一種內驅動型壓電步進精密驅動器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及步進精密驅動器，尤其涉及一種內驅動型壓電步進精密驅動器。
【背景技術】
[0002]精密驅動器是自動化裝備和現代制造工業的重要器件之一，以壓電驅動器為例，近年來，隨著電子技術和材料科學的發展，新型壓電驅動器的研宄和開發已經取得了巨大的成果，其主要應用領域涵蓋了微小機械精密加工、現代細胞生物工程、現代微電子加工中的精密驅動技術、超精密對接、現代高精度測量儀器設備以及其他高精度驅動領域。雖然新型壓電驅動器已基本能滿足現代生產的需要，但是目前大多壓電驅動器其箝位結構與驅動結構相互關聯，在操作過程中不可避免的會影響驅動器的驅動精度，如南京航空航天大學研宄的一種箝位式壓電電機，雖然在一定程度上避免了電機卡死或行走不暢，保證了驅動器的運行，但是由于其箝位結構與驅動結構相互影響，不可獨立調試，在一定程度上影響了驅動精度，降低了驅動器的運行準確性。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提供一種可獨立調試、穩定性好、驅動精度高的內驅動型壓電步進精密驅動器。
[0004]本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是:一種內驅動型壓電步進精密驅動器，包括底座和驅動裝置，底座上固定有第一箝位裝置和第二箝位裝置，第一箝位裝置和第二箝位裝置分別與驅動裝置的兩端連接驅動裝置的內部設置有驅動壓電堆疊。
[0005]按上述方案，所述第一箝位裝置包括第一箝位體，第二箝位裝置包括第二箝位體，驅動裝置的一端穿過第一箝位體，驅動裝置的另一端穿過第二箝位體；所述第一箝位體內設置有第一箝位壓電堆疊，第一箝位壓電堆疊的上端與第一箝位體固定，第一箝位壓電堆疊的下端連接有第一箝位塊，第一箝位塊的下表面與驅動裝置連接；所述第二箝位體內設置有第二箝位壓電堆疊，第二箝位壓電堆疊的上端與第二箝位體固定，第二箝位壓電堆疊的下端連接有第二箝位塊，第二箝位塊的下表面與驅動裝置連接。
[0006]按上述方案，所述驅動裝置包括通過驅動柔性鉸鏈連接的第一驅動體和第二驅動體，驅動壓電堆疊的一端安設在第一驅動體內，驅動壓電堆疊的另一端安設在第二驅動體內，所述第一箝位體開設有與第一驅動體配合的第一導向孔，第二箝位體內開設有與第二驅動體相配合的第二導向孔；所述第一驅動體穿過第一導向孔，第二驅動體穿過第二導向
。。
[0007]按上述方案，第一箝位塊的下表面為與第一驅動體外周面相配合的弧面，第二箝位塊的下表面為與第二驅動體外周面相配合的弧面。
[0008]按上述方案，第一箝位塊通過第一箝位柔性鉸鏈與第一驅動體連接，第二箝位塊通過第二箝位柔性鉸鏈與第二驅動體連接。
[0009]本實用新型中的驅動柔性鉸鏈、第一箝位柔性鉸鏈和第二箝位柔性鉸鏈10均是超靜定結構的雙薄壁柔性鉸鏈。
[0010]本實用新型的有益效果是:1)箝位裝置和驅動裝置相互獨立，箝位和驅動兩個操作可以分開調試，互不干擾，在一定程度上提高了本實用新型的驅動精度，減少了故障發生；2)箝位裝置和驅動裝置的變形過程都是利用超靜定結構的雙薄壁柔性鉸鏈的彈性變形來實現的，而且形變只出現在箝位壓電堆疊或驅動壓電堆疊的伸長方向上，其他方向不會變形，進一步保證了本實用新型的驅動精度；3)本實用新型結構簡單、操作簡單、穩定性好。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型一個具體實施例的結構示意圖。
[0012]圖2為圖1的左視圖。
[0013]圖3為圖1的右視圖。
[0014]其中:1、底座；2、第一箝位體；3、第二箝位體；5、第一箝位壓電堆疊；6、第二箝位壓電堆疊；7、第一箝位塊；8、第二箝位塊；9、第一箝位柔性鉸鏈；10、第二箝位柔性鉸鏈；11、第一驅動體；12、第二驅動體；13、驅動壓電堆疊；14、驅動柔性鉸鏈。
【具體實施方式】
[0015]為了更好地理解本實用新型，下面結合附圖和具體實施例，對本實用新型作進一步地說明。
[0016]如圖1-3所示的一種內驅動型壓電步進精密驅動器，包括底座I和驅動裝置，底座I上固定有第一箝位裝置和第二箝位裝置，第一箝位裝置和第二箝位裝置分別與驅動裝置的兩端連接，驅動裝置的內部設置有驅動壓電堆疊13。
[0017]本實施例中，第一箝位裝置包括第一箝位體2，第二箝位裝置包括第二箝位體3，驅動裝置的一端穿過第一箝位體2，驅動裝置的另一端穿過第二箝位體3 ;第一箝位體內2設置有第一箝位壓電堆疊5，第一箝位壓電堆疊5的上端與第一箝位體2固定，第一箝位壓電堆疊5的下端連接有第一箝位塊7，第一箝位塊7的下表面與驅動裝置連接；所述第二箝位體3內設置有第二箝位壓電堆疊6，第二箝位壓電堆疊6的上端與第二箝位體3固定，第二箝位壓電堆疊6的下端連接有第二箝位塊8，第二箝位塊8的下表面與驅動裝置連接。
[0018]本實施例中，所述驅動裝置包括通過驅動柔性鉸鏈14連接的第一驅動體11和第二驅動體12，第一驅動體11穿過第一箝位體2 (第一驅動體11可在第一箝位體2內左右移動)，第二驅動體12穿過第二箝位體3 (第二驅動體12可在第二箝位體3內左右移動)；驅動壓電堆疊13的一端安設在第一驅動體11內，驅動壓電堆疊13的另一端安設在第二驅動體12內。
[0019]優選地，第一箝位塊7的下表面為與第一驅動體11外周面相配合的弧面；第二箝位塊8的下表面為與第二驅動體12外周面相配合的弧面。
[0020]優選地，第一箝位塊7通過第一箝位柔性鉸鏈9與第一驅動體11連接，第二箝位塊8通過第二箝位柔性鉸鏈10與第二驅動體12連接。
[0021 ] 本實用新型中的驅動柔性鉸鏈14、第一箝位柔性鉸鏈9與第二箝位柔性鉸鏈10均是超靜定結構的雙薄壁柔性鉸鏈；第一箝位壓電堆疊5的上端與第一箝位體2的內表面粘貝占，第一箝位壓電堆疊5的下端與第一箝位塊7的上表面粘貼，第一箝位塊7與第一驅動體11連接；第二箝位壓電堆疊6的上端與第二箝位體3的內表面粘貼，第二箝位壓電堆疊6的下端與第二箝位塊8的上表面粘貼，第二箝位塊8與第二驅動體12連接。
[0022]本實用新型的具體工作原理為:以向右驅動為例:初始時，第一箝位壓電堆疊5、第二箝位壓電堆疊6和驅動壓電堆疊13都處于自由伸長狀態，第一箝位壓電堆疊5通電，在正向電壓作用下伸長，通過第一箝位塊7壓緊第一驅動體11，即實現了第一驅動體11的箝位；繼而對驅動壓電堆疊13通電，驅動壓電堆疊13在正向電壓作用下伸長，推動第二驅動體12向右運動(第一驅動體11被壓緊)，即實現了向右驅動；接著對第二箝位壓電堆疊6通電，第二箝位壓電堆疊6在正向電壓作用下伸長，通過第二箝位塊8壓緊第二驅動體12，即實現了第二驅動體12的箝位；然后第一箝位壓電堆疊5斷電收縮，第一箝位塊7向上移動松開第一驅動體11，即實現了第一驅動體11的釋放；接著驅動壓電堆疊13斷電回縮，第一驅動體11左側向右回縮，完成一個直線運動周期，除驅動裝置有向右的位移外，其它結構均恢復至原始位置。重復以上運動過程，則即可實現向右連續運動。本實用新型的向左連續運動原理與向右連續運動的原理相同。
[0023]以上僅為本實用新型的具體實施例，并不以此限定本實用新型的保護范圍，在不違反本實用新型設計構思的基礎上所做的任何替換和改進，均屬本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種內驅動型壓電步進精密驅動器，其特征在于，包括底座和驅動裝置，底座上固定有第一箝位裝置和第二箝位裝置，第一箝位裝置和第二箝位裝置分別與驅動裝置的兩端連接，驅動裝置的內部設置有驅動壓電堆疊。2.如權利要求1所述的一種內驅動型壓電步進精密驅動器，其特征在于，所述第一箝位裝置包括第一箝位體，第二箝位裝置包括第二箝位體，驅動裝置的一端穿過第一箝位體，驅動裝置的另一端穿過第二箝位體； 所述第一箝位體內設置有第一箝位壓電堆疊，第一箝位壓電堆疊的上端與第一箝位體固定，第一箝位壓電堆疊的下端連接有第一箝位塊，第一箝位塊的下表面與驅動裝置連接; 所述第二箝位體內設置有第二箝位壓電堆疊，第二箝位壓電堆疊的上端與第二箝位體固定，第二箝位壓電堆疊的下端連接有第二箝位塊，第二箝位塊的下表面與驅動裝置連接。3.如權利要求2所述的一種內驅動型壓電步進精密驅動器，其特征在于，所述驅動裝置包括通過驅動柔性鉸鏈連接的第一驅動體和第二驅動體，驅動壓電堆疊的一端安設在第一驅動體內，驅動壓電堆疊的另一端安設在第二驅動體內；所述第一箝位體開設有與第一驅動體配合的第一導向孔，第二箝位體內開設有與第二驅動體相配合的第二導向孔；所述第一驅動體穿過第一導向孔，第二驅動體穿過第二導向孔。4.如權利要求3所述的一種內驅動型壓電步進精密驅動器，其特征在于，第一箝位塊的下表面為與第一驅動體外周面相配合的弧面，第二箝位塊的下表面為與第二驅動體外周面相配合的弧面。5.如權利要求3所述的一種內驅動型壓電步進精密驅動器，其特征在于，第一箝位塊通過第一箝位柔性鉸鏈與第一驅動體連接，第二箝位塊通過第二箝位柔性鉸鏈與第二驅動體連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種內驅動型壓電步進精密驅動器，包括底座和驅動裝置，底座上固定有第一箝位裝置和第二箝位裝置，第一箝位裝置和第二箝位裝置分別與驅動裝置的兩端連接，驅動裝置內部設置有驅動壓電堆疊，第一箝位裝置包括第一箝位體，第二箝位裝置包括第二箝位體，第一箝位體內設置有第一箝位壓電堆疊；第二箝位體內設置有第二箝位壓電堆疊。本實用新型的箝位裝置和驅動裝置相互獨立，箝位和驅動兩個操作可以分開調試，互不干擾，在一定程度上提高了驅動精度，減少了故障發生；形變只出現在箝位壓電堆疊或驅動壓電堆疊的伸長方向上，其他方向不會變形，進一步保證了本實用新型的驅動精度。
【IPC分類】H02N2/06, H02N2/04
【公開號】CN204681268
【申請號】CN201520328177
【發明人】張矢宇, 朱月琴, 劉紅俊
【申請人】武漢理工大學
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月20日