[發明專利]緊湊型雙致動組件壓電粘滑驅動裝置及其驅動方法

有效

• 申請號: 201810176962.0
• 申請日: 2018-03-04
• 公開（公告）號: CN108306546B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 程廷海;李義康;唐晚靜;賈榮;楊晨;邢輝達
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: H02N2/02
• 分類號: H02N2/02;H02N2/04;H02N2/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種緊湊型雙致動組件壓電粘滑驅動裝置及其驅動方法，以解決當前壓電驅動器由于在驅動過程中摩擦力調節困難，很難實現大行程、高精度的精密運動。本發明包括工作臺、雙導軌動子、雙驅動定子和螺紋加載器；所述雙導軌動子固定安裝在工作臺的動子安裝平面上，所述雙驅動定子安裝在定子安裝平面上，所述螺紋加載器通過螺紋配合聯接工作臺和雙驅動定子。本發明通過螺紋加載器實現三角雙驅動機構的摩擦調控功能，可顯著提升其機械輸出特性，兼具結構緊湊、裝配方便、定位精度高及行程大等特點。在超精加工、精密光學等微納精密驅動與定位技術領域能夠得到廣泛應用。

技術領域

本發明涉及一種緊湊型雙致動組件壓電粘滑驅動裝置及其驅動方法，屬于精密驅動與定位技術領域。

背景技術

隨著現代科學技術的迅猛發展，微納加工、微納操作、精密光學、生物醫學工程、航空航天等諸多前沿高科技領域發生了日新月異的變化。這些領域不斷進步的同時，對其核心支撐技術——超精密驅動技術提出了更高更新的要求。壓電驅動技術是一種利用壓電材料的逆壓電效應將電能轉化為機械能的新型驅動方式，壓電驅動器在體積、精度、響應速度、輸出力及功率密度等方面具有明顯的綜合優勢，目前出現的各類新型精密驅動器極大地推動了精密驅動技術的發展，其中基于粘滑慣性驅動原理的壓電驅動器由于結構緊湊、行程大、運動精度高、性能穩定可靠等優點具有良好的應用前景。但大部分壓電粘滑驅動器無法在驅動過程中對摩擦力進行綜合調控，導致壓電粘滑驅動器的輸出性能受限，限制了壓電驅動器的應用和發展。

發明內容

為解決當前壓電粘滑驅動器在驅動過程中摩擦力調節困難所導致的壓電驅動器性能受限等技術問題，本發明公開了一種緊湊型雙致動組件壓電粘滑驅動裝置及其驅動方法。

本發明所采用的技術方案：

所述緊湊型雙致動組件壓電粘滑驅動裝置由工作臺、雙導軌動子、雙驅動定子和螺紋加載器組成；所述雙導軌動子固定安裝在工作臺的動子安裝平面上，所述雙驅動定子安裝在定子安裝平面上，所述螺紋加載器通過螺紋配合連接工作臺和雙驅動定子。

所述工作臺可采用不銹鋼材料，所述工作臺包括動子安裝平面、動子安裝螺孔、定子安裝平面、滑動軌道Ⅰ、加載臺、加載螺孔和滑動軌道Ⅱ，所述動子安裝螺孔設置在動子安裝平面上，所述動子安裝螺孔通過與固定螺栓的螺紋連接將雙導軌動子固定安裝在動子安裝平面，所述滑動軌道Ⅰ、加載臺和滑動軌道Ⅱ設置在定子安裝平面上，所述滑動軌道Ⅰ與雙驅動定子的梯形槽Ⅰ接觸配合，所述滑動軌道Ⅱ與雙驅動定子的梯形槽Ⅱ接觸配合，所述加載螺孔設置在加載臺上，所述螺紋加載器一端與加載螺孔螺紋連接，另一端與雙驅動定子固定連接。

所述雙導軌動子為雙列交叉滾柱導軌，所述雙導軌動子包括靜導軌、外置載臺螺孔、動導軌、限位螺釘、導軌固定孔、固定螺栓和滾柱滑動板，所述外置載臺螺孔陣列設置在動導軌上，所述外置載臺螺孔可與外圍載臺連接，所述動導軌與雙驅動定子滑動接觸，所述動導軌的厚度為M，其中M的取值范圍為6~9mm，所述動導軌接觸端面涂有陶瓷類或玻璃纖維類摩擦材料，所述限位螺釘安裝于靜導軌和動導軌的兩側，所述滾柱滑動板分別與靜導軌和動導軌滑動接觸，所述導軌固定孔陣列設置在靜導軌上，所述導軌固定孔通過固定螺栓與動子安裝螺孔的螺紋連接將靜導軌固定安裝在工作臺上。