[發(fā)明專利]一種抑制粘滑式壓電驅動器回退運動的力控裝置與方法

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• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111614284A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 黃虎;吳昊;項非凡;馮藝揚;狄琳森
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H02N2/04
• 分類號: H02N2/04;H02N2/06
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

1.一種抑制粘滑式壓電驅動器回退運動的力控裝置，其特征在于：包括基座(1)、驅動單元及預緊力調整單元，所述驅動單元、預緊力調整單元分別通過螺釘與基座(1)連接；所述的驅動單元由導軌滑塊固定端(2)、滑塊(3)、導軌(4)、壓電疊堆(5)、楔形塊(6)、桿形鉸鏈(7)和水平微動調整機構(8)組成，所述壓電疊堆(5)通過調整楔形塊(6)采用過盈配合的方式安裝在桿形鉸鏈(7)的凹槽內，桿形鉸鏈(7)通過螺釘與水平微動調整機構(8)的上端面相連接，通過旋轉水平微動調整機構(8)的旋鈕對驅動單元中桿形鉸鏈(7)與導軌(4)之間的初始間隙進行調整，滑塊(3)通過螺釘與導軌滑塊固定端(2)相連接，導軌(4)可以沿著滑塊的方向進行水平移動；

所述的預緊力調整單元主要包括圓弧形鉸鏈(9)和水平微動調整機構(10)，所述圓弧形鉸鏈(9)通過螺釘與水平微動調整機構(10)的上端面相連接，水平微動調整機構(10)通過螺釘與基座(1)的上端面相連接，通過旋轉水平微動調整機構(10)的旋鈕對圓弧形鉸鏈(9)與導軌(4)之間的預緊力進行調整。

2.一種采用權利要求1所述的裝置實現(xiàn)粘滑式壓電驅動器回退運動抑制的力控方法，其特征在于：基于逆壓電效應，壓電疊堆(5)可以在驅動電壓下驅動桿形鉸鏈(7)伸縮，進而帶動導軌(4)移動；在驅動器中，預緊力調整單元和驅動單元的特定結構可以調節(jié)預緊力和初始間隙，從而有效地抑制粘滑式壓電驅動器的回退運動；在驅動前，通過旋轉預緊力調整單元中水平微動調整機構(10)的旋鈕，可以調整圓弧形鉸鏈(9)與導軌(4)之間的預緊力，通過旋轉驅動單元中水平微動調整機構(8)的旋鈕，可以調整桿形鉸鏈(7)與導軌(4)之間的初始間隙；在驅動過程中，圓弧形鉸鏈(9)與導軌(4)之間的摩擦力F_p小于桿形鉸鏈(7)與導軌(4)之間的摩擦力F_f；當驅動電壓急速降低時，在桿形鉸鏈(7)與導軌(4)之間出現(xiàn)反向摩擦力產生推動導軌(4)向后運動的趨勢，與此同時，圓弧形鉸鏈(9)與導軌(4)之間有相對運動的趨勢，產生向前的摩擦力F′_p；當反向摩擦力與向前的摩擦力F′_p相平衡時，驅動器的回退運動就會得到有效抑制。

3.根據權利要求2所述的力控方法，其特征在于:所述的預緊力調整單元通過調節(jié)預緊力來調控摩擦力F′_p，實現(xiàn)粘滑式壓電驅動器回退運動的抑制。