CN102664553A - 一种蠕动式被动箝位压电驱动器 - Google Patents

一种蠕动式被动箝位压电驱动器 Download PDF

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CN102664553A CN2012101460291A CN201210146029A CN102664553A CN 102664553 A CN102664553 A CN 102664553A CN 2012101460291 A CN2012101460291 A CN 2012101460291A CN 201210146029 A CN201210146029 A CN 201210146029A CN 102664553 A CN102664553 A CN 102664553A
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Abstract

一种蠕动式被动箝位压电驱动器,它涉及一种压电驱动器,具体涉及一种蠕动式被动箝位压电驱动器,以解决现有主动箝位压电驱动器存在断电不能自锁,压电叠堆预紧力和箝位预紧力不易调整的问题,它包括第一箝位机构、驱动机构、第二箝位机构和导轨;第一箝位机构和第二箝位机构设置在导轨上,第一箝位机构和第二箝位机构之间通过驱动机构连接;所述驱动机构包括上驱动机构和下驱动机构,上驱动机构包括上驱动压电叠堆、上柔性铰链、上伸缩杆和上紧固件;下驱动机构包括下驱动压电叠堆、下柔性铰链、下伸缩杆和下紧固件。本发明用于微驱动过程中。

Description

一种蠕动式被动箝位压电驱动器
技术领域
本发明涉及一种压电驱动器,具体涉及一种蠕动式被动箝位压电驱动器。
背景技术
压电驱动是目前全球应用比较广泛的驱动方式,主要分为超声频率驱动的超声波电机和低频率驱动的箝位式压电驱动器。超声频率驱动主要利用定子的共振驱动转子的运行,多用于输出力大,响应速度快的场合。箝位式压电驱动器是利用压电叠堆通电伸长时,推动机构发生形变实现对动子的夹紧与放松,并推动动子运动的一种微驱动装置,其工作原理类似与蠕动类爬行动物,因此也通常被称为尺蠖式或蠕动式压电驱动器,其主要应用在输出力大、定位精确和低速运行的环境。目前国内以超声驱动装置的研究相对较多并且得到了一定的应用,而低频压电驱动的研究相对较少,而且大多数都处于实验室研究阶段,并未得到广泛的应用。而国外在两个方面的研究均较多,而且在航天、工业制造以及精密驱动方面有了广泛的应用。国内目前对主动箝位式的压电驱动器研究较多,但存在着一定缺点。首先,主动箝位式压电驱动器是通电箝位夹紧装置,在断电的条件下驱动器不能实现对导轨的锁紧,必须要保持通电电压才能实现。其次,主动箝位装置多数是通过压电叠堆通电伸长使柔性铰链变形实现对导轨的夹紧,如果箝位装置与导轨间的间隙较大,则箝位装置对导轨的箝位力较小或者不能箝位,压电叠堆的性能不能完全发挥;如果箝位装置与导轨间的距离太小,并且箝位装置加工精度较低,则会导致压电叠堆断电时,箝位装置不能与导轨完全分离,两者之间产生滑动摩擦,导致箝位装置磨损,加工精度要求较高,压电叠堆预紧力和箝位预紧力不易调整。本文涉及的被动箝位式电机具有体积小、结构简单,能断电自锁以及压电叠堆预紧力和箝位预紧力可独立调整的功能,一定程度上降低了对加工精度的要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有主动箝位压电驱动器存在断电不能自锁,压电叠堆预紧力和箝位预紧力不易调整的问题,进而提出一种蠕动式被动箝位压电驱动器。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是:本发明的一种蠕动式被动箝位压电驱动器包括第一箝位机构、驱动机构、第二箝位机构和导轨;
所述第一箝位机构包括第一上箝位板、第一下箝位板、两个第一箝位压电叠堆、两个第一紧固件、两个第一支撑柱和两个第一预紧杆,所述每个第一预紧杆由第一上圆柱、第一下圆柱和位于第一上圆柱和第二下圆柱之间并与二者连接为一体的第一伸缩杆构成,第一上箝位板和第一下箝位板上下平行设置,且第一上箝位板和第一下箝位板之间通过两个第一预紧杆支撑连接,每个第一预紧杆上的第一上圆柱和第二上圆柱分别穿设在第一上箝位板和第一下箝位板上,穿设在第一上箝位板上的第一上圆柱的上端部连接有一个第一连接件,第一上箝位板的下端面具有第一上箝位头,与第一上箝位头相对应的第一下箝位板的上端面具有第一下箝位头,两个第一箝位压电叠堆设置在第一上箝位板和第一下箝位板之间,位于每个第一箝位压电叠堆上方的第一上箝位板上垂直旋拧有一个第一紧固件,第一紧固件的下端部与第一箝位压电叠堆的上表面之间设置有一个第一支撑柱;
所述第二箝位机构包括第二上箝位板、第二下箝位板、两个第二箝位压电叠堆、两个第二紧固件、两个第二支撑柱和两个第二预紧杆,所述每个第二预紧杆由第二上圆柱、第二下圆柱和位于第二上圆柱与第二下圆柱之间并与二者连接为一体的第二伸缩杆构成,第二上箝位板和第二下箝位板上下平行设置,且第二上箝位板和第二下箝位板之间通过两个第二预紧杆连接,每个第二预紧杆上的第二上圆柱和第二下圆柱分别穿设在第二上箝位板和第二下箝位板上,穿设在第二上箝位板上的第二上圆柱上连接有一个第二连接件,第二上箝位板的下端面具有第二上箝位头,与第二上箝位头相对应的第二下箝位板的上端面具有第二下箝位头,两个第二箝位压电叠堆分别设置在第二上箝位板和第二下箝位板之间,位于每个第二箝位压电叠堆上方的第二上箝位板上垂直旋拧有一个第二紧固件,第二紧固件的下端部与第二箝位压电叠堆的上表面之间设置有一个第二支撑柱;
第一箝位机构和第二箝位机构设置在导轨上,且导轨依次穿设在第一箝位机构的第一上箝位头和第一下箝位头之间和第二箝位机构的第二上箝位头和第二下箝位头之间,第一箝位机构和第二箝位机构之间通过驱动机构连接;
所述驱动机构包括上驱动机构和下驱动机构,上驱动机构包括上驱动压电叠堆、上柔性铰链、上伸缩杆和上紧固件,上驱动压电叠堆位于第一上箝位板和第二上箝位板之间且上驱动压电叠堆的两端搭设在第一上箝位板和第二上箝位板上,第一上箝位板和第二上箝位板之间连接有上伸缩杆,上紧固件水平旋拧在第二上箝位板上,上柔性铰链设置在上紧固件和上驱动压电叠堆之间;
下驱动机构包括下驱动压电叠堆、下柔性铰链、下伸缩杆和下紧固件,下驱动压电叠堆位于第一下箝位板和第二下箝位板之间且下驱动压电叠堆的两端搭设在第一下箝位板和第二下箝位板上,第一下箝位板和第二下箝位板之间连接有下伸缩杆,下紧固件水平旋拧在第二下箝位板上,下柔性铰链设置在下紧固件和下驱动压电叠堆之间。
本发明的有益效果是:(1)、本发明的第一箝位机构通过两个第一预紧杆将第一上箝位板和第一下箝位板与导轨进行预紧,具体来说就是,通过第一上箝位头、第一下箝位头和导轨构成箝位预紧力,实现第一箝位压电叠堆的断电自锁,断电自锁能力强,且第一箝位预紧力调整简单方便;第二箝位机构通过两个第二预紧杆将第二上箝位板和第二下箝位板与导轨进行预紧,具体来说就是,通过第二上箝位头、第二下箝位头和导轨构成箝位预紧力,实现第二箝位压电叠堆的断电自锁,断电自锁能力强,且第二箝位预紧力调整简单方便;(2)、本发明的第一箝位压电叠堆通过两个第一紧固件分别对两个第一支撑住施加载荷,与第一下箝位板配合,实现对第一箝位压电叠堆的预紧和定位,控制灵活方便,第一箝位压电叠堆的预紧力可以在第一上箝位头和第一下箝位头对导轨的预紧力施加完毕之后进行单独调整,预紧力调整方便可靠,降低了驱动器对加工精度和装配的要求;第二额箝位压电叠堆通过两个一二紧固件分别对两个第二支撑住施加载荷,与第二下箝位板配合,实现对第二箝位压电叠堆的预紧和定位,控制灵活方便,第二箝位压电叠堆的预紧力可以在第二上箝位头和第二下箝位头对导轨的预紧力施加完毕之后进行单独调整,预紧力调整方便可靠,降低了驱动器对加工精度和装配的要求;(3)、本发明通过水平旋拧在第二上箝位板上的上紧固件对上柔性铰链施加载荷,使上柔性铰链发生形变,并对上驱动压电叠堆预紧,当上驱动压电叠堆通电伸长时,其输出力带动设置在第一上箝位板和第二上箝位板之间的上伸缩杆伸长发生拉伸变形,实现压电驱动器沿导轨方向进行低速直线运动,断电时在上伸缩杆的弹性收缩的作用下,实现压电驱动器沿导轨方向进行低速直线运动;通过水平旋拧在第二下箝位板上的下紧固件对下柔性铰链施加载荷,使下柔性铰链发生形变,并对下驱动压电叠堆预紧,当下驱动压电叠堆通电伸长时,其输出力带动位于第一下箝位板和第二下箝位板之间的下伸缩杆伸长发生拉伸变形,实现压电驱动器沿导轨方向进行低速直线运动,断电时在下伸缩杆的弹性收缩的作用下,实现压电驱动器沿导轨方向进行低速直线运动,运动安全可靠;(4)、本发明整体结构简单,体积小,占地面积小,定位精确,压电叠堆预紧力和箝位预紧力不仅调整方便,而且也可以单独调节,调整方便,运行可靠,适用于输出力大、定位精确、低速运行以及需用断电自锁的环境中。
附图说明
图1是本发明的导轨截面为矩形的整体结构示意图,图2是图1的主视图,图3是图1的俯视图,图4是图1的仰视图,图5是图1的左视图,图6是图1的A-A剖视图,图7是本发明的导轨的截面为圆形的整体结构示意图,图8是本发明的导轨的截面为菱形的整体结构示意图,图9是本发明的工作原理图。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1-图8说明本实施方式,本实施方式的一种蠕动式被动箝位压电驱动器包括第一箝位机构、驱动机构、第二箝位机构和导轨1;
所述第一箝位机构包括第一上箝位板2、第一下箝位板3、两个第一箝位压电叠堆4、两个第一紧固件5、两个第一支撑柱6和两个第一预紧杆7,所述每个第一预紧杆7由第一上圆柱7-1、第一下圆柱7-4和位于第一上圆柱7-1和第二下圆柱7-4之间并与二者连接为一体的第一伸缩杆7-2构成,第一上箝位板2和第一下箝位板3上下平行设置,且第一上箝位板2和第一下箝位板3之间通过两个第一预紧杆7支撑连接,每个第一预紧杆7上的第一上圆柱7-1和第二上圆柱7-4分别穿设在第一上箝位板2和第一下箝位板3上,穿设在第一上箝位板2上的第一上圆柱7-1的上端部连接有一个第一连接件7-3,第一上箝位板2的下端面具有第一上箝位头2-1,与第一上箝位头2-1相对应的第一下箝位板3的上端面具有第一下箝位头3-1,两个第一箝位压电叠堆4设置在第一上箝位板2和第一下箝位板3之间,位于每个第一箝位压电叠堆4上方的第一上箝位板2上垂直旋拧有一个第一紧固件5,第一紧固件5的下端部与第一箝位压电叠堆4的上表面之间设置有一个第一支撑柱6;
所述第二箝位机构包括第二上箝位板8、第二下箝位板9、两个第二箝位压电叠堆10、两个第二紧固件11、两个第二支撑柱12和两个第二预紧杆13,所述每个第二预紧杆13由第二上圆柱13-1、第二下圆柱13-4和位于第二上圆柱13-1与第二下圆柱13-4之间并与二者连接为一体的第二伸缩杆13-2构成,第二上箝位板8和第二下箝位板9上下平行设置,且第二上箝位板8和第二下箝位板9之间通过两个第二预紧杆13连接,每个第二预紧杆13上的第二上圆柱13-1和第二下圆柱13-4分别穿设在第二上箝位板8和第二下箝位板9上,穿设在第二上箝位板8上的第二上圆柱13-1上连接有一个第二连接件13-3,第二上箝位板8的下端面具有第二上箝位头8-1,与第二上箝位头8-1相对应的第二下箝位板9的上端面具有第二下箝位头9-1,两个第二箝位压电叠堆10分别设置在第二上箝位板8和第二下箝位板9之间,位于每个第二箝位压电叠堆10上方的第二上箝位板8上垂直旋拧有一个第二紧固件11,第二紧固件11的下端部与第二箝位压电叠堆10的上表面之间设置有一个第二支撑柱12;
第一箝位机构和第二箝位机构设置在导轨1上,且导轨1依次穿设在第一箝位机构的第一上箝位头2-1和第一下箝位头3-1之间和第二箝位机构的第二上箝位头8-1和第二下箝位头9-1之间,第一箝位机构和第二箝位机构之间通过驱动机构连接;
所述驱动机构包括上驱动机构和下驱动机构、上驱动机构包括上驱动压电叠堆14、上柔性铰链15、上伸缩杆16和上紧固件22,上驱动压电叠堆14位于第一上箝位板2和第二上箝位板3之间且上驱动压电叠堆14的两端搭设在第一上箝位板2和第二上箝位板8上,第一上箝位板2和第二上箝位板8之间连接有上伸缩杆16,上紧固件22水平旋拧在第二上箝位板8上,上柔性铰链15设置在上紧固件22和上驱动压电叠堆14之间;
下驱动机构包括下驱动压电叠堆17、下柔性铰链18、下伸缩杆19和下紧固件23,下驱动压电叠堆17位于第一下箝位板3和第二下箝位板9之间且下驱动压电叠堆17的两端搭设在第一下箝位板3和第二下箝位板9上,第一下箝位板3和第二下箝位板9之间连接有下伸缩杆19,下紧固件23水平旋拧在第二下箝位板9上,下柔性铰链18设置在下紧固件23和下驱动压电叠堆17之间。
本实施方式的第一箝位机构和第二箝位机构中第一紧固件5和第二紧固件11均可以采用螺栓;第一支撑柱6和第二支撑柱12均为圆柱;第一连接件7-3和第二连接件13-3均可以为螺母,第一上圆柱7-1的上端部和第二上圆柱13-1的上端部均与螺母螺纹连接,旋转螺母用于第一上箝位板2和第一下箝位板3对导轨1的预紧,以及第二上箝位板8和第二下箝位板9对导轨1的预紧;第一紧固件5用于给第一箝位压电叠堆4施加载荷实现箝位预紧,第二紧固件11用于给第二箝位压电叠堆10施加载荷实现箝位预紧,第一紧固件5和第二紧固件11均可以采用螺钉,第一上箝位板2和第二上箝位板8均与螺钉螺纹连接;第一伸缩杆7-2和第二伸缩杆13-2均具有拉伸变形和弹性收缩的功能,以配合第一箝位压电叠堆4和第二箝位压电叠堆10通断电的伸缩。
本实施方式的上驱动机构和下驱动机构中上紧固件22用于给上柔性铰链15施加载荷实现上驱动压电叠堆14的预紧,下紧固件23用于给下柔性铰链18施加载荷实现下驱动压电叠堆17的预紧,上紧固件22和下紧固件23均可以采用螺钉,第二上箝位板8与第二下箝位板9均与螺钉螺纹连接;上伸缩杆16和下伸缩杆19均具有拉伸变形和弹性收缩的功能,以配合上驱动压电叠堆14和下驱动压电叠堆17通断电的伸缩。
具体实施方式二:结合图1、图2、图3、图4、图5和图7说明本实施方式,本实施方式所述压电驱动器还包括第一导轨套20和第二导轨套21,第一导轨套20固装在第一箝位机构的左端,第二导轨套21固装在第二箝位机构的右端,第一导轨套20和第二导轨套21与导轨1之间间隙配合。如此设置,便于实现压电驱动器沿导轨方向直线运动,防止压电驱动器产生运动偏移。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:结合图2-图4说明本实施方式,本实施方式的上伸缩杆16的拉伸刚度小于上驱动压电叠堆14的输出刚度,下伸缩杆19的拉伸刚度小于下驱动压电叠堆17的输出刚度。如此设置,拉伸变形结构的拉伸刚度在满足刚度条件的前提下要尽可能地小于驱动压电叠堆的输出刚度,充分发挥驱动压电叠堆的输出能力,另外,还具有结构简单、加工方便、变形量与驱动压电叠堆输出力成线性关系及定位精确的优点。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:结合图2说明本实施方式,本实施方式的第一伸缩杆7-2的拉伸刚度小于第一箝位压电叠堆4的输出刚度,第二伸缩杆13-2的拉伸刚度小于第二箝位压电叠堆10的输出刚度。如此设置,伸缩杆的拉伸刚度在满足刚度条件的前提下要尽可能地小于箝位压电叠堆的输出刚度,充分发挥箝位压电叠堆的输出能力,另外,还具有结构简单、加工方便、变形量大和定位精确的优点。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式五:结合图1、图2、图3、图4、图5和图7说明本实施方式,本实施方式的第一导轨套20为由聚四氟乙烯制成的导轨套。如此设置,导轨套具有自润滑的功能,能够减小导轨与导轨套之间的滑动摩擦力,便于压电驱动器运动。其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式六:结合图1、图2、图3、图4、图5和图7说明本实施方式,本实施方式的第二导轨套21为由聚四氟乙烯制成的导轨套。如此设置,导轨套具有自润滑的功能,能够减小导轨与导轨套之间的滑动摩擦力,便于压电驱动器运动。其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式七:结合图7说明本实施方式,本实施方式的导轨1为圆柱体导轨。本实施方式的导轨1截面为圆形,第一上箝位头2-1的下端面、第一下箝位头3-1的下端面、第二上箝位头8-1的下端面、第三下箝位头9-1的下端面的截面为内凹圆弧面,与导轨1的接触面相配合;第一箝位压电叠堆4和第二箝位压电叠堆10、上驱动压电叠堆14和下驱动压电叠堆17均采用实心圆柱结构,箝位压电叠堆预紧和箝位预紧牢靠,压电驱动器运行可靠。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式八:结合图8说明本实施方式,本实施方式的导轨1为四棱柱导轨。本实施方式的导轨1截面为菱形,第一上箝位头2-1的下端面、第一下箝位头3-1的下端面、第二上箝位头8-1的下端面、第三下箝位头9-1的下端面的截面呈V形,与导轨1的接触面相配合;本实施方式的V形结构的箝位头可以起到对压电驱动器的定位作用,可以省去导轨套,结构简单,运行可靠。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式九:结合图3和图4说明本实施方式,本实施方式的上柔性铰链15与第二上箝位板8制成一体,下柔性铰链18与第二下箝位板9制成一体,上伸缩杆16与第一上箝位板2和第二上箝位板8制成一体,下伸缩杆19与第一下箝位板3和第二下箝位板9制成一体。如此设置,便于第一箝位机构和第二箝位机构的连接。其它与具体实施方式一或二相同。
工作原理
结合图1-图9说明本发明的工作过程:
第一步:初始,压电驱动器在第一箝位压电叠堆4、第二箝位压电叠堆10、上驱动压电叠堆14和下驱动压电叠堆17断电的情况下处于静止状态;同时,在第一预紧杆7的预紧作用下第一上箝位板2、第一下箝位板3对导轨1进行预紧,在第二预紧杆13的预紧作用下第二上箝位板8、第二下箝位板9对导轨1进行预紧,压电驱动器处于锁紧状态;
第二步:压电驱动器左侧的两个第一箝位压电叠堆4通电,由于该第一箝位压电叠堆具有较大的输出力,其输出力使第一预紧杆7上的第一伸缩杆7-2发生拉伸形变,推动第一上箝位板2和第一下箝位板3张开,使第一上箝位头2-1、第一下箝位头3-1与导轨1分离,对导轨1放松,并保持通电;
第三步:在第二步的作用下,第一上箝位板2和第二上箝位板8之间的上驱动压电叠堆14,以及第一下箝位板3和第二下箝位板9之间的下驱动压电叠堆17同时通电并伸长,由于上驱动压电叠堆14和下驱动压电叠堆17的输出力较大,带动具有伸缩变形的上伸缩杆16和下伸缩杆19拉伸,进而推动第一上箝位板2和第一下箝位板3同时向左运动一个驱动压电叠堆伸长的距离,并保持通电;
第四步:在第三步的作用下,压电驱动器左侧的两个第一箝位压电叠堆4断电,第一伸缩杆7-2发生弹性变形恢复原位,使第一上箝位板2、第一下箝位板3与导轨8再次夹紧,并保持断电状态。
第五步:在第四步作用后,压电驱动器右侧的两个第二箝位压电叠堆10通电,由于该第二箝位压电叠堆具有较大的输出力,其输出力使第二预紧杆13上的第一伸缩杆13-2发生拉伸形变,推动第二上箝位板8和第二下箝位板9张开,使第二上箝位头8-1、第二下箝位头9-1与导轨1分离,对导轨1放松,并保持通电;
第六步:在第五步作用后,第一上箝位板2和第二上箝位板8之间的上驱动压电叠堆14,以及第一下箝位板3和第二下箝位板9之间的下驱动压电叠堆17同时断电并收缩,带动具有伸缩变形的上伸缩杆16和下伸缩杆19收缩恢复原位,进而拉动第二上箝位板8和第二下箝位板9同时向左运动一个驱动压电叠堆伸长(或收缩)的距离,并保持通电;
第七步:在第六步作用后,压电驱动器右侧的两个第二箝位压电叠堆10断电,第二伸缩杆13-2发生弹性变形恢复原位,使第二上箝位板8、第二下箝位板9与导轨8再次夹紧,并保持断电状态。此时压电驱动器又恢复到初始状态,整体向左运动了一步,如此循环,在周期性的信号控制下,压电驱动器实现向左微型运动,步长的大小通过驱动压电叠堆的伸缩量实现,即通电时的电压。反之,如果将控制信号反向控制,则实现压电驱动器向右行走。
本工作原理中所述右侧一组箝位结构指的是第二箝位机构,左侧一组箝位机构指的是第一箝位机构。

Claims (9)

1.一种蠕动式被动箝位压电驱动器,其特征在于:所述压电驱动器包括第一箝位机构、驱动机构、第二箝位机构和导轨(1);
所述第一箝位机构包括第一上箝位板(2)、第一下箝位板(3)、两个第一箝位压电叠堆(4)、两个第一紧固件(5)、两个第一支撑柱(6)和两个第一预紧杆(7),所述每个第一预紧杆(7)由第一上圆柱(7-1)、第一下圆柱(7-4)和位于第一上圆柱(7-1)和第二下圆柱(7-4)之间并与二者连接为一体的第一伸缩杆(7-2)构成,第一上箝位板(2)和第一下箝位板(3)上下平行设置,且第一上箝位板(2)和第一下箝位板(3)之间通过两个第一预紧杆(7)支撑连接,每个第一预紧杆(7)上的第一上圆柱(7-1)和第二上圆柱(7-4)分别穿设在第一上箝位板(2)和第一下箝位板(3)上,穿设在第一上箝位板(2)上的第一上圆柱(7-1)的上端部连接有一个第一连接件(7-3),第一上箝位板(2)的下端面具有第一上箝位头(2-1),与第一上箝位头(2-1)相对应的第一下箝位板(3)的上端面具有第一下箝位头(3-1),两个第一箝位压电叠堆(4)设置在第一上箝位板(2)和第一下箝位板(3)之间,位于每个第一箝位压电叠堆(4)上方的第一上箝位板(2)上垂直旋拧有一个第一紧固件(5),第一紧固件(5)的下端部与第一箝位压电叠堆(4)的上表面之间设置有一个第一支撑柱(6);
所述第二箝位机构包括第二上箝位板(8)、第二下箝位板(9)、两个第二箝位压电叠堆(10)、两个第二紧固件(11)、两个第二支撑柱(12)和两个第二预紧杆(13),所述每个第二预紧杆(13)由第二上圆柱(13-1)、第二下圆柱(13-4)和位于第二上圆柱(13-1)与第二下圆柱(13-4)之间并与二者连接为一体的第二伸缩杆(13-2)构成,第二上箝位板(8)和第二下箝位板(9)上下平行设置,且第二上箝位板(8)和第二下箝位板(9)之间通过两个第二预紧杆(13)连接,每个第二预紧杆(13)上的第二上圆柱(13-1)和第二下圆柱(13-4)分别穿设在第二上箝位板(8)和第二下箝位板(9)上,穿设在第二上箝位板(8)上的第二上圆柱(13-1)上连接有一个第二连接件(13-3),第二上箝位板(8)的下端面具有第二上箝位头(8-1),与第二上箝位头(8-1)相对应的第二下箝位板(9)的上端面具有第二下箝位头(9-1),两个第二箝位压电叠堆(10)分别设置在第二上箝位板(8)和第二下箝位板(9)之间,位于每个第二箝位压电叠堆(10)上方的第二上箝位板(8)上垂直旋拧有一个第二紧固件(11),第二紧固件(11)的下端部与第二箝位压电叠堆(10)的上表面之间设置有一个第二支撑柱(12);
第一箝位机构和第二箝位机构设置在导轨(1)上,且导轨(1)依次穿设在第一箝位机构的第一上箝位头(2-1)和第一下箝位头(3-1)之间和第二箝位机构的第二上箝位头(8-1)和第二下箝位头(9-1)之间,第一箝位机构和第二箝位机构之间通过驱动机构连接;
所述驱动机构包括上驱动机构和下驱动机构,上驱动机构包括上驱动压电叠堆(14)、上柔性铰链(15)、上伸缩杆(16)和上紧固件(22),上驱动压电叠堆(14)位于第一上箝位板(2)和第二上箝位板(3)之间且上驱动压电叠堆(14)的两端搭设在第一上箝位板(2)和第二上箝位板(8)上,第一上箝位板(2)和第二上箝位板(8)之间连接有上伸缩杆(16),上紧固件(22)水平旋拧在第二上箝位板(8)上,上柔性铰链(15)设置在上紧固件(22)和上驱动压电叠堆(14)之间;
下驱动机构包括下驱动压电叠堆(17)、下柔性铰链(18)、下伸缩杆(19)和下紧固件(23),下驱动压电叠堆(17)位于第一下箝位板(3)和第二下箝位板(9)之间且下驱动压电叠堆(17)的两端搭设在第一下箝位板(3)和第二下箝位板(9)上,第一下箝位板(3)和第二下箝位板(9)之间连接有下伸缩杆(19),下紧固件(23)水平旋拧在第二下箝位板(9)上,下柔性铰链(18)设置在下紧固件(23)和下驱动压电叠堆(17)之间。
2.根据权利要求1所述的一种蠕动式被动箝位压电驱动器,其特征在于:所述压电驱动器还包括第一导轨套(20)和第二导轨套(21),第一导轨套(20)固装在第一箝位机构的左端,第二导轨套(21)固装在第二箝位机构的右端,第一导轨套(20)和第二导轨套(21)与导轨(1)之间间隙配合。
3.根据权利要求1或2所述的一种蠕动式被动箝位压电驱动器,其特征在于:上伸缩杆(16)的拉伸刚度小于上驱动压电叠堆(14)的输出刚度,下伸缩杆(19)的拉伸刚度小于下驱动压电叠堆(17)的输出刚度。
4.根据权利要求1或2所述的一种蠕动式被动箝位压电驱动器,其特征在于:第一伸缩杆(7-2)的拉伸刚度小于第一箝位压电叠堆(4)的输出刚度,第二伸缩杆(13-2)的拉伸刚度小于第二箝位压电叠堆(10)的输出刚度。
5.根据权利要求2所述的一种蠕动式被动箝位压电驱动器,其特征在于:第一导轨套(20)为由聚四氟乙烯制成的导轨套。
6.根据权利要求2所述的一种蠕动式被动箝位压电驱动器,其特征在于:第二导轨套(21)为由聚四氟乙烯制成的导轨套。
7.根据权利要求1或2所述的一种蠕动式被动箝位压电驱动器,其特征在于:导轨(1)为圆柱体导轨。
8.根据权利要求1所述的一种蠕动式被动箝位压电驱动器,其特征在于:导轨(1)为四棱柱导轨。
9.根据权利要求1或2所述的一种蠕动式被动箝位压电驱动器,其特征在于:上柔性铰链(15)与第二上箝位板(8)制成一体,下柔性铰链(18)与第二下箝位板(9)制成一体,上伸缩杆(16)与第一上箝位板(2)和第二上箝位板(8)制成一体,下伸缩杆(19)与第一下箝位板(3)和第二下箝位板(9)制成一体。
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