[實用新型]磁致伸縮式微裝配系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720466340.2
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN206673857U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧全國;吳周鑫;余昭江;胡貴;王杰;戴安幫;張松海;鐘天亮;孫濤;馬建國;郭小龍
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌工程學(xué)院
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11350
• 代理人: 喻莎

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及微驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁致伸縮式微裝配系統(tǒng)。

背景技術(shù)

磁致伸縮式微裝配系統(tǒng)是微操作系統(tǒng)中的關(guān)鍵，將微夾鉗的運動推向二維，把微夾鉗的運動自由度提高了。作為一種典型的微執(zhí)行系統(tǒng)，磁致伸縮式微裝配系統(tǒng)在微細零件加工、裝配、生物醫(yī)學(xué)工程和光學(xué)等領(lǐng)域已呈現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。壓電陶瓷材料是一種廣泛應(yīng)用在微執(zhí)行器領(lǐng)域的材料，利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)，可方便地實現(xiàn)精密的位置控制，制成微動夾鉗，例如蔡建華在其論文《新型微夾鉗技術(shù)研究》中提出的一種基于壓電雙晶片驅(qū)動的微夾鉗。雖然壓電驅(qū)動微夾鉗變形分辨率高、相應(yīng)快、對溫度不敏感、工作頻率寬，但同時其驅(qū)動電壓高、變形量小、與半導(dǎo)體工藝難兼容。

Galfenol材料是一種新型的磁致伸縮材料，具有大應(yīng)變、高精度、輸出力大、響應(yīng)快速及可靠性高等優(yōu)勢，并且具有優(yōu)良的機械性能，是構(gòu)造精密驅(qū)動器的理想材料。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種以Galfenol薄片為驅(qū)動源的變形精度高、驅(qū)動電壓低的磁致伸縮式微裝配系統(tǒng)。本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種磁致伸縮式微裝配系統(tǒng)，包括夾持部分和精密電動升降平臺，所述夾持部分包含鉗體，所述鉗體一端封閉，另一端開口，鉗體外部纏繞線圈；鉗體內(nèi)設(shè)有兩片平直的彈片，兩片彈片相對設(shè)置，彈片的一端與鉗體的封閉端面連接，彈片的另一端伸出鉗體的開口端并互相靠近；彈片位于鉗體內(nèi)部的內(nèi)側(cè)面上粘貼Galfenol薄片，Galfenol薄片的最大磁致伸縮方向與彈片的長度方向一致，所述精密電動升降平臺包括精密彈簧、非導(dǎo)磁彈性板材支撐架、精密彈簧軌和固定板，所述精密彈簧軌為電動可伸縮桿，精密彈簧軌一端和所述非導(dǎo)磁彈性板材支撐架固定連接，另一端固定連接所述固定板，所述鉗體固定在固定板上，所述精密彈簧套在精密彈簧軌上，精密彈簧的一端固定在所述非導(dǎo)磁彈性板材支撐架上，另一端固定在精密彈簧軌的伸縮部位上，用于防止突然的上升和下降損壞微夾鉗。

進一步地，所述鉗體、彈片為一體化成型結(jié)構(gòu)，采用非導(dǎo)磁彈性板材整體切割而成。

進一步地，所述Galfenol薄片呈長矩形，厚度為0.3～0.5mm，所述鉗體的壁厚超過10mm，所述彈片的厚度為0.8～1mm，彈片位于鉗體內(nèi)的長度與其伸出鉗體外的長度的比值大于1：1。

進一步地，所述固定板和所述精密彈簧軌之間、所述精密彈簧軌和所述非導(dǎo)磁彈性板材支撐架之間至少有一處采用螺紋連接。

本實用新型的工作原理和有益效果是：

磁致伸縮薄片在通電的線圈磁場中沿彈片長度方向伸長，驅(qū)動彈片彎曲變形，彈片的彎曲度隨磁致伸縮薄片的伸長量增大而增大；彈片向內(nèi)彎曲，兩夾鉗的口距逐漸加大。此時可以移動微動夾鉗，使得其放在被夾物中間。當微動夾鉗移動到合適的位置時，斷開電源。由于失去磁場的作用，磁致伸縮薄片恢復(fù)原來狀態(tài)，兩彈片開始恢復(fù)原來的狀態(tài)，由于彈片具有微小彈性能力，實現(xiàn)微距夾持。本實用新型可通過調(diào)整線圈電流的大小來控制夾持范圍。

精密電動升降平臺由精密彈簧、非導(dǎo)磁彈性板材制作而成，主要用于調(diào)微夾鉗的升降，增加了其運動的自由度。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本實用新型所述夾持部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的總體結(jié)構(gòu)圖；

其中：1、線圈；2、鉗體；3、Galfenol薄片；4、彈片；5、精密彈簧軌；6、精密彈簧；7、非導(dǎo)磁彈性板材支撐架；8、固定板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，并結(jié)合實施例對本實用新型做進一步的說明。在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)側(cè)”、“外側(cè)”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅為方便描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)成和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。