CN102570900A - 一种压电型步进旋转驱动器 - Google Patents

一种压电型步进旋转驱动器 Download PDF

Info

Publication number
CN102570900A
CN102570900A CN2012100266951A CN201210026695A CN102570900A CN 102570900 A CN102570900 A CN 102570900A CN 2012100266951 A CN2012100266951 A CN 2012100266951A CN 201210026695 A CN201210026695 A CN 201210026695A CN 102570900 A CN102570900 A CN 102570900A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ratchet
group
driving
flexible hinge
fork
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012100266951A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102570900B (zh
Inventor
于月民
孙健
刘彦菊
冷劲松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN201210026695.1A priority Critical patent/CN102570900B/zh
Publication of CN102570900A publication Critical patent/CN102570900A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102570900B publication Critical patent/CN102570900B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

本发明一种压电型步进旋转驱动器。由控制器、压电叠堆、驱动槽、驱动柔性铰链、位移放大杠杆，旋转柔性铰链、推杆组、滑道、摆杆、驱动棘爪组、棘轮、止回棘爪组组成，压电叠堆位于驱动槽内，压电叠堆一端与驱动槽接触，另一端与驱动柔性铰链接触，位移放大杠杆通过旋转柔性铰链与驱动槽相连接，位移放大杠杆与推杆组的一端联接，滑道与底板由螺栓固接，推杆组的另一端与摆杆连接，摆杆与驱动棘爪组的一端连接，驱动棘爪组的另一端与棘轮的轮齿接触。本发明控制方便，输出精确，通过改变输入频率调整旋转运动的步进速度，改变输入电压调整步进转角，改变驱动棘爪的个数提高输出精度。可广泛应用于航空航天、工业、医学等诸多领域，用于精密定位。

Description

一种压电型步进旋转驱动器
(一)技术领域
本发明涉及旋转驱动装置，具体说就是一种压电型步进旋转驱动器。
(二)背景技术
在航空航天和军事领域，可变形机翼使飞行器根据不同的飞行任务改变外形从而获得最优飞行性能成为可能。机翼的主动变形技术是进一步提高飞行安全性、降低飞行维护成本、提高飞行器机动能力的必由之路和未来发展的重要趋势。机翼的主动变形需要能精密定位、体积小和承载能力强的新型旋转驱动器驱动，传统驱动器已无法满足这些要求。压电叠堆是利用压电材料的逆压电效应设计的可输出精密运动的新式驱动器，它以体积小、驱动力大、分辨率高和易于控制等优点作为驱动元件在精密定位技术领域中得到了广泛的应用。但是压电叠堆的不足之处是输出线位移太小，这限制了压电叠堆在可变形机翼中的应用。因此，利用位移放大装置与压电叠堆构成的新型旋转驱动器是当前精密驱动的研究重点之一。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种压电型步进旋转驱动器。
本发明的目的是这样实现的：它是由控制器、压电叠堆、驱动槽、螺栓、驱动柔性铰链、位移放大杠杆，旋转柔性铰链、推杆组、滑道、摆杆、驱动棘爪组、棘轮、止回棘爪组、底板和壳体组成的，压电叠堆由控制器控制，压电叠堆位于驱动槽内，压电叠堆一端与驱动槽接触，另一端与驱动柔性铰链接触，位移放大杠杆通过旋转柔性铰链与驱动槽相连接，驱动槽与驱动器底板由螺栓联接，位移放大杠杆与推杆组的一端由螺栓联接，推杆组可沿滑道的方向运动，滑道与底板由螺栓固接，推杆组的另一端与摆杆由螺栓连接，摆杆与驱动棘爪组的一端由螺栓连接，驱动棘爪组的另一端与棘轮的轮齿接触。
本发明还有以下技术特征：
(1)所述的驱动棘爪组包括两个驱动棘爪组，每个驱动棘爪组由三个驱动棘爪构成，三个驱动棘爪的工作端在棘轮圆周上相隔26°，随着摆杆的往复摆动，三个驱动棘爪依次进入棘轮的相应齿槽，摆杆每摆动一次，驱动棘爪推动棘轮单向旋转齿距角的三分之一。
(2)所述的止回棘爪组包括三个止回棘爪，三个止回棘爪的工作端在棘轮圆周上相隔26°，随着摆杆的往复摆动，三个止回棘爪依次进入棘轮的相应齿槽阻止棘轮回转。
本发明一种压电型步进旋转驱动器，控制方便，输出精确。可以通过改变输入频率来调整旋转运动的步进速度，通过改变输入电压调整步进转角，通过改变驱动棘爪的个数提高输出精度。本发明可广泛应用于航空航天、工业、医学等诸多领域，用于精密定位。
(四)附图说明
图1为本发明的结构示意图。
(五)具体实施方式
下面结合附图举例对本发明作进一步说明。
实施例1：结合图1，本发明一种压电型步进旋转驱动器，它是由控制器(1)、压电叠堆(2)、驱动槽(3)、螺栓(4)、驱动柔性铰链(5)、位移放大杠杆(6)，旋转柔性铰链(7)、推杆组(8)、滑道(9)、摆杆(10)、驱动棘爪组(11)、棘轮(12)、止回棘爪组(13)、底板(14)和壳体(15)组成的，压电叠堆(2)由控制器(1)控制，压电叠堆(2)位于驱动槽(3)内，压电叠堆(2)一端与驱动槽(3)接触，另一端与驱动柔性铰链(5)接触，位移放大杠杆(6)通过旋转柔性铰链(7)与驱动槽(3)相连接，驱动槽(3)与驱动器底板(14)由螺栓(4)联接，位移放大杠杆(6)与推杆组(8)的一端由螺栓联接，推杆组(8)可沿滑道(9)的方向运动，滑道(9)与底板(14)由螺栓固接，推杆组(8)的另一端与摆杆(10)由螺栓连接，摆杆(10)与驱动棘爪组(11)的一端由螺栓连接，驱动棘爪组(11)的另一端与棘轮(12)的轮齿接触。
本发明还有以下技术特征：
所述的驱动棘爪组(11)包括两个驱动棘爪组，每个驱动棘爪组由三个驱动棘爪构成，三个驱动棘爪的工作端在棘轮(12)圆周上相隔26°，随着摆杆(10)的往复摆动，三个驱动棘爪依次进入棘轮(12)的相应齿槽，摆杆(10)每摆动一次，驱动棘爪推动棘轮单向旋转齿距角的三分之一。
所述的止回棘爪组(13)包括三个止回棘爪，三个止回棘爪的工作端在棘轮(12)圆周上相隔26°，随着摆杆(10)的往复摆动，三个止回棘爪依次进入棘轮的相应齿槽阻止棘轮回转。
实施例2：结合图1，本发明一种压电型步进旋转驱动器的工作原理如下：在压电叠堆处于供电状态下，产生伸长运动，驱动柔性铰链发生弯曲变形，推动位移放大杠杆旋转，带动推杆组沿滑道伸张，推动摆杆摆动，驱动棘爪组在摆杆的摆动下推动棘轮转动。当压叠堆件断电回缩，驱动柔性铰链和旋转柔性铰链由于弹性回复作用回弹到初始位置，位移放大杠杆回转，带动推杆组沿滑道回缩，摆杆摆回，止回棘爪进入棘轮的相应齿槽，阻止棘轮回转，此时在控制器和机械结构的协调作用下，棘轮完成一个周期内的旋转位移。

Claims (3)

1.一种压电型步进旋转驱动器，它是由控制器(1)、压电叠堆(2)、驱动槽(3)、螺栓(4)、驱动柔性铰链(5)、位移放大杠杆(6)，旋转柔性铰链(7)、推杆组(8)、滑道(9)、摆杆(10)、驱动棘爪组(11)、棘轮(12)、止回棘爪组(13)、底板(14)和壳体(15)组成的，其特征在于：压电叠堆(2)由控制器(1)控制，压电叠堆(2)位于驱动槽(3)内，压电叠堆(2)一端与驱动槽(3)接触，另一端与驱动柔性铰链(5)接触，位移放大杠杆(6)通过旋转柔性铰链(7)与驱动槽(3)相连接，驱动槽(3)与驱动器底板(14)由螺栓(4)联接，位移放大杠杆(6)与推杆组(8)的一端由螺栓联接，推杆组(8)可沿滑道(9)的方向运动，滑道(9)与底板(14)由螺栓固接，推杆组(8)的另一端与摆杆(10)由螺栓连接，摆杆(10)与驱动棘爪组(11)的一端由螺栓连接，驱动棘爪组(11)的另一端与棘轮(12)的轮齿接触。
2.根据权利要求1所述的一种压电型步进旋转驱动器，其特征在于：所述的驱动棘爪组(11)包括两个驱动棘爪组，每个驱动棘爪组由三个驱动棘爪构成，三个驱动棘爪的工作端在棘轮(12)圆周上相隔26°，随着摆杆(10)的往复摆动，三个驱动棘爪依次进入棘轮(12)的相应齿槽，摆杆(10)每摆动一次，驱动棘爪推动棘轮单向旋转齿距角的三分之一。
3.根据权利要求1所述的一种压电型步进旋转驱动器，其特征在于：所述的止回棘爪组(13)包括三个止回棘爪，三个止回棘爪的工作端在棘轮(12)圆周上相隔26°，随着摆杆(10)的往复摆动，三个止回棘爪依次进入棘轮的相应齿槽阻止棘轮回转。
CN201210026695.1A 2012-01-18 2012-01-18 一种压电型步进旋转驱动器 Active CN102570900B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210026695.1A CN102570900B (zh) 2012-01-18 2012-01-18 一种压电型步进旋转驱动器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210026695.1A CN102570900B (zh) 2012-01-18 2012-01-18 一种压电型步进旋转驱动器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102570900A true CN102570900A (zh) 2012-07-11
CN102570900B CN102570900B (zh) 2014-09-17

Family

ID=46415518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210026695.1A Active CN102570900B (zh) 2012-01-18 2012-01-18 一种压电型步进旋转驱动器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102570900B (zh)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102882307A (zh) * 2012-09-06 2013-01-16 上海大学 基于凸轮机构的可调输出位移的直线微马达
CN103501129A (zh) * 2013-10-18 2014-01-08 吉林大学 一种仿生尺蠖型压电旋转驱动器
CN103912649A (zh) * 2014-04-02 2014-07-09 厦门理工学院 一种超磁致伸缩材料驱动的棘轮机构
CN104218846A (zh) * 2014-09-23 2014-12-17 江苏釜鼎能源科技有限公司 一种步进式压电驱动器及其驱动实现方法
CN104779834A (zh) * 2015-04-28 2015-07-15 吉林大学 外接棘轮式压电驱动器
CN104900796A (zh) * 2015-05-26 2015-09-09 孙美娜 基于压电逆效应的适用于高频率低负载的棘轮装置
CN106911264A (zh) * 2017-04-01 2017-06-30 西安交通大学 轻小型单压电叠堆驱动式双向旋转惯性作动器及作动方法
CN107395046A (zh) * 2017-09-12 2017-11-24 苏州迈客荣自动化技术有限公司 一种微旋转台
CN107425113A (zh) * 2017-09-12 2017-12-01 苏州迈客荣自动化技术有限公司 一种新型压电陶瓷
CN107437903A (zh) * 2017-09-12 2017-12-05 苏州迈客荣自动化技术有限公司 一种菱形陶瓷驱动器
CN108581935A (zh) * 2018-06-12 2018-09-28 湖北三江航天红林探控有限公司 一种基于火药驱动的大行程作动器
CN108581934A (zh) * 2018-06-12 2018-09-28 湖北三江航天红林探控有限公司 一种基于易熔合金驱动的大行程作动器
CN108609157A (zh) * 2018-06-05 2018-10-02 广东工业大学 基于压电驱动的飞机活动翼面调节装置
CN108730453A (zh) * 2018-06-12 2018-11-02 湖北三江航天红林探控有限公司 一种基于电磁驱动的大行程作动器
CN108791539A (zh) * 2018-06-05 2018-11-13 广东工业大学 一种宏微结合的调节装置
CN108847781A (zh) * 2018-06-12 2018-11-20 湖北三江航天红林探控有限公司 一种基于压电陶瓷驱动的大行程作动器
CN108916334A (zh) * 2018-06-12 2018-11-30 湖北三江航天红林探控有限公司 一种基于记忆合金驱动的可恢复式作动器
CN109027159A (zh) * 2018-06-12 2018-12-18 湖北三江航天红林探控有限公司 一种基于介电弹性体驱动的大行程作动器
CN113258824A (zh) * 2021-05-31 2021-08-13 吉林大学 一种微小型粘滑式压电电机及其驱动方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2766450Y (zh) * 2004-07-06 2006-03-22 吉林大学 压电型单自由度精密旋转驱动器
JP3884288B2 (ja) * 2001-12-28 2007-02-21 シグマ光機株式会社 微小変位装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3884288B2 (ja) * 2001-12-28 2007-02-21 シグマ光機株式会社 微小変位装置
CN2766450Y (zh) * 2004-07-06 2006-03-22 吉林大学 压电型单自由度精密旋转驱动器

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102882307A (zh) * 2012-09-06 2013-01-16 上海大学 基于凸轮机构的可调输出位移的直线微马达
CN102882307B (zh) * 2012-09-06 2015-07-01 上海大学 基于凸轮机构的可调输出位移的直线微马达
CN103501129A (zh) * 2013-10-18 2014-01-08 吉林大学 一种仿生尺蠖型压电旋转驱动器
CN103912649A (zh) * 2014-04-02 2014-07-09 厦门理工学院 一种超磁致伸缩材料驱动的棘轮机构
CN104218846A (zh) * 2014-09-23 2014-12-17 江苏釜鼎能源科技有限公司 一种步进式压电驱动器及其驱动实现方法
CN104779834A (zh) * 2015-04-28 2015-07-15 吉林大学 外接棘轮式压电驱动器
CN104900796A (zh) * 2015-05-26 2015-09-09 孙美娜 基于压电逆效应的适用于高频率低负载的棘轮装置
CN104900796B (zh) * 2015-05-26 2017-09-22 张广 基于压电逆效应的适用于高频率低负载的棘轮装置
CN106911264A (zh) * 2017-04-01 2017-06-30 西安交通大学 轻小型单压电叠堆驱动式双向旋转惯性作动器及作动方法
CN106911264B (zh) * 2017-04-01 2019-04-09 西安交通大学 轻小型单压电叠堆驱动式双向旋转惯性作动器及作动方法
CN107395046A (zh) * 2017-09-12 2017-11-24 苏州迈客荣自动化技术有限公司 一种微旋转台
CN107425113A (zh) * 2017-09-12 2017-12-01 苏州迈客荣自动化技术有限公司 一种新型压电陶瓷
CN107437903A (zh) * 2017-09-12 2017-12-05 苏州迈客荣自动化技术有限公司 一种菱形陶瓷驱动器
CN107425113B (zh) * 2017-09-12 2023-06-13 苏州迈客荣自动化技术有限公司 一种新型压电陶瓷
CN108791539A (zh) * 2018-06-05 2018-11-13 广东工业大学 一种宏微结合的调节装置
CN108609157A (zh) * 2018-06-05 2018-10-02 广东工业大学 基于压电驱动的飞机活动翼面调节装置
CN108581935A (zh) * 2018-06-12 2018-09-28 湖北三江航天红林探控有限公司 一种基于火药驱动的大行程作动器
CN108847781A (zh) * 2018-06-12 2018-11-20 湖北三江航天红林探控有限公司 一种基于压电陶瓷驱动的大行程作动器
CN108916334A (zh) * 2018-06-12 2018-11-30 湖北三江航天红林探控有限公司 一种基于记忆合金驱动的可恢复式作动器
CN109027159A (zh) * 2018-06-12 2018-12-18 湖北三江航天红林探控有限公司 一种基于介电弹性体驱动的大行程作动器
CN108730453A (zh) * 2018-06-12 2018-11-02 湖北三江航天红林探控有限公司 一种基于电磁驱动的大行程作动器
CN108847781B (zh) * 2018-06-12 2020-06-02 湖北三江航天红林探控有限公司 一种基于压电陶瓷驱动的大行程作动器
CN108581934A (zh) * 2018-06-12 2018-09-28 湖北三江航天红林探控有限公司 一种基于易熔合金驱动的大行程作动器
CN113258824A (zh) * 2021-05-31 2021-08-13 吉林大学 一种微小型粘滑式压电电机及其驱动方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102570900B (zh) 2014-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102570900B (zh) 一种压电型步进旋转驱动器
CN203251240U (zh) 正压力可调的微纳米级粘滑惯性驱动平台
CN103273498B (zh) 一种可变刚度的柔性机械手
CN203339985U (zh) 新型尺蠖式仿生爬行压电精密驱动平台
CN102723893A (zh) 微纳米级仿生旋转驱动装置
CN104704588A (zh) 用于有载分接开关的蓄力器
CN105490581A (zh) 含有h型结构的高精度大扭矩压电旋转作动装置及方法
CN109586612A (zh) 一种具有仿生麦芒摩擦表面的交替步进压电粘滑驱动器
EP2959571B1 (en) Bidirectional mems driving arrangement
CN107070300B (zh) 一种具有钳位功能的双压电堆角位移作动器及方法
CN103904937A (zh) 基于三个压电堆的旋转式驱动装置及方法
CN110497397A (zh) 绳索和弹簧驱动的三自由度仿生眼执行机构
CN110798094A (zh) 一种基于寄生惯性原理的新型压电直线精密驱动装置
CN202696501U (zh) 微纳米级仿生旋转驱动装置
CN207743899U (zh) 一种具有复合脚支座的双向驱动器
CN110912448B (zh) 一种基于非对称三角形柔性铰链机构的压电驱动平台
CN104154200A (zh) 一种使用单一动力源实现二维闭合运动轨迹的机械装置
CN201000769Y (zh) 一种基于平面电机与超磁致伸缩驱动器的精密定位平台
CN111193435A (zh) 一种旋转作动器
CN101000807A (zh) 基于平面电机与超磁致伸缩驱动器的精密定位平台
CN202727898U (zh) 一种无人搬运车牵引杆驱动结构
CN110829882A (zh) 一种t型压电驱动装置
CN202423037U (zh) 行程开关用凸轮式接触定位装置
CN102882346A (zh) 一种微型线性执行系统
CN110493588B (zh) 绳簧驱动的双目可调对焦距离的仿生眼执行机构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant