CN111015625A - 一种具有搓动功能的微夹持器及控制方法 - Google Patents

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胡高峰
韩建鑫
靳刚
李占杰
贾静
须颖
黄旭栋
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Sanying Motioncontrol Instruments Ltd
Wuxi Xinxurun Technology Co ltd
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Sanying Motioncontrol Instruments Ltd
Wuxi Xinxurun Technology Co ltd
Tianjin University of Technology and Education China Vocational Training Instructor Training Center
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Abstract

本发明属于夹持器技术领域，具体涉及一种具有搓动功能的微夹持器及控制方法。该具有搓动功能的微夹持器，包括装配基臂、夹持臂机构、柔性铰链机构和压电陶瓷驱动器组件，所述装配基臂上设有固定基臂和夹持臂机构，所述夹持臂机构包括第一夹持臂和第二夹持臂，所述第一夹持臂与装配基臂连接，第二夹持臂通过第一传动连接臂与第二传动连接臂连接，所述第一传动连接臂与第二传动连接臂之间和第二传动连接臂与装配基臂之间分别通过柔性铰链机构连接。其有益效果是：结构简单，基于柔性交流电微夹持器，提供微搓动功能，行程大，运动精密可控。

Description

一种具有搓动功能的微夹持器及控制方法
技术领域
本发明属于夹持器技术领域，具体涉及一种具有搓动功能的微夹持器及控制方法。
背景技术
近年来，随着微电子产业的蓬勃发展，微电子产业的发展已成为衡量一个国家综合实力的重要标志，成为促进国民经济持续发展和国家战略性基础产业安全的重要保障。随着微电子产业的持续发展，其相关行业器件不断向着微型化、高性能和高集成度方向发展，对于装配和操作的质量要求越来越严格，因此对微器件封装的质量和效率提出了更高的要求，目前，微夹持器结构大多采用刚性结构形式，刚性夹持器是由夹持器各杆件通过刚性铰链装配而成的结构，其对装配精度要求很高，且难以微小化，从而对高精度操作造成困难。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种具有搓动功能的微夹持器及控制方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种具有搓动功能的微夹持器，包括装配基臂、夹持臂机构、柔性铰链机构和压电陶瓷驱动器组件，所述装配基臂上设有固定基臂和夹持臂机构，所述夹持臂机构包括第一夹持臂和第二夹持臂，所述第一夹持臂与装配基臂连接，第二夹持臂通过第一传动连接臂与第二传动连接臂连接，所述第一传动连接臂与第二传动连接臂之间和第二传动连接臂与装配基臂之间分别通过柔性铰链机构连接，所述第一传动连接臂与装配基臂之间和第二传动连接臂与固定基臂之间分别设有压电陶瓷驱动器组件，所述第一夹持臂端部设有第一夹持头，第二夹持臂端部设有第二夹持头，第一夹持头与第二夹持头互相对应且相互平行。
进一步，所述固定基臂垂直固定在装配基臂的一端，第一夹持臂与装配基臂的另外一端连接，第二夹持臂平行于第一夹持臂。
进一步，所述柔性铰链机构包括第一柔性铰链和第二柔性铰链，第一传动连接臂垂直于第二传动连接臂，第一传动连接臂通过第一柔性铰链与第二传动连接臂柔性连接，第二传动连接臂垂直于装配基臂，并与固定基臂保持平行，第二传动连接臂通过第二柔性铰链与装配基臂柔性连接。
进一步，所述压电陶瓷驱动器组件包括第一压电陶瓷驱动器和第二压电陶瓷驱动器，第一压电陶瓷驱动器位于第一夹持臂和第二夹持臂之间，并通过螺栓紧固件与第一夹持臂和第二夹持臂紧固连接，第二压电陶瓷驱动器位于第二传动连接臂与固定基臂之间，第二压电陶瓷驱动器通过螺栓紧固件与第二传动连接臂和固定基臂紧固连接。
进一步，所述固定基臂上开有多个装配孔。
一种具有搓动功能的微夹持器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：对第一压电陶瓷驱动器施加电压，使第一压电陶瓷驱动器带动第一夹持臂与第二夹持臂实现夹紧，从而带动第一夹持头和第二夹持头夹紧；
步骤2：在保持第一压电陶瓷驱动器施加电压的情况下，对第二压电陶瓷驱动器施加电压，第二压电陶瓷驱动器带动第二传动连接臂和固定基臂进行传动，由于固定基臂与装配基臂固定连接，因此第二压电陶瓷驱动器施加电压后，带动第二传动连接臂向固定基臂一侧传动；使第一夹持臂与第二夹持臂在夹紧状态下，由于第二夹持臂与第二传动连接臂之间采用柔性铰链连接，第二传动连接臂与装配基座之间也采用柔性铰链的方式连接，是第一夹持头和第二夹持头在夹紧状态下形成搓动。
本发明的有益效果是：结构简单，基于柔性交流电微夹持器，提供微搓动功能，行程大，运动精密可控。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图1为本发明的结构示意图。
图中，1 装配基臂，2固定基臂，3第一夹持臂,4第一传动连接臂,5第二传动连接臂,6第二夹持臂,7第一夹持头，8第二夹持头，9第一柔性铰链,10第二柔性铰链，11第一压电陶瓷驱动器，12第二压电陶瓷驱动器，13装配孔。
具体实施方式
附图1为本发明的一种具体实施例。该发明一种具有搓动功能的微夹持器，包括装配基臂1、夹持臂机构、柔性铰链机构和压电陶瓷驱动器组件，所述装配基臂1上设有固定基臂2和夹持臂机构，所述夹持臂机构包括第一夹持臂3和第二夹持臂6，所述第一夹持臂3与装配基臂1连接，第二夹持臂6通过第一传动连接臂4与第二传动连接臂5连接，所述第一传动连接臂4与第二传动连接臂5之间和第二传动连接臂5与装配基臂1之间分别通过柔性铰链机构连接，所述第一传动连接臂4与装配基臂1之间和第二传动连接臂5与固定基臂2之间分别设有压电陶瓷驱动器组件，所述第一夹持臂3端部设有第一夹持头7，第二夹持臂6端部设有第二夹持头8，第一夹持头7与第二夹持头8互相对应且相互平行。
进一步，所述固定基臂2垂直固定在装配基臂1的一端，第一夹持臂3与装配基臂1的另外一端连接，第二夹持臂6平行于第一夹持臂3。
进一步，所述柔性铰链机构包括第一柔性铰链9和第二柔性铰链10，第一传动连接臂4垂直于第二传动连接臂5，第一传动连接臂4通过第一柔性铰链9与第二传动连接臂5柔性连接，第二传动连接臂5垂直于装配基臂1，并与固定基臂2保持平行，第二传动连接臂5通过第二柔性铰链10与装配基臂1柔性连接。
进一步，所述压电陶瓷驱动器组件包括第一压电陶瓷驱动器11和第二压电陶瓷驱动器12，第一压电陶瓷驱动器11位于第一夹持臂3和第二夹持臂6之间，并通过螺栓紧固件与第一夹持臂3和第二夹持臂6紧固连接，第二压电陶瓷驱动器12位于第二传动连接臂5与固定基臂2之间，第二压电陶瓷驱动器12通过螺栓紧固件与第二传动连接臂5和固定基臂2紧固连接。
进一步，所述固定基臂2上开有多个装配孔13。
一种具有搓动功能的微夹持器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：对第一压电陶瓷驱动器11施加电压，使第一压电陶瓷驱动器11带动第一夹持臂3与第二夹持臂6实现夹紧，从而带动第一夹持头7和第二夹持头8夹紧；
步骤2：在保持第一压电陶瓷驱动器11施加电压的情况下，对第二压电陶瓷驱动器12施加电压，第二压电陶瓷驱动器12带动第二传动连接臂5和固定基臂2进行传动，由于固定基臂2与装配基臂1固定连接，因此第二压电陶瓷驱动器12施加电压后，带动第二传动连接臂5向固定基臂2一侧传动；使第一夹持臂3与第二夹持臂6在夹紧状态下，由于第二夹持臂6与第二传动连接臂5之间采用柔性铰链连接，第二传动连接臂5与装配基座之间也采用柔性铰链的方式连接，是第一夹持头7和第二夹持头8在夹紧状态下形成搓动。
该发明一种具有搓动功能的微夹持器，通过分别对第一压电陶瓷驱动器11和第二压电陶瓷驱动器12施加电压，使第一夹持臂3与第二夹持臂6上的第一夹持头7和第二夹持头8在夹紧微物体后，实现搓动动作；对于线状夹持物体，可通过控制两个压电陶瓷上的电压，通过搓动控制，从而精确控制线状物体的旋转角度。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (6)

1.一种具有搓动功能的微夹持器，包括装配基臂、夹持臂机构、柔性铰链机构和压电陶瓷驱动器组件，其特征在于，所述装配基臂上设有固定基臂和夹持臂机构，所述夹持臂机构包括第一夹持臂和第二夹持臂，所述第一夹持臂与装配基臂连接，第二夹持臂通过第一传动连接臂与第二传动连接臂连接，所述第一传动连接臂与第二传动连接臂之间和第二传动连接臂与装配基臂之间分别通过柔性铰链机构连接，所述第一传动连接臂与装配基臂之间和第二传动连接臂与固定基臂之间分别设有压电陶瓷驱动器组件，所述第一夹持臂端部设有第一夹持头，第二夹持臂端部设有第二夹持头，第一夹持头与第二夹持头互相对应且相互平行。
2.根据权利要求1所述的一种具有搓动功能的微夹持器，其特征在于：所述固定基臂垂直固定在装配基臂的一端，第一夹持臂与装配基臂的另外一端连接，第二夹持臂平行于第一夹持臂。
3.根据权利要求1所述的一种具有搓动功能的微夹持器，其特征在于：所述柔性铰链机构包括第一柔性铰链和第二柔性铰链，第一传动连接臂垂直于第二传动连接臂，第一传动连接臂通过第一柔性铰链与第二传动连接臂柔性连接，第二传动连接臂垂直于装配基臂，并与固定基臂保持平行，第二传动连接臂通过第二柔性铰链与装配基臂柔性连接。
4.根据权利要求1所述的一种具有搓动功能的微夹持器，其特征在于：所述压电陶瓷驱动器组件包括第一压电陶瓷驱动器和第二压电陶瓷驱动器，第一压电陶瓷驱动器位于第一夹持臂和第二夹持臂之间，并通过螺栓紧固件与第一夹持臂和第二夹持臂紧固连接，第二压电陶瓷驱动器位于第二传动连接臂与固定基臂之间，第二压电陶瓷驱动器通过螺栓紧固件与第二传动连接臂和固定基臂紧固连接。
5.根据权利要求1所述的一种具有搓动功能的微夹持器，其特征在于：所述固定基臂上开有多个装配孔。
6.一种具有搓动功能的微夹持器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：对第一压电陶瓷驱动器施加电压，使第一压电陶瓷驱动器带动第一夹持臂与第二夹持臂实现夹紧，从而带动第一夹持头和第二夹持头夹紧；
步骤2：在保持第一压电陶瓷驱动器施加电压的情况下，对第二压电陶瓷驱动器施加电压，第二压电陶瓷驱动器带动第二传动连接臂和固定基臂进行传动，由于固定基臂与装配基臂固定连接，因此第二压电陶瓷驱动器施加电压后，带动第二传动连接臂向固定基臂一侧传动；使第一夹持臂与第二夹持臂在夹紧状态下，由于第二夹持臂与第二传动连接臂之间采用柔性铰链连接，第二传动连接臂与装配基座之间也采用柔性铰链的方式连接，是第一夹持头和第二夹持头在夹紧状态下形成搓动。
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