[發(fā)明專利]一種雙向互鎖式壓電粘滑驅(qū)動裝置及其激勵方法

有效

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• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110474563B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程廷海;張曉松;喬廣達(dá);于洋;盧曉暉;高強;王錚;王宇琦
• 申請（專利權(quán)）人: 長春工業(yè)大學(xué)
• 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

一種雙向互鎖式壓電粘滑驅(qū)動裝置及其激勵方法，旨在解決已有壓電粘滑驅(qū)動裝置雙向輸出性能差等技術(shù)問題。本發(fā)明由滑動基座、滑動組件和驅(qū)動組件組成；所述驅(qū)動組件安裝在滑動基座上，所述滑動組件安裝在滑動基座上并與驅(qū)動組件接觸。本發(fā)明采用并聯(lián)雙夾持鉸鏈，利用菱形縮放特性，實現(xiàn)對壓電粘滑驅(qū)動裝置驅(qū)動過程的摩擦力的綜合調(diào)控；同時，兩個關(guān)于中心對稱的菱形鉸鏈形成并聯(lián)互鎖式鉸鏈結(jié)構(gòu)，在雙激勵電信號組激勵下，降低了驅(qū)動組件驅(qū)動時對滑動組件運動的干涉影響，減少位移回退，進(jìn)而提高雙向驅(qū)動裝置的機械輸出性能。本發(fā)明具有輸出推力大、精度高和雙向干擾小等特點，可被廣泛應(yīng)用于微納精密驅(qū)動與定位技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙向互鎖式壓電粘滑驅(qū)動裝置及其激勵方法，屬于微納精密驅(qū)動與定位技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

壓電驅(qū)動技術(shù)是一種利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化為機械能的新型驅(qū)動技術(shù)，壓電驅(qū)動裝置正是采用上述原理進(jìn)行驅(qū)動的，目前絕大多數(shù)的精密定位和微納操作都是通過壓電驅(qū)動裝置實現(xiàn)。因壓電驅(qū)動裝置輸出精度高、響應(yīng)速度快、抗電磁干擾能力強等方面的顯著優(yōu)勢，已經(jīng)發(fā)展成為高精密定位以及材料微納米力學(xué)性能測試的主流技術(shù)之一。

壓電粘滑驅(qū)動裝置因具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、定位精度高、行程大、無電磁干擾等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用。但是隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的逐漸擴大，對壓電粘滑驅(qū)動裝置的雙向輸出需求逐漸增加，但是由于結(jié)構(gòu)的限制，目前壓電粘滑驅(qū)動裝置很難實現(xiàn)雙向運動，即使極少數(shù)的壓電粘滑驅(qū)動裝置可實現(xiàn)雙向運動，但也存在結(jié)構(gòu)尺寸較大、結(jié)構(gòu)干涉造成正反向輸出性能較差等缺點，進(jìn)一步制約了壓電粘滑驅(qū)動裝置發(fā)展。

因此，設(shè)計一種精度高、雙向干擾小的微納米級壓電粘滑驅(qū)動裝置是十分有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

為解決已有壓電粘滑驅(qū)動裝置雙向輸出性能差等技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種雙向互鎖式壓電粘滑驅(qū)動裝置及其激勵方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種雙向互鎖式壓電粘滑驅(qū)動裝置，該雙向互鎖式壓電粘滑驅(qū)動裝置由滑動基座、滑動組件和驅(qū)動組件組成；其中，所述驅(qū)動組件安裝在滑動基座上，所述滑動組件安裝在滑動基座上并與驅(qū)動組件接觸。

所述滑動基座包括基座內(nèi)表面、驅(qū)動組件安裝螺紋孔Ⅰ、燕尾滑動凸臺Ⅰ、驅(qū)動組件安裝螺紋孔Ⅱ和燕尾滑動凸臺Ⅱ；其中，所述燕尾滑動凸臺Ⅰ和燕尾滑動凸臺Ⅱ與滑動組件連接；所述基座內(nèi)表面上安裝有驅(qū)動組件；所述驅(qū)動組件安裝螺紋孔Ⅰ和驅(qū)動組件安裝螺紋孔Ⅱ安裝固定驅(qū)動組件。

所述滑動組件包括加載螺栓Ⅱ、加載螺栓Ⅰ、滑動板、加載塊Ⅰ、限位組件Ⅰ、限位組件Ⅱ和加載塊Ⅱ；所述加載螺栓Ⅱ和加載螺栓Ⅰ安裝在滑動板上部并與加載螺栓Ⅱ和加載塊Ⅰ接觸；所述加載塊Ⅰ與限位組件Ⅰ連接，所述限位組件Ⅱ與加載塊Ⅱ連接，所述加載塊Ⅰ和加載塊Ⅱ安裝在滑動板下部。

所述滑動板包括限位螺栓Ⅱ安裝沉頭孔、加載螺栓Ⅱ安裝螺紋孔、限位螺栓Ⅰ安裝沉頭孔、加載螺栓Ⅰ安裝螺紋孔、限位槽Ⅰ、彈簧槽Ⅰ、彈簧槽Ⅱ、限位槽Ⅱ、燕尾滑動槽Ⅰ、燕尾滑動槽Ⅱ、限位螺栓Ⅱ安裝螺紋孔和限位螺栓Ⅰ安裝螺紋孔；所述限位螺栓Ⅱ安裝沉頭孔內(nèi)穿過限位組件Ⅱ的限位螺栓Ⅱ，所述限位螺栓Ⅰ安裝沉頭孔內(nèi)穿過限位組件Ⅰ的限位螺栓Ⅰ；所述加載螺栓Ⅱ安裝螺紋孔與加載螺栓Ⅱ螺紋連接，所述加載螺栓Ⅰ安裝螺紋孔與加載螺栓Ⅰ螺紋連接；所述限位槽Ⅰ內(nèi)安裝有限位組件Ⅰ，所述限位槽Ⅱ內(nèi)安裝有限位組件Ⅱ；所述彈簧槽Ⅰ內(nèi)放置有限位組件Ⅰ的彈簧Ⅰ，所述彈簧槽Ⅱ內(nèi)放置有限位組件Ⅱ的彈簧Ⅱ；所述燕尾滑動槽Ⅰ與燕尾滑動凸臺Ⅰ滑動連接，所述燕尾滑動槽Ⅱ與燕尾滑動凸臺Ⅱ滑動連接；所述限位螺栓Ⅰ安裝螺紋孔與限位組件Ⅰ的限位螺栓Ⅰ螺紋連接，所述限位螺栓Ⅱ安裝螺紋孔與限位組件Ⅱ的限位螺栓Ⅱ螺紋連接。