[發明專利]一種初始間隙可調的壓電微夾鉗

有效

• 申請號: 201810546183.5
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108724146B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 崔玉國;盧志誠;楊依領;蔡永根;惠相君;周鵬飛
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: B25J7/00
• 分類號: B25J7/00
• 代理公司: 寧波市天晟知識產權代理有限公司 33219
• 代理人: 王美榮;黃曉凡

本發明公開了一種初始間隙可調的壓電微夾鉗，包括基座，以及一對用于夾持微對象的鉗指，基座設有第一凹槽，第一凹槽內設有調節機構，調節機構包括分別配裝有鉗指的固定塊和可動塊，固定塊與可動塊之間設有彈性件，并連接有調節螺釘；鉗指包括位于兩層壓電陶瓷晶片之間的黃銅基板；壓電陶瓷晶片的外側面和黃銅基板分別電連于正負極；可動塊和固定塊之間設有彈性件，并通過調節螺釘彼此連接，彈性件的作用是將可動塊推離固定塊，而調節螺釘的作用是將可動塊推向固定塊，通過旋擰調節螺釘從而調節固定塊與可動塊的初始間隙，最終達到調整相鄰的鉗指之間的間隙的目的。本發明結構布局合理、各機構配合精度高、拆裝方便且能實現鉗指之間間隙的調節。

技術領域

本發明屬于微/納米定位技術領域，涉及微/納米定位系統中的末端執行器，特別涉及一種初始間隙可調的壓電微夾鉗。

背景技術

微夾鉗是能夠產生微米與納米級運動精度與分辨率的末端執行器，可應用于MEMS、生物工程等前沿技術領域中。在MEMS中，它可對微軸、微齒輪等微零件以及微馬達、微泵等微部件進行拾取、搬運等操作；在生物工程中，它可用于捕捉和釋放細胞，還可同微沖擊探針相結合，實現向細胞內注入或從細胞中提取某一成分的操作。

目前的微夾鉗結構復雜、體積龐大，且初始間隙不可調節，當微對象尺寸改變時，就無法繼續使用，導致微夾鉗利用率低，成本高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的現狀，而提供結構布局合理、各機構配合精度高、拆裝方便且能實現夾持不同大小微對象的一種初始間隙可調的壓電微夾鉗。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種初始間隙可調的壓電微夾鉗，包括基座，以及一對用于夾持微對象的鉗指，基座設有第一凹槽，第一凹槽內設有調節機構，調節機構包括分別配裝有鉗指的固定塊和可動塊，固定塊與可動塊之間設有彈性件，并連接有調節螺釘；鉗指包括位于兩層壓電陶瓷晶片之間的黃銅基板；壓電陶瓷晶片的外側面和黃銅基板分別電連于正負極。

為優化上述技術方案，采取的措施還包括：

優選的，第一凹槽設于基座的側方，調節機構的另一側設有壓塊，基座設有第三螺釘孔，壓塊設有與第三螺釘孔對應的第一通孔，第一通孔內設有旋接于第三螺釘孔的預緊螺釘。

優選的，壓塊設有與可動塊輪廓相匹配的第二凹槽。

優選的，調節螺釘的大頭端設于可動塊的外側，壓塊設有方便旋擰調節螺釘的第二通孔，固定塊設有與調節螺釘螺紋連接的第一螺釘孔；可動塊設有與調節螺釘螺紋連接的第二螺釘孔。

優選的，調節螺釘的數量為兩個，且處于鉗指的延長線上；彈性件設于調節螺釘和鉗指末端之間。

優選的，固定塊和可動塊分別設有用于插設鉗指的插槽，插槽外側設有柔性薄板，柔性薄板彈性壓于壓電陶瓷晶片的外側面。

優選的，固定塊包括導向體，導向體頂設于同可動塊與鉗指相反的一端。

優選的，黃銅基板包括彎折部，彎折部位于鉗指的固定端，并與壓電陶瓷晶片分叉設置，基座的側面和壓塊的側面分別設有與彎折部相匹配的第三凹槽和第四凹槽；導向體設有第二電連部,調節機構為導電體，彎折部的自由端設有第一電連部,第一電連部和第二電連部分別用于接正負極電壓。

優選的，第三凹槽分別開口于第一凹槽，以及基座后端；第四凹槽分別開口于第二凹槽，以及壓塊的后端。

優選的，鉗指的自由端對向設有受動夾持體，彈性件為彈簧，調節機構在鉗指彎曲變形面的邊緣設有倒圓角；基座設有第三通孔，第三通孔用于通過將基座螺固于上一級執行機構上的螺釘。