[發明專利]一種基于多級放大原理的作動器

在審

• 申請號: 201711301664.1
• 申請日: 2017-12-10
• 公開（公告）號: CN107968596A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 石康
• 申請（專利權）人: 紹興康健精密不銹鋼有限公司
• 主分類號: H02N2/04
• 分類號: H02N2/04;H02N2/02
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙)33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發明涉及電子微型驅動裝置技術領域，具體涉及一種基于多級放大原理的作動器。

背景技術

近些年來，隨著科技不斷發展進步，各種新型技術不斷出現，特別是航天航空、仿生科技、精密機械、醫學、人造衛星等領域中出現的新型技術產物，要求高的定位能力。而且伴隨著機器工作環境和應用場合的多樣化，不僅要求作動器有著微米至納米級的高精度和精確的運動控制要求，而且還希望作動器能夠實現微型化、輕型化和模塊化，且能在特殊場合下安全使用，如電磁場環境下。由于傳統的作動器大都采用電熱、電磁或機械式的驅動方式，對于當前作動器設計所提出的要求，傳統作動器受制于工作原理和結構型式而不能滿足要求。這就要求研發采用新型驅動方式的新型作動器來取代特定場合下使用的傳動作動器。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了結構合理、響應時間短的一種基于多級放大原理的作動器。

本發明的技術方案如下：

一種基于多級放大原理的作動器，其特征在于，包括底座，設置在底座上的定子及設置在底座上與定子相接觸的動子，所述定子底部設有定位墊板，所述定子通過定位墊板固定在底座上，所述動子包括動子底座、配合設置設在動子底座上的動子本體，所述動子底座上設有滑軌，所述動子本體與滑軌相配合，且在定子的作用下驅動動子本體相對動子底座進行運動。

所述的一種基于多級放大原理的作動器，其特征在于，所述定子包括定子底板、設置在定子底板上的放大單元機構及與放大單元機構傳動連接的動力裝置，所述放大單元機構包括左放大單元機構及與左放大單元機構對稱設置的右放大單元機構，所述定子底板上開設有臺階槽，所述臺階槽內設有固定板，所述臺階槽內在位于固定板與定子底板之間設有第一杠桿，所述第一杠桿的一端設有第一支點，另一端設有第二支點，所述左放大單元機構通過第一支點設置在第一杠桿上，所述右放大單元機構通過第二支點設置在第一杠桿上，所述左放大單元機構及右放大單元均采用多級放大單元機構，包括第二杠桿、第三杠桿及驅動足，所述第二杠桿一端端部位置設有第三支點，并通過第三支點連接在固定板上，所述第二杠桿的另一端設有第四支點，并通過第四支點與第三杠桿連接，所述第三杠桿上在靠近第四支點的一端端部設有第五支點，并通過第五支點與定子底板連接，所述第三杠桿的另一端設有第六支點，并通過第六支點與驅動足連接。

所述的一種基于多級放大原理的作動器，其特征在于，所述動力裝置采用壓電疊堆結構，包括一組壓電陶瓷片、一組內部電極、一組絕緣體及外部電極，所述壓電陶瓷片、絕緣體、內部電極依次疊加設置，并通外部電極與外接電源電路連接。

所述的一種基于多級放大原理的作動器，其特征在于，所述定子底板上在靠近動力裝置的位置處設有預緊裝置，所述預緊裝置包括測微頭及設置在測微頭上的接觸小球，所述接觸小球與動力裝置之間設有方形墊板，并通過方形墊板與動力裝置接觸設置。

所述的一種基于多級放大原理的作動器，其特征在于，所述動子本體上在與定子對應位置的側面設有耐磨陶瓷條。

所述的一種基于多級放大原理的作動器，其特征在于，所述驅動足采用方形結構，并且與動子之間采用面接觸。

本發明的有益效果是：1）定子采用壓電疊堆作為動力裝置，可以實現微位移動作，采用壓電疊堆能夠提高壓電陶瓷的驅動位移量，同時具有低功耗、響應快及發熱小的優點。

2）定子在采用放大單元機構，不僅對位移具有足夠的放大能力而且還具有大的負載驅動能力，有效提高該作動器的驅動效率。

3）驅動足與動子之間采用面接觸，增加了定子與動子之間的有效接觸面積，提高了驅動的效果。

4）該作動器，具有大行程、速度快、響應快等特點，在一定的電壓和頻率范圍內能夠實現穩定運動趨勢。

附圖說明

圖1為本發明的爆炸圖；

圖2為本發明的定子結構示意圖；

圖3為本發明的動力裝置結構示意圖；

圖4為本發明預緊裝置結構示意圖；