[發(fā)明專利]基于三個壓電堆的旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410060793.6
• 申請日: 2014-02-21
• 公開（公告）號: CN103904937A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐明龍;敬子建;梁云;江文劍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué);西安空間無線電技術(shù)研究所
• 主分類號: H02N2/10
• 分類號: H02N2/10
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會俠

1.基于三個壓電堆的旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動裝置，其特征在于：包括定子（1），外圈固定于定子（1）內(nèi)孔中的精密軸承（2），輸出軸（3）一端固定于精密軸承（2）內(nèi)圈，另一端固定于連接環(huán)（4），連接環(huán)（4）兩側(cè)分別通過柔性鉸鏈連接有第一箝位機(jī)構(gòu)（5）和第二箝位機(jī)構(gòu)（6），在第一箝位機(jī)構(gòu)（5）內(nèi)部安裝有第一壓電陶瓷驅(qū)動器（7），在第二箝位機(jī)構(gòu)（6）內(nèi)部安裝有第二壓電陶瓷驅(qū)動器（8），所述連接環(huán)（4）、第一箝位機(jī)構(gòu)（5）和第二箝位機(jī)構(gòu)（6）共同組成偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)（9），在偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)（9）上固定有驅(qū)動機(jī)構(gòu)（11），在驅(qū)動機(jī)構(gòu)（11）內(nèi)部安裝有第三壓電陶瓷驅(qū)動器（10），所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)（11）為非對稱結(jié)構(gòu)。

2.權(quán)利要求1所述驅(qū)動裝置實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)的方法：其特征在于：初始狀態(tài)：第一壓電陶瓷驅(qū)動器（7）、第二壓電陶瓷驅(qū)動器（8）和第三壓電陶瓷驅(qū)動器（10）均不帶電，第一箝位機(jī)構(gòu)（5）和第二箝位機(jī)構(gòu)（6）與定子（1）相接觸，靠摩擦力進(jìn)行箝位，系統(tǒng)處于鎖止?fàn)顟B(tài)；旋轉(zhuǎn)步進(jìn)時分為三步：第一步，第二壓電陶瓷驅(qū)動器（8）通電，由于逆壓電效應(yīng)，第二壓電陶瓷驅(qū)動器（8）伸長，第二箝位機(jī)構(gòu)（6）沿定子徑向方向長度減小，不再箝位，同時第一箝位機(jī)構(gòu)（5）繼續(xù)保持箝位狀態(tài)；第二步，第三壓電陶瓷驅(qū)動器（10）通電，由于逆壓電效應(yīng)，第三壓電陶瓷驅(qū)動器（10）伸長，導(dǎo)致驅(qū)動機(jī)構(gòu)（11）沿定子徑向方向縮短。由于驅(qū)動機(jī)構(gòu)（11）固定于偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)（9）上，且驅(qū)動機(jī)構(gòu)（11）為非對稱結(jié)構(gòu)，因此驅(qū)動機(jī)構(gòu)將帶動偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)（9）發(fā)生彎曲；第三步，第一壓電陶瓷驅(qū)動器（7）通電，由于逆壓電效應(yīng)，第一壓電陶瓷驅(qū)動器（7）伸長，第一箝位機(jī)構(gòu)（5）沿定子徑向方向長度減小，不再箝位。此時偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（9）受彈性回復(fù)力影響解除彎曲狀態(tài)，第一箝位機(jī)構(gòu)（5）隨偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)（9）的回復(fù)而步進(jìn)一定角度；重復(fù)上述三步，系統(tǒng)實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)。