[發明專利]雙向微位移放大型精密壓電粘滑直線電機及其驅動方法

在審

• 申請號: 201810081821.0
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108199614A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 程廷海;王舒揚;唐晚靜;邢輝達;寧鵬;楊晨
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: H02N2/04
• 分類號: H02N2/04;H02N2/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種雙向微位移放大型精密壓電粘滑直線電機，其特征在于：該直線電機包括非對稱式驅動組件（1）、導軌組件（2）、滑臺（3）、預緊力加載器（4）和固定臺（5）；其中，兩個非對稱式驅動組件（1）并聯安裝在固定臺（5）前端部，導軌組件（2）安裝在滑臺（3）上，滑臺（3）安裝在固定臺（5）上，預緊力加載器（4）安裝在固定臺（5）后端部；所述非對稱式驅動組件（1）包括方形墊片（1-1）、鉸鏈固定螺栓（1-2）、預緊螺釘（1-3）、非對稱式菱形放大機構（1-4）和壓電疊堆（1-5）；所述方形墊片（1-1）和預緊螺釘（1-3）將壓電疊堆（1-5）固定在非對稱式菱形放大機構（1-4）內；所述鉸鏈固定螺栓（1-2）安裝在非對稱式菱形放大機構（1-4）后端部；所述非對稱式菱形放大機構（1-4）可采用5025鋁合金、6061鋁合金、7075鋁合金、Ti-35A鈦合金或Ti-13鈦合金材料；所述非對稱式菱形放大機構（1-4）右側設置有單棱邊幾何柔性鉸鏈（1-4-1）；所述非對稱式菱形放大機構（1-4）兩側均設置有剛性連接梁Ⅰ（1-4-2），該剛性連接梁連接同側的兩個圓弧形柔性鉸鏈（1-4-6）結構；所述非對稱式菱形放大機構（1-4）后端部設置有鉸鏈固定螺栓安裝孔（1-4-3），通過鉸鏈固定螺栓（1-2）與鉸鏈安裝螺紋孔（5-6）的螺紋連接，固定非對稱式菱形放大機構（1-4）在滑臺（3）上；所述非對稱式菱形放大機構（1-4）尾部設置有預緊螺釘安裝螺紋孔（1-4-4），所述預緊螺釘（1-3）通過預緊螺釘安裝螺紋孔（1-4-4）實現對壓電疊堆（1-5）的軸向預緊；所述非對稱式菱形放大機構（1-4）設置有墊片限位槽（1-4-5）；所述非對稱式菱形放大機構（1-4）左側設置有剛性連接梁Ⅱ（1-4-7），所述圓弧形柔性鉸鏈（1-4-6）通過剛性連接梁Ⅱ（1-4-7）與前端部的橫梁（1-4-9）進行連接；所述非對稱式菱形放大機構（1-4）頂部設置有半圓形驅動足（1-4-8）；所述非對稱式菱形放大機構（1-4）前端部設置有橫梁（1-4-9）。

2.根據權利要求1所述一種雙向微位移放大型精密壓電粘滑直線電機，其特征在于：所述導軌組件（2）為雙列交叉滾柱導軌；所述導軌組件（2）包括固定導軌（2-1）、外圍裝置安裝螺紋孔（2-2）、活動導軌（2-3）、限位螺栓（2-4）、導軌安裝孔（2-5）、導軌固定螺栓（2-6）和滾柱保持架組件（2-7）；所述外圍裝置安裝螺紋孔（2-2）可與外圍裝置連接；所述滾柱保持架組件（2-7）分別與活動導軌（2-3）和固定導軌（2-1）接觸；所述限位螺栓（2-4）安裝于固定導軌（2-1）和活動導軌（2-3）兩端；所述導軌安裝孔（2-5）通過導軌固定螺栓（2-6）與導軌安裝螺紋孔（3-1）螺紋連接，安裝固定導軌（2-1）在滑臺（3）的導軌安裝平面（3-2）上。

3.根據權利要求1所述一種雙向微位移放大型精密壓電粘滑直線電機，其特征在于：所述滑臺（3）包括導軌安裝螺紋孔（3-1）、導軌安裝平面（3-2）、預緊力加載器凹槽（3-3）、上限位螺釘（3-4）、支撐架（3-5）、上彈簧固定螺栓（3-6）和上滑動軌道（3-7）；所述導軌安裝螺紋孔（3-1）與導軌固定螺栓（2-6）螺紋連接；所述導軌組件（2）通過導軌安裝螺紋孔（3-1）安裝在導軌安裝平面（3-2）上；所述預緊力加載器凹槽（3-3）與預緊力加載器（4）上的頂端解耦球頭（4-2）接觸；所述上限位螺釘（3-4）安裝在上滑動軌道（3-7）的兩端；所述支撐架（3-5）與滑動凸臺安裝平面（5-3）接觸；所述上彈簧固定螺栓（3-6）配合下彈簧固定螺栓（5-1）安裝固定彈簧（5-2）；所述上滑動軌道（3-7）與球形滑動導軌（5-8）接觸。

4.根據權利要求1所述一種雙向微位移放大型精密壓電粘滑直線電機，其特征在于：所述預緊力加載器（4）包括手動調節螺桿（4-1）和解耦球頭（4-2）；所述手動調節螺桿（4-1）的外螺紋與預緊力加載器安裝螺紋孔（5-12）的內螺紋進行螺紋連接配合；所述解耦球頭（4-2）與預緊力加載器凹槽（3-3）接觸。