，支撑部300向下压缩弹性件400使之向下变形。通过调整三个独立的弹性件400的变形量，可以实现支撑件300在上下方向上的位移量，进而实现被测工件的调平。

在实际实验过程中，弹性件400的材质采用黄铜，黄铜的弹性模量为140GPa，其泊松比为0.34，弹性件400的长度设置为10mm。单个弹性件400的受力面积为0.0003m²,对弹性件400施加0.1N作用力时，弹性件400的变形量为10nm,能够实现纳米级的调平精度。

上述的调节平台不仅可以用于调平工作，还可以应用在纳米压痕测量技术中。例如，将工件置于调节平台上，对其施加连续动态的超低载荷，获得纳米级的压深，可实现在纳米尺度上测量工件力学性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。