[發明專利]高精度微夾持器

在審

• 申請號: 201610042228.6
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105773573A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 陳昊哲
• 申請（專利權）人: 陳昊哲
• 主分類號: B25J7/00
• 分類號: B25J7/00;H02N2/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及微機械裝配工具的技術領域，特別是微夾持器的技術領域。

【背景技術】

微機電系統(MEMS)的高速發展已從“微電子-機械”向“微機械-電子” 領域發生轉變，MEMS器件中的微小機械結構件越來越多、越來越復雜，給微機 械裝配特別是自動化微機械裝配帶來了巨大的挑戰。

傳統微機械零件的裝配依靠的微夾持器應用廣泛，但是存在以下問題：

1)微夾持器的夾持微力大小的控制精度低，被夾持零件易損壞；

2)微夾持器的動力來源一般是通過直線電機或熱膨脹等存有熱源的器件， 熱變形因素影響操作精度。

【發明內容】

本發明的目的就是解決現有技術中的問題，提出一種高精度微夾持器，能 夠使微夾持器的夾持微力大小可控精度高，并且功耗低、發熱小，精度穩定性 好。

為實現上述目的，本發明提出了一種高精度微夾持器，包括平臺底座、微 力驅動器、微夾持鉗和受力磁鐵；所述平臺底座呈對稱結構，上面設置有對稱 分布的螺釘孔；所述微力驅動器在所述平臺底座上對稱布置，所述平臺底座的 對稱中心面處設置有所述微夾持鉗；所述微力驅動器包括兩片壓電陶瓷片、位 于兩片壓電陶瓷片之間的超磁致伸縮片、與超磁致伸縮片平行布置的永磁鐵、 位于超磁致伸縮片、壓電陶瓷片和永磁鐵兩端并對超磁致伸縮片和永磁鐵進行 夾持的兩個磁定軛；所述微夾持鉗包括對稱的鉗體和鉗尖，所述鉗體根部以及 兩個鉗體的交接處設置有柔性鉸鏈，所述鉗體的外側用環氧樹脂粘貼有所述受 力磁鐵；所述受力磁鐵與對應的微力驅動器中的永磁鐵具有同向分布的磁場極 性。

作為優選，所述磁定軛的末端橫截面寬度等于所述受力磁鐵的厚度，使磁 感線在氣隙中傳輸時發散量小。

作為優選，所述壓電陶瓷片與所述超磁致伸縮片通過環氧樹脂固定粘結。

本發明的有益效果：本發明通過微力驅動器對微夾持鉗提供微動力，由于 微力驅動器通過對壓電陶瓷片施加驅動電壓進行磁微力調節，可以提高微夾持 鉗的力調節精度，由于驅動壓電陶瓷保持一定電壓使其保持一定形變時沒有電 流，所以功耗極低，不會產生影響精度的熱量，從而使微夾持器具有較高的精 度保持性。

本發明的特征及優點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。

【附圖說明】

圖1是本發明高精度微夾持器的整體結構示意圖；

圖2是本發明高精度微夾持器中微力驅動器的結構示意圖；

圖3是本發明高精度微夾持器中微夾持鉗的結構示意圖。

圖中：1-平臺底座、2-微力驅動器、3-微夾持鉗、4-受力磁鐵、101-螺釘 孔、21-磁定軛、22-永磁鐵、23-超磁致伸縮片、24-壓電陶瓷片、301-柔性鉸 鏈、302-鉗體、303-鉗尖。

【具體實施方式】

參閱圖1、圖2和圖3，本發明高精度微夾持器，包括平臺底座1、微力驅 動器2、微夾持鉗3和受力磁鐵4；所述平臺底座1呈對稱結構，上面設置有對 稱分布的螺釘孔101；所述微力驅動器2在所述平臺底座1上對稱布置，所述平 臺底座1的對稱中心面處設置有所述微夾持鉗3；所述微力驅動器2包括兩片壓 電陶瓷片24、位于兩片壓電陶瓷片24之間的超磁致伸縮片23、與超磁致伸縮 片23平行布置的永磁鐵22、位于超磁致伸縮片23、壓電陶瓷片24和永磁鐵22 兩端并對超磁致伸縮片23和永磁鐵22進行夾持的兩個磁定軛21；所述微夾持 鉗3包括對稱的鉗體302和鉗尖303，所述鉗體302根部以及兩個鉗體302的交 接處設置有柔性鉸鏈301，所述鉗體302的外側用環氧樹脂粘貼有所述受力磁鐵 4；所述受力磁鐵4與對應的微力驅動器2中的永磁鐵22具有同向分布的磁場 極性。

作為優選，所述磁定軛21的末端橫截面寬度等于所述受力磁鐵4的厚度， 使磁感線在氣隙中傳輸時發散量小。

作為優選，所述壓電陶瓷片24與所述超磁致伸縮片23通過環氧樹脂固定 粘結。

本發明高精度微夾持器中所用的微力驅動器2，其工作原理是：