[發明專利]一種具有大推力的線性壓電驅動器

有效

• 申請號: 201911182237.5
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110768572B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 田曉超;李慶華;王海剛;孫禹澤;朱金志;聞人鍇琦;徐安俊;趙劍;李志瑤;張代治;賀春山;劉夏;候躍謙;楊鳳雙
• 申請（專利權）人: 長春大學
• 主分類號: H02N2/02
• 分類號: H02N2/02
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 李丹

本發明公開了一種具有大推力的線性壓電驅動器，包括推動臺，所述推動臺內安裝有移動穩定結構、水平動力結構、升降動力結構以及升降鎖定結構；本發明的有益效果是，通過壓電陶瓷在外電場的作用下，其內部正負電荷中心位移，又可導致材料機械變形，形成的大小與電能強度成正比的特性，從而達到可控式精度調節，從而使得推動臺上的移動塊可以在10?100mm范圍內微量移動，使得移動塊移動的精度更高，同時壓電陶瓷可以將電能轉換為動能，轉化率在95％左右，使得壓電陶瓷可以帶動一定重量的物體。

技術領域

本發明涉及高精度絲杠模組技術領域，特別是一種具有大推力的線性壓電驅動器。

背景技術

伴隨著精密超精密加工、精密光學、生命科學與技術、微電子器件、精密測量、智能器件等領域的高速發展，可以實現大尺度和納米級定位精度的驅動裝置成為制約上述技術領域進一步發展的瓶頸，并受到了廣泛的關注和研究。傳統的電磁驅動技術雖然已經十分成熟，但其存在著定位精度不足、響應速度較慢以及電磁干擾嚴重等難以解決的問題，因此新型驅動原理尤其是壓電驅動技術得到了快速的發展。壓電驅動技術主要利用壓電材料的逆壓電效應實現電能向機械能的轉換，由于壓電驅動技術的原理特點，它具有結構設計靈活多樣、無電磁干擾、響應速度快、定位精度高等優勢，并在生物醫療器械、航空航天、微納操作等領域得到了成功的應用，現有的絲杠模組是驅動機的轉動的，帶動螺紋桿轉動，使得驅動機移動部分移動，螺紋桿帶動移動部位，無法做到小規模的移動，無法滿足精密超精密加工移動的需要，鑒于此，針對上述問題深入研究，遂有本案產生。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，設計了一種具有大推力的線性壓電驅動器，解決了現有的絲杠模組精度低的問題。

實現上述目的本發明的技術方案為：一種具有大推力的線性壓電驅動器，包括:推動臺，所述推動臺內安裝有移動穩定結構、水平動力結構、升降動力結構以及升降鎖定結構；

所述移動穩定結構包括：T型限位塊以及若干個結構相同的移動球；

所述T型限位塊上開設有一對結構相同的限位凹槽，若干個所述移動球分別安置于一對所述限位凹槽內；

所述升降動力結構包括：移動塊、兩對結構相同的U型限位塊、一對結構相同的升降移動板以及兩對結構相同的升降陶瓷壓電元件；

所述移動塊上開設有T型凹槽，所述移動塊通過T型凹槽套裝于T型限位塊上，兩對所述U型限位塊安裝于移動塊內，兩對所述升降陶瓷壓電元件分別安裝于兩對所述U型限位塊內，一對所述升降移動板分別安裝于兩對所述U型限位塊上；

所述水平動力結構包括:一對結構相同的U型移動塊、一對結構相同的移動陶瓷壓電元件以及一對結構相同的摩擦塊；

一對所述U型移動塊分別安裝于一對所述升降移動板上，一對所述移動陶瓷壓電元件分別安裝于一對所述U型移動塊內，一對所述摩擦塊分別安裝于一對所述移動陶瓷壓電元件上；

所述升降鎖定結構包括：鎖定彈簧、T型鎖定軸以及回形陶瓷壓電元件；

所述移動塊上T型凹槽內開設有鎖定凹槽，所述T型鎖定軸活動插裝于鎖定凹槽，所述鎖定彈簧一端安裝于鎖定凹槽內，且所述鎖定彈簧另一端連接于T型鎖定軸上，所述回形陶瓷壓電元件安裝于鎖定凹槽，且所述回形陶瓷壓電元件另一端連接于T型鎖定軸上。

優選的，所述T型限位塊上開設有若干個結構相同的固定凹槽。

優選的，所述推動臺內設置有處理器。

優選的，所述升降陶瓷壓電元件以及移動陶瓷壓電元件上開設有限位擠壓孔，所述U型限位塊以及U型移動塊開設有限位孔。

優選的，所述限位擠壓孔內設置有固定栓，且所述固定栓插裝于限位孔內。

優選的，所述移動塊上開設有若干個結構相同的散熱凹槽。