CN111049423A - 一种钳位机构及驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钳位机构及驱动器，所述钳位机构包括主体、设于主体上的位移放大机构、输出稳定机构和钳位部，位移放大机构的位移输出部连接钳位部；输出稳定机构包括第一稳定臂和第二稳定臂，第一稳定臂和第二稳定臂的一端连接钳位部，第一稳定臂和第二稳定臂的另一端连接主体，第一稳定臂和第二稳定臂相对钳位部对称设置。本发明的有益效果通过位移放大机构提供钳位位移或保持钳位位移能够对驱动器的相关结构，如转轴或旋转套筒等进行钳位，通过提供释放位移，能够进行转轴或旋转套筒的释放，其中，通过输出稳定机构，以对钳位部的位置进行限定，保持钳位部的钳位运动稳定性，从而提高钳位机构的钳位效果。

Description

一种钳位机构及驱动器

技术领域

本发明涉及驱动机构技术领域，具体而言，涉及一种钳位机构及驱动器。

背景技术

近年来，随着信息技术、精密测试技术的迅速发展，对具有微结构表面的大型光学器件(如微透镜阵列、微反射镜阵列、光栅)的需求不断增加。这些光学器件表面微结构的单元尺寸一般都在微米量级，而整个微结构表面尺寸却达到毫米或厘米量级。要想得到这些大型光学器件，不管是对其加而言，还是对其加工后表面形貌的测量而言，都需要大行程、高分辨率的精密定位系统，而作为这种精密定位系统的驱动器也必须具有大行程、高分辨率。

目前，大行程、高分辨率精密定位系统的驱动方式主要有旋转驱动器，如尺蠖式旋转驱动器，相关技术中，尺蠖式旋转驱动机构通过位移放大机构进行钳位，而位移放大机构通常包括压电执行器，通过控制压电执行器的通断电，将压电执行器的输出位移转化为位移放大机构的位移输出部的位移，通过位移输出部的位移实现驱动器的钳位或释放，但目前，位移放大机构的位移输出稳定性往往不够，导致不能对驱动机构进行充分稳定的钳位。

发明内容

本发明解决的问题是如何提高位移放大机构的输出位移稳定性，以使能够提高钳位机构的钳位效果，以此在钳位机构用于驱动器中时，提高驱动器的运行稳定性。

为解决上述问题，本发明提供一种钳位机构，包括主体、设于所述主体上的位移放大机构、输出稳定机构和钳位部，所述位移放大机构的位移输出部连接所述钳位部；所述输出稳定机构包括第一稳定臂和第二稳定臂，所述第一稳定臂和所述第二稳定臂的一端连接所述钳位部，所述第一稳定臂和所述第二稳定臂的另一端连接所述主体，所述第一稳定臂和所述第二稳定臂相对所述钳位部对称设置。

本技术方案中，通过位移放大机构提供钳位位移或保持钳位位移能够对驱动器的相关结构，如转轴或旋转套筒等进行钳位，通过提供释放位移，能够进行转轴或旋转套筒的释放，其中，还包括输出稳定机构，以对钳位部的位置进行限定，保持钳位部的钳位运动稳定性，其中，输出稳定机构的第一稳定臂与第二稳定臂关于钳位部对称设置，以此使钳位部的运动方向始终保持在钳位或释放方向上，从而提高钳位机构的钳位效果。

进一步地，所述位移放大机构包括第一位移放大臂、第二位移放大臂、第一压电执行器和所述位移输出部，所述第一位移放大臂和所述第二位移放大臂的一端连接所述位移输出部，所述第一位移放大臂和/或所述第二位移放大臂的另一端连接有所述第一压电执行器，所述第一位移放大臂和所述第二位移放大臂相对所述钳位部对称设置。

本技术方案中，通过桥式的位移放大机构进行压电执行器输出位移的放大，能够提高钳位机构输出的钳位位移，以保证钳位效果，并且第一位移放大臂和第二位移放大臂相对所述钳位部对称设置，能够保证位移输出的稳定性，提高钳位或释放的效果。

进一步地，所述第一压电执行器位于所述第一位移放大臂与所述第二位移放大臂之间，且所述第一压电执行器的两端分别与所述第一位移放大臂和所述第二位移放大臂连接。

本技术方案中，第一压电执行器位于第一位移放大臂与第二位移放大臂之间，并且两端分别与第一位移放大臂和第二位移放大臂连接，以此通过一第一压电执行器两端的输出位移，通过对第一位移放大臂与第二位移放大臂作用，使输出位移转化为钳位或释放方向的位移，进而通过位移输出部作用与钳位部上，以此进行钳位，以此，通过这种连接方式，能够较大的提高位移放大机构的位移转化效率，尽可能保证大的位移输出。

进一步地，所述第一稳定臂的横截面最小宽度大于所述第一位移放大臂的横截面最小宽度。

本技术方案中，在同样材料下，基于所述第一稳定臂的横截面最小宽度大于所述第一位移放大臂的横截面最小宽度，第一稳定臂的刚性大于第一位移放大臂的刚性，基于第一稳定臂和第二稳定臂的对称设置，以及第一位移放大臂和第二位移放大臂的对称设置，即输出稳定机构的整体刚性大于位移放大机构的整体刚性，在输出稳定机构对钳位部连接时，以及位移放大机构对钳位部进行驱动时，以保证对钳位部的稳定效果。

进一步地，所述第一位移放大臂远离于所述钳位部的一端与所述输出稳定机构通过预紧件抵接，和/或所述第二位移放大臂远离于所述钳位部的一端与所述输出稳定机构通过预紧件抵接。

本技术方案中，第一位移放大臂和/或第二位移放大臂通过预紧件与输出稳定机构抵接，基于第一位移放大臂和第二位移放大臂设置第一压电执行器，通过预紧件能够将具有第一压电执行器的位移放大机构进行预紧，在第一压电执行器输出位移时，通过预紧件能够一定程度限定第一位移放大臂和/或第二位移放大臂的位移方向，同时防止位移放大机构的位移造成对输出稳定机构的干涉，以此能够更好地保证钳位位移方向的输出位移稳定性，进而保证钳位机构的钳位稳定性。

进一步地，所述主体连接有多个所述输出稳定机构，多个所述输出稳定机构相对所述主体的中心旋转对称设置，所述输出稳定机构与所述主体之间围成有容置空间，所述容置空间内均设置有所述位移放大机构，所述位移放大机构适于输出朝向所述主体的中心方向的释放位移，和适于输出远离所述主体的中心方向的钳位位移。

本技术方案中，基于钳位机构包括多个输出稳定机构以及多个位移放大机构，进而可对多个钳位部以此位移输出驱动，同时，所述位移放大机构适于输出朝向所述主体的中心方向的释放位移，和适于输出远离所述主体的中心方向的钳位位移，在钳位机构用于驱动器中时，钳位部能够直接抵持驱动器的套筒，从而直接对套筒进行钳位或释放，相较于通过转轴进行间接钳位，本发明中的钳位机构钳位效果与释放效果更好，在进行钳位或释放时反应更加灵敏，进而能够更好地提高驱动器的驱动效果，其中通过设置多个位移放大机构，一方面位移放大机构能够将第一压电执行器的位移方向进行改变，将位移方向改变至钳位机构的钳位方向，另外多个位移放大机构能够增加第一压电执行器的输出位移，且输出位移稳定性好，这就使得钳位机构可非常容易地对套筒进行释放或钳位，基于更大的输出位移，不需要过多增加驱动器各零部件的加工精度和装配精度便能够进行有效紧密的钳位，从而能够节省加工装配的生产成本。

进一步地，所述主体上设置有第一连接部，所述第一连接部适于连接旋转驱动机构。

本技术方案中，主体的上下两端均设置有第一连接部，以此，方便主体与旋转驱动机构进行安装固定，即更好地实现钳位机构与旋转驱动机构进行安装固定，能够更好的将钳位机构适配应用于驱动器上。

另外本发明提出了一种驱动器，包括上述所述的钳位机构。

本发明的驱动器与上述钳位机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

进一步地，还包括旋转驱动机构，所述旋转驱动机构适于驱动所述钳位机构旋转。

在本技术方案中，以此通过旋转驱动机构驱动钳位机构进行旋转运动，通过钳位机构在驱动器中的钳位状态或释放状态的控制，即能够实现驱动器的运行，以此，在驱动器的控制中，仅需控制钳位机构的钳位状态或释放状态，即能够保证驱动器的驱动运行效果，以此控制方式相对简单，易于操作

进一步地，所述旋转驱动机构包括刚性旋转件和与所述刚性旋转件固定连接的第二压电执行器，所述第二压电执行器适于驱动所述刚性旋转件旋转，所述刚性旋转件上设置有第二连接部，所述第二连接部与所述钳位机构的第一连接部固定连接。

本技术方案中，在第二压电执行器驱动刚性旋转件旋转运动时，刚性旋转件带动钳位机构同动，从而实现驱动器的运行，通过压电执行器输出位移带动旋转驱动机构旋转，以此旋转驱动机构的结构更加简单，控制更加方便，驱动效果较好。

进一步地，所述刚性旋转件包括交叉设置的第一刚性旋转件和第二刚性旋转件，所述第一刚性旋转件和第二刚性旋转件之间形成有第一间隙和第二间隙，所述第一间隙和所述第二间隙内均设置有所述第二压电执行器，所述第二压电执行器的两端分别连接所述第一刚性旋转件和所述第二刚性旋转件。

本技术方案中，通过多个第二压电执行器向配合，对刚性旋转件进行驱动，以此能够带来更好的驱动效果。

进一步地，所述第一间隙和所述第二间隙内设置有弹性件，所述弹性件的两端分别与所述第一刚性旋转件和所述第二刚性旋转件连接。

本技术方案中，基于弹性件的作用，一方面实现第一刚性旋转件和第二刚性旋转件的定位，同时能够使驱动器的旋转运动更加平稳。

进一步地，位于所述第一间隙的第二压电执行器与位于所述第二间隙的第二压电执行器以交叉中心呈旋转对称设置，其中，所述交叉中心表示所述第一刚性旋转件与所述第二刚性旋转件的交叉部位的中心点。

本技术方案中，在位于第二间隙和第一间隙中的第二压电执行器呈旋转对称设置时，两间隙中的第二压电执行器能够达到更好的配合效果，使得输出位移的方向向匹配，从而使驱动器获得更好的驱动能力。

进一步地，所述钳位机构和所述旋转驱动机构均为多个，至少一所述旋转驱动机构适于在通电时驱动对应的钳位机构正转，至少一所述旋转驱动机构适于在通电时驱动对应的钳位机构反转。

本技术方案中，在多个钳位机构和旋转驱动机构中，一旋转驱动机构能够在通电时驱动对应的钳位机构正转，另一旋转驱动机构能够在通电时驱动对应的钳位机构反转，即在控制不同的驱动机构运行，以及控制不同的钳位机构对套筒进行钳位时，能够使套筒的钳位以及旋转的方式更加多样，从而能够更加灵活合理的对被加工工件进行驱动加工。

进一步地，还包括套筒所述钳位机构的钳位部适于抵接所述套筒的内壁。

本技术方案中，通过钳位机构直接钳位套筒的内壁，以此无钳位位移的损耗，能够输出更大的钳位位移，进行充分钳位，并提升驱动器的运行稳定性，同时在钳位机构在释放套筒时，能够保证更大的释放位移，以防止钳位机构与套筒的间隙过小，导致套筒与钳位机构产生摩擦，以此，防止驱动器摩擦受损，提高驱动器的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例所述的钳位机构的整体结构示意图；

图2为图1中M处的放大示意图；

图3为本发明实施例所述的钳位机构的侧视图；

图4为本发明实施例所述的驱动器结构示意图；

图5为本发明实施例所述的驱动器的结构爆炸示意图；

图6为本发明实施例所述的驱动器的旋转驱动机构的结构示意图；

图7为本发明实施例所述的驱动器的端盖、旋转驱动机构、钳位机构安装时的整体结构示意图；

图8为本发明实施例所述的驱动器的端盖、旋转驱动机构、钳位机构安装时的侧视图；

图9为本发明实施例所述的驱动器的端盖结构示意图；

图10为本发明实施例中对两个钳位机构和两个旋转驱动机构进行通电时的电压控制示意图。

图中：1-旋转驱动机构；101-刚性旋转件；1011-第一刚性旋转件；1012-第二刚性旋转件；1013-第一间隙；1014-第二间隙；102-第二压电执行器；103-弹性件；104-交叉中心；105-第二连接部；106-第四连接部；2-钳位机构；201-位移放大机构；2011-位移输出部；2013-第一位移放大臂；2113-第一刚性体；2014-第二位移放大臂；2114-第二刚性体；2015-螺纹孔；2016-第一压电执行器；202-输出稳定机构；2021-第一稳定臂；2022-通孔；2023-第二稳定臂；203-钳位部；205-预紧件；206-主体；2061-第一连接部；207-容置空间；3-套筒；4-端盖；401-端盖本体；402-第三连接部；403-底座；404-挡板。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

同时，要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

参照图1-3所示，本发明提出了一种钳位机构，包括主体206、设于所述主体206上的位移放大机构201、输出稳定机构202和钳位部203，所述位移放大机构201的位移输出部2011连接所述钳位部206；所述输出稳定机构202包括第一稳定臂2021和第二稳定臂2023，所述第一稳定臂2021和所述第二稳定臂2023的一端连接所述钳位部203，所述第一稳定臂2021和所述第二稳定臂2023的另一端连接所述主体206，所述第一稳定臂2021和所述第二稳定臂2023相对所述钳位部203对称设置。

在相关技术中，尺蠖式旋转驱动机构通过位移放大机构进行钳位，而位移放大机构通常包括压电执行器，通过控制压电执行器的通断电，将压电执行器的输出位移转化为位移放大机构的位移输出部的位移，通过位移输出部的位移实现驱动器的钳位或释放，但目前，位移放大机构的位移输出稳定性往往不够，导致不能对驱动机构进行充分稳定的钳位。

基于此，本发明实施例提出的钳位机构2，其包括位移放大机构201和钳位部206，其中位移放大机构201的位移输出部2011连接所述钳位部206，以此通过位移放大机构201给钳位部206提供钳位位移或释放位移，在钳位机构用于驱动器中时，通过位移放大机构201提供钳位位移或保持钳位位移能够对驱动器的相关结构，如转轴或旋转套筒等进行钳位，通过提供释放位移，能够进行转轴或旋转套筒的释放，其中，还包括输出稳定机构202，该输出稳定机构202包括第一稳定臂2021和第二稳定臂2023，其中第一稳定臂2021和第二稳定臂2023的一端连接主体206，主体206可为刚性件，以此通过主体206对输出稳定机构202进行固定，相对应地，第一稳定臂2021和第二稳定臂2023的另一端连接钳位部203，以对钳位部203的位置进行限定，保持钳位部203的钳位运动稳定性，其中，输出稳定机构202的第一稳定臂2021与第二稳定臂42023关于钳位部203对称设置，以此使钳位部203的运动方向始终保持在钳位或释放方向上，从而提高钳位机构的钳位效果。

其中，位移放大机构201可采用杠杆式放大机构或桥式放大机构实现钳位机构的释放位移或钳位位移的位移放大输出。

在本发明的一个可选的实施例中，钳位机构2的位移放大机构201采用桥式放大机构，具体结构包括：包括第一位移放大臂2013、第二位移放大臂2014、第一压电执行器2016和所述位移输出部2011，所述第一位移放大臂2013和所述第二位移放大臂2014的一端连接所述位移输出部2011，所述第一位移放大臂2013和/或所述第二位移放大臂2014的另一端连接有所述第一压电执行器2016，所述第一位移放大臂2013和所述第二位移放大臂2014相对所述钳位部203对称设置。

在本实施例中，位移放大机构201整体呈桥型，即桥式放大机构，其包括第一位移放大臂2013和第二位移放大臂2014形成桥型的两端，两者呈角度设置，其连接处连接钳位部203，远离钳位部203的端部可用于连接第一压电执行器2016，其中，第一位移放大臂2013和第二位移放大臂2014远离于钳位部203的一端可分别连接一第一压电执行器2016，或连接同一压电执行器2016的两输出端，或者两者的其中一端连接一第一压电执行器2016的输出端，另外的以放大臂的端部固定连接，以此在第一压电执行器2016在进行通电时，第一压电执行器2016输出位移，以此与位移放大机构201的端部相抵，基于位移放大机构201的桥型结构，位于位移放大机构201中部的位移输出部2011向一侧产生位移，参照图1-3，本实施例中第一压电执行器2016在通电时，位移输出部2011向钳位机构2整体的内侧进行位移，相对应的，在第一压电执行器2016断电时，第一压电执行器2016复原，以此，位移输出部2011向反方向位移，位移放大机构201复原，从而进行放大抵持，实现钳位或释放，以此，通过位移放大机构进行压电执行器输出位移的放大，能够提高钳位机构输出的钳位位移，以保证钳位效果，并且第一位移放大臂2013和第二位移放大臂2014相对所述钳位部203对称设置，能够保证位移输出的稳定性，提高钳位或释放的效果。

其中，位移放大机构201的位移输出部2011连接钳位部203，因此在第一压电执行器2016在断电-通电-断电的过程中，位移输出部2011、钳位部203进行同动，在钳位机构2的初始状态，钳位机构2的第一压电执行器2016断电，此时，位移放大机构201、钳位部203位于初始位置，位移输出部2011对钳位部203进行抵持，在钳位机构2用于驱动器中时，具体地，参照图5，钳位机构2设于驱动机构的套筒3中时，钳位机构2中一侧的钳位部203能够对套筒3的内壁进行抵持，相应地，在仅设有一钳位部203时，钳位机构2远离于钳位部203的一侧可相应与套筒3的内壁抵持接触，以此在第一压电执行器2016断电时，通过位移放大机构201、钳位部203对套筒3进行抵接钳位，在第一压电执行器2016通电时，第一压电执行器2016驱动所述位移输出部2011朝向所述钳位部203至所述位移输出部2011的方向移动，本实施例中，即驱动位移输出部2011向钳位机构2内侧移动，以此通过位移输出部2011以及钳位部203的同动，最终钳位部203与套筒3的内壁分离，从而实现对套筒的释放，基于输出稳定机构202对钳位部203的连接，以此在输出稳定机构202对钳位部203的钳位位移的稳定作用下，通过位移放大机构201对钳位部203作用钳位位移或释放位移，以此保证钳位机构2运行时的稳定性。

在本发明的一个可选的实施例中，所述第一压电执行器2016位于所述第一位移放大臂2013与所述第二位移放大臂2014之间，且所述第一压电执行器2016的两端分别与所述第一位移放大臂2013和所述第二位移放大臂2014连接。

参照图1-3，在本实施例中，第一压电执行器2016位于第一位移放大臂2013与第二位移放大臂2014之间，并且两端分别与第一位移放大臂2013和第二位移放大臂2014连接，以此通过一第一压电执行器2016两端的输出位移，通过对第一位移放大臂2013与第二位移放大臂2014作用，使输出位移转化为钳位或释放方向的位移，进而通过位移输出部2011作用与钳位部203上，以此进行钳位，以此，通过这种连接方式，能够较大的提高位移放大机构201的位移转化效率，尽可能保证大的位移输出。

在本发明的一个可选的实施例中，所述第一稳定臂2021的横截面最小宽度大于所述第一位移放大臂2013的横截面最小宽度，本实施例中，第一稳定臂2021的横截面最小宽度大于第一位移放大臂2013的横截面最小宽度，其中横截面即第一稳定臂2021和第一位移放大臂2013径向方向上的截面，最小宽度即第一位移放大臂2013外周的最小间距以及第一稳定臂20221外周的最小间距，以此，在同样材料下，第一稳定臂2021的刚性大于第一位移放大臂2013的刚性，基于第一稳定臂2021和第二稳定臂2023的对称设置，以及第一位移放大臂2013和第二位移放大臂2014的对称设置，即输出稳定机构202的整体刚性大于位移放大机构201的整体刚性，在输出稳定机构202对钳位部203连接时，以及位移放大机构201对钳位部203进行驱动时，以保证对钳位部203的稳定效果。

在本发明的一个可选的实施例中，所述第一位移放大臂2013远离于所述钳位部203的一端与所述输出稳定机构202通过预紧件205抵接，和/或所述第二位移放大臂2014远离于所述钳位部203的一端与所述输出稳定机构202通过预紧件205抵接。

参照图2所示，本实施例中，第一位移放大臂2013和/或第二位移放大臂2014通过预紧件205与输出稳定机构202抵接，基于第一位移放大臂2013和第二位移放大臂2014设置第一压电执行器2016，通过预紧件205能够将具有第一压电执行器2016的位移放大机构进行预紧201，在第一压电执行器2016输出位移时，通过预紧件205能够一定程度限定第一位移放大臂2013和/或第二位移放大臂2014的位移方向，同时防止位移放大机构201的位移造成对输出稳定机构202的干涉，以此能够更好地保证钳位位移方向的输出位移稳定性，进而保证钳位机构2的钳位稳定性。

本发明的一具体实施方式中，第一位移放大臂2013和第二位移放大臂2014远离于钳位部203的一端分别形成第一刚性部2113和第二刚性部2114，其中第一压电执行器2016与第一刚性部2113和第二刚性部2114连接，以此保证第一压电执行器2016的固定效果，其中，在第一刚性体2113上设置螺纹孔2015，相应地，在输出稳定机构202上设置与螺纹孔2015相匹配的通孔2022，其中，预紧件205可为预紧螺栓，预紧螺栓一端穿过通孔2022螺纹连接于螺纹孔2015内，预紧螺栓另一端位于通孔2022上，并与输出稳定机构202的表面抵接，以进行预紧。

在本发明的一个可选的实施例中，所述主体206上设置有第一连接部2061，所述第一连接部2061适于连接旋转驱动机构1。

在本实施例中，参照图1所示，主体206的上下两端均设置有第一连接部2061，其中第一连接部2061为具有螺孔的连接结构，以用于与旋转驱动机构1进行连接，可在旋转驱动机构1上设置相应的螺孔或通孔进行连接，以此，方便主体206与旋转驱动机构1进行安装固定，即更好地实现钳位机构2与旋转驱动机构1进行安装固定，能够更好的将钳位机构2适配应用于驱动器上。

在本发明的一个可选的实施例中，所述主体206连接有多个所述输出稳定机构202，多个所述输出稳定机构202相对所述主体206的中心旋转对称设置，所述输出稳定机构202与所述主体206之间围成有容置空间207，所述容置空间207内均设置有所述位移放大机构201，所述位移放大机构201适于输出朝向所述主体206的中心方向的释放位移，和适于输出远离所述主体206的中心方向的钳位位移。

相关技术中，尺蠖式旋转驱动机构通过钳位机构钳位转轴，以使转轴和钳位机构同动，其中，转轴连接旋转套筒，在钳位机构被相应的驱动机构驱动转动时，被钳位的转轴同动并带动旋转套筒转动，以此实现尺蠖式旋转驱动器运行，而由于通常情况下，尺蠖式旋转驱动机构的钳位机构的钳位位移均通过压电执行器来提供，而压电执行器的输出位移往往较小，通过钳位机构带动转轴进而带动旋转套筒的方式往往无法实现对旋转套筒的充分钳位或释放，若不能充分钳位，就会使得钳位机构的钳位力较小，驱动器运动稳定性降低，而若不能充分释放，就会产生严重的摩擦磨损，降低驱动器的寿命。

参照图1-3所示，本实施例中，输出稳定机构202为两个，其相应分别设置在主体206两侧，如图中，本例的主体206为长条形，也可为圆环形，输出稳定机构202与主体206的上、下端相连，以此输出稳定机构202与主体206围成一容置空间207，其中在两个容置空间207内均设置有一位移放大机构201，基于此，在位于主体206两侧的第一压电执行器2016通电时，两侧的位移输出部2011均带动钳位部203向内进行释放位移，以此形成钳位机构2两侧同时进行收缩，以进行驱动器的套筒3的释放，相应地，在第一压电执行器2016断电时，两侧的位移放大机构201、输出稳定机构202和钳位部203进行钳位保持，以能够确保更大的钳位位移，即在通电时两侧的钳位部203之间的间距更大，断电时，两侧的钳位部203能够收缩得更小，以此能够实现对套筒3的更有效的钳位或释放。

基于钳位机构2包括多个输出稳定机构202以及多个位移放大机构201，进而可对多个钳位部203以此位移输出驱动，同时，所述位移放大机构201适于输出朝向所述主体206的中心方向的释放位移，和适于输出远离所述主体206的中心方向的钳位位移，在钳位机构2用于驱动器中时，钳位部203能够直接抵持驱动器的套筒3，从而直接对套筒3进行钳位或释放，相较于通过转轴进行间接钳位，本发明中的钳位机构2钳位效果与释放效果更好，在进行钳位或释放时反应更加灵敏，进而能够更好地提高驱动器的驱动效果，其中通过设置多个位移放大机构，一方面位移放大机构能够将第一压电执行器2016的位移方向进行改变，将位移方向改变至钳位机构2的钳位方向，另外多个位移放大机构能够增加第一压电执行器2016的输出位移，且输出位移稳定性好，这就使得钳位机构2可非常容易地对套筒3进行释放或钳位，基于更大的输出位移，不需要过多增加驱动器各零部件的加工精度和装配精度便能够进行有效紧密的钳位，从而能够节省加工装配的生产成本。

其中，主体206在钳位机构2中起固定支撑作用，以进行如输出稳定机构202的固定，可选地，位于主体206两侧的位移放大机构201也与主体206连接，具有地，位移放大机构201的第一刚性体2113和第二刚性体2114与主体206的两端固定连接，以此实现位移放大机构201和输出稳定机构202的固定连接，以保证钳位机构2的整体结构强度更强，在钳位机构2应用与驱动器时，保证驱动器的运行稳定性更强。

本实施例中，位移放大机构201、输出稳定机构202、钳位部203、主体206均为一体成型制成，以进一步提高钳位机构2的结构强度，并提升应用于驱动器时，驱动器的稳定性。

在本发明的另一实施例中，一种驱动器，包括上述所述的钳位机构2，以达到本发明实施例中的各有益效果。

在本发明的一个可选的实施例中，驱动器还包括旋转驱动机构1，所述旋转驱动机构1适于驱动所述钳位机构2旋转。

参照图4和图5所示，本实施例中，驱动器包括旋转驱动机构1，其中旋转驱动机构1与钳位机构2连接，从而够驱动钳位机构2旋转，以此通过旋转驱动机构1驱动钳位机构2进行旋转运动，通过钳位机构2在驱动器中的钳位状态或释放状态的控制，即能够实现驱动器的运行，以此，在驱动器的控制中，仅需控制钳位机构2的钳位状态或释放状态，即能够保证驱动器的驱动运行效果，以此控制方式相对简单，易于操作。

在本发明的一个可选的实施例中，所述旋转驱动机构1包括刚性旋转件101和与所述刚性旋转件101固定连接的第二压电执行器102，所述第二压电执行器102适于驱动所述刚性旋转件101旋转。

参照图6和7所示，本实施例中旋转驱动机构1包括刚性旋转件101，其中通过设置第二压电执行器102以通过在第二压电执行器102进行通电时，基于压电执行器102输出位移的变化从而驱动刚性旋转件101转动，所述刚性旋转件101上设置有第二连接部105，所述第二连接部105与所述钳位机构2的第一连接部2061固定连接，在第一连接部2061为具有螺孔的结构时，第二连接部105可相应为具有螺孔或通孔的结构，参照图7，第二连接部105的螺孔或通孔的位置和数量与第一连接部2061的螺孔的位置和数量对应，以此通过螺栓或螺钉等连接件实现刚性旋转件101和钳位机构2的主体206连接，即实现钳位机构2和旋转驱动机构1的连接固定，在第二压电执行器102驱动刚性旋转件101旋转运动时，刚性旋转件101带动钳位机构2同动，从而实现驱动器的运行，通过压电执行器输出位移带动旋转驱动机构旋转，以此旋转驱动机构1的结构更加简单，控制更加方便，驱动效果较好。

在本发明的一个可选的实施例中，所述刚性旋转件101包括交叉设置的第一刚性旋转件1011和第二刚性旋转件1012，所述第一刚性旋转件1011和第二刚性旋转件1012之间形成有第一间隙1013和第二间隙1014，所述第一间隙1013和所述第二间隙1014内均设置有所述第二压电执行器102，所述第二压电执行器102的两端分别连接所述第一刚性旋转件1011和所述第二刚性旋转件1012。

参照图6所示，本实施例中，旋转驱动机构1的刚性旋转件101包括第一刚性旋转件1011和第二刚性旋转件1012，其中第一刚性旋转件1011和第二刚性旋转件1012交叉设置，以此第一刚性旋转件1011和第二刚性旋转件1012之间可形成四个间隙，本实施例中设定两个相对的间隙分别为第一间隙1013和第二间隙1014，以此在第一间隙1013和第二间隙1014中均设置有所述第二压电执行器102，并相应地，第二压电执行器102的两端分别与第一刚性旋转件1011和第二刚性旋转件1012连接，以通过第二压电执行器102输出位移至第一刚性旋转件1011或第二刚性旋转件1012上，通常情况下，刚性旋转件101在作旋转运动时，位于两个间隙1013内的第二压电执行器102的输出位移方向要相匹配，即在第二压电执行器102输出位移对刚性旋转件101抵持时，会给刚性旋转件101均提供转动的周向方向上的驱动力，以此通过多个第二压电执行器102向配合，对刚性旋转件进行驱动，以此能够带来更好的驱动效果。

其中，具体地，位于所述第一间隙1013的第二压电执行器102与位于所述第二间隙1014的第二压电执行器102以交叉中心104呈旋转对称设置，其中，所述交叉中心104表示所述第一刚性旋转件1011与所述第二刚性旋转件1012的交叉部位的中心点，在位于第二间隙1014和第一间隙1013中的第二压电执行器102呈旋转对称设置时，两间隙中的第二压电执行器102能够达到更好的配合效果，使得输出位移的方向向匹配，从而使驱动器获得更好的驱动能力。

在本发明的一个可选的实施例中，第一刚性旋转件1011呈长条形，第二刚性旋转件1012包括长条形的第一刚性部和位于第一刚性部两端的第二刚性部，其中第二刚性部、第一刚性部、第一刚性旋转件1011之间围成所述第一间隙1013和第二间隙1014，其中第二刚性部与第一刚性旋转件1011相对的两个侧面平行，第二压电执行器102的两端分别连接两个平行的侧面，以此在刚性旋转件1011旋转时，第二压电执行器102输出位移，该位移对刚性旋转件101提供的驱动力的方向沿旋转运动中转动周向的切线方向，以此能够给驱动器提供更好地驱动效果。

在本发明的一个可选的实施例中，所述第一间隙1013和所述第二间隙1014内设置有弹性件103，所述弹性件103的两端分别与所述第一刚性旋转件1011和所述第二刚性旋转件1012连接。

参照图6中所示，在第一间隙1013和第二间隙1014中均设置有弹性件103，本实施例中，弹性件103为折叠梁，折叠梁的两端分别连接第一刚性旋转件1011和第二刚性旋转件1012，其中弹性件103可与第一刚性旋转件1011和第二刚性旋转件1012可通过连接结构进行固定连接，或通过一体成型，进行连接，以此在第二压电执行器102驱动第一刚性旋转件1011和第二刚性旋转件1012旋转运动时，基于弹性件的作用，一方面实现第一刚性旋转件1011和第二刚性旋转件1012的定位，同时能够使驱动器的旋转运动更加平稳。

其中，可选地，位于同一间隙中的弹性件103与第二压电执行器102相匹配，具体地，相平行设置，以与第二压电执行器102的运行相对应，实现更好的位置定位以及稳定性保持。

在本发明的一个可选的实施例中，所述钳位机构2和所述旋转驱动机构1均为多个，至少一所述旋转驱动机构1适于在通电时驱动对应的钳位机构2正转，至少一所述旋转驱动机构1适于在通电时驱动对应的钳位机构2反转。

在本实施例中，参照图4和5所示，套筒3内设置有两个钳位机构2，每一钳位机构2连接有一旋转驱动机构1，以此各旋转驱动机构1带动相对应的钳位机构2进行旋转，并在钳位机构2钳位套筒3时，带动套筒3旋转，其中，通过控制各钳位机构2的通断电，能够控制套筒3的钳位方式，即控制套筒3具体通过哪一钳位机构2进行钳位，在两个钳位机构2和旋转驱动机构1中，一旋转驱动机构1能够在通电时驱动对应的钳位机构2正转，另一旋转驱动机构1能够在通电时驱动对应的钳位机构2反转，即在控制不同的驱动机构1运行，以及控制不同的钳位机构2对套筒3进行钳位时，能够使套筒3的钳位以及旋转的方式更加多样，从而能够更加灵活合理的对被加工工件进行驱动加工，其中控制两个旋转驱动机构1在通电时转动方向相反，可通过对两个旋转驱动机构1进行单独的电路走线进行控制，也可基于旋转驱动机构1的安装或结构设计的方式进行控制，如图5中，一侧的旋转驱动机构1与另一侧的旋转驱动机构1的安装反向，以在各旋转驱动机构1在通过统一驱动电路连接，进行第二压电执行器102通电时，第二压电执行器102直接带动两个旋转驱动机构1的转动方向相反。

其中，每一所述钳位机构2均可对应连接至少一所述旋转驱动机构1，以通过多个旋转驱动机构1控制钳位机构2的旋转方向，进而控制驱动器的驱动方向，或者每一旋转驱动机构1可连接多个钳位机构2，以通过多个钳位机构2进行钳位或释放，以保证钳位效果，进而保证驱动器的驱动效果。

本发明的一个可选的实施例中，还包括套筒3所述钳位机构的钳位部203适于抵接所述套筒3的内壁。

参照图4和5所示，在本实施例中，驱动器包括套筒3和旋转驱动机构1，其中旋转驱动机构1与钳位机构2连接，以能够驱动钳位机构2旋转，其中，钳位机构2的钳位部203适于抵接所述套筒3的内壁，以此实现对套筒3的直接钳位，基于本发明中钳位机构2的结构，在钳位机构2的第一压电执行器2016断电时，钳位机构2的钳位部203对套筒3的内壁进行抵接，以此对套筒3进行钳位，其中，可如图5和7所示，钳位机构2位于套筒3内部，以此钳位机构2的钳位部203位于套筒3内部，整个驱动器的整体性更强，从而能够对套筒3的内壁进行抵接钳位，在钳位机构2转动时，套筒3同动，以实现驱动器的驱动运行，另外，钳位机构2也可采用部分结构位于套筒3内部，部分结构位于套筒3外部，以在钳位机构2的钳位部203对套筒3的内壁进行抵接钳位时，具体可以为钳位部203的部分伸入套筒3内，对其内壁抵接钳位，以此进行套筒3的钳位，在钳位机构2转动时，带动套筒3同动，实现驱动器的驱动运行，以能够适用于一些特殊场景，如方便套筒3进行更换，方便驱动器进行安装拆卸等，在钳位机构2的第一压电执行器2016通电后，钳位机构2的钳位部203向套筒3内收缩，即实现对套筒3的释放，基于旋转驱动机构1对钳位机构2的旋转驱动，在钳位机构2钳位套筒3时，能够带动套筒3的同动，以此实现驱动器的运行，通过钳位机构2直接钳位套筒3的内壁，以此无钳位位移的损耗，能够输出更大的钳位位移，进行充分钳位，并提升驱动器的运行稳定性，同时在钳位机构2在释放套筒3时，能够保证更大的释放位移，以防止钳位机构2与套筒3的间隙过小，导致套筒3与钳位机构2产生摩擦，以此，防止驱动器摩擦受损，提高驱动器的使用寿命。

在钳位机构2中，当主体206的周围设置两个或更多个输出稳定机构202和位移放大机构201时，钳位机构2内具有多个位移放大机构201以保证钳位位移和释放位移，相应地，多个钳位部203能够分布于钳位机构2的外周上至少两个位置，并且，其中具有两个钳位部203关于主体206对称设置，在钳位机构2设于套筒3内以对套筒3的内壁进行钳位时，钳位机构2的多个钳位部203能够对套筒3内壁的多个区域进行抵接，从而能够实现钳位机构2对套筒3更有效的钳位，防止空转造成摩擦，提升驱动器运行的稳定性。

参照图10，其为本发明一个具体的实施例中对两个钳位机构2和两个旋转驱动机构1进行通电时的电压控制示意图，其对应图5中的驱动器结构，另图5中左侧的钳位机构2为左钳位机构，右侧的钳位机构2为右钳位机构，图10中a即对右钳位机构的通电控制，b即对两个旋转驱动机构1的通电控制，c即为左钳位机构的通电控制，其中abc的时序控制相对应。

如图10所示，在t1时间段内，如b中，对两个旋转驱动机构1的第二压电执行器102断电，此时，如c中，左钳位机构的第一压电执行器2016断电，此时驱动器的套筒3左侧被钳位，给右钳位机构的第一压电执行器2016通电，从而使套筒3右侧处于释放状态；

在t2时间段内，给两个旋转驱动机构1的第二压电执行器102同时通电，右钳位机构对应的旋转驱动机构1顺时针转动，即正转，由于右钳位机构处于释放状态，此时右钳位机构空转，左钳位机构对应的旋转驱动机构1逆时针旋转，即反转，带动左钳位机构做逆时针旋转，进而带动套筒3逆时针旋转；

在t3时间段内，给右钳位机构的第一压电执行器2016断电从而使套筒3右侧处于钳位状态；

在t4时间段内，给左钳位机构的第一压电执行器2016通电，从而使套筒3左侧处于释放状态；

在t5时间段内，给两个旋转驱动机构1的第二压电执行器102同时断电，此时基于第二压电执行器102的输出位移变化，故两个旋转驱动机构1复位回转，此时基于两个钳位机构2的钳位和释放状态，左侧的旋转驱动机构1顺时针回复空转，右侧的旋转驱动机构1带动右钳位机构做逆时针旋转，进而再带动套筒3逆时针旋转；

在t6时间段内，给左钳位机构的第一压电执行器2016断电，从而使套筒3左侧处于钳位状态。

以此，t1-t6组成整个驱动器的控制周期T，重复该周期T的电压控制，能够连续带动套筒3作逆时针旋转，即反转，而改变时序控制中各第二压电执行器102和第一压电执行器2016的通断电顺序，能够使套筒3作连续的顺时针旋转，即正转，以此通过多个旋转驱动机构1和钳位机构2的对应设置，能够更加方便对驱动器的运行进行控制，以使得在运用驱动器进行加工时，更加精密。

在本发明的一个可选的实施例中，钳位机构2设与套筒3内部，而对应的旋转驱动机构1设于钳位机构2的一侧，与钳位机构2相连，该侧即套筒3两端的开口侧，以此进行钳位机构2的对应驱动，基于此，本发明的一个可选的实施例中，驱动器还包括端盖4，端盖4连接旋转驱动机构1，以对旋转驱动机构1进行固定和支撑，在钳位机构2和旋转驱动机构1均对应为两个是，两个旋转驱动机构1为于套筒3的左右两开口处，基于此，端盖4包括左端盖和右端盖，以分别对两个旋转驱动机构1进行连接和支撑。

其中，端盖4包括端盖本体401，端盖本体401上设置有第三连接部402，对应的在旋转驱动机构1上设置第四连接部106，其中第四连接部106具体位于旋转驱动机构1的刚性旋转件101上，可包括多个螺孔或通孔结构，对应的第四连接部106可包括螺孔或通孔结构，并且位置和数量与刚性旋转件101上的螺孔或通孔数量位置一致，以此通过螺栓或螺钉等结构实现端盖本体401和旋转驱动机构1的固定，即端盖4和旋转驱动机构1的固定。

在本发明的一个可选的实施例中，端盖本体401上设置有挡板404，挡板404能够与旋转驱动机构1的外周贴合，以通过挡板404和端盖本体401保护旋转驱动机构1的外露部分，使驱动器的结构更加紧凑，寿命更长。

其中，参照图9所示，挡板404为扇形挡板，且设置于端盖本体401的外周上，挡板404和端盖本体401中围成安装旋转驱动机构1的安装空间，以对旋转驱动机构1进行保护。

在本发明的一个可选的实施例中，端盖4还包括底座403，底座403与端盖本体401相连，以能够实现整个驱动器的支撑作用，其中底座上可设置螺孔等结构，以能够通过螺孔将驱动器进行适配安装，以及固定。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (15)

1.一种钳位机构，其特征在于，包括主体(206)、设于所述主体(206)上的位移放大机构(201)、输出稳定机构(202)和钳位部(203)，所述位移放大机构(201)的位移输出部(2011)连接所述钳位部(206)；所述输出稳定机构(202)包括第一稳定臂(2021)和第二稳定臂(2023)，所述第一稳定臂(2021)和所述第二稳定臂(2023)的一端连接所述钳位部(203)，所述第一稳定臂(2021)和所述第二稳定臂(2023)的另一端连接所述主体(206)，所述第一稳定臂(2021)和所述第二稳定臂(2023)相对所述钳位部(203)对称设置。

2.根据权利要求1所述的钳位机构，其特征在于，所述位移放大机构(201)包括第一位移放大臂(2013)、第二位移放大臂(2014)、第一压电执行器(2016)和所述位移输出部(2011)，所述第一位移放大臂(2013)和所述第二位移放大臂(2014)的一端连接所述位移输出部(2011)，所述第一位移放大臂(2013)和/或所述第二位移放大臂(2014)的另一端连接有所述第一压电执行器(2016)，所述第一位移放大臂(2013)和所述第二位移放大臂(2014)相对所述钳位部(203)对称设置。

3.根据权利要求2所述的钳位机构，其特征在于，所述第一压电执行器(2016)位于所述第一位移放大臂(2013)与所述第二位移放大臂(2014)之间，且所述第一压电执行器(2016)的两端分别与所述第一位移放大臂(2013)和所述第二位移放大臂(2014)连接。

4.根据权利要求2所述的钳位机构，其特征在于，所述第一稳定臂(2021)的横截面最小宽度大于所述第一位移放大臂(2013)的横截面最小宽度。

5.根据权利要求3所述的钳位机构，其特征在于，所述第一位移放大臂(2013)远离于所述钳位部(203)的一端与所述输出稳定机构(202)通过预紧件(205)抵接，和/或所述第二位移放大臂(2014)远离于所述钳位部(203)的一端与所述输出稳定机构(202)通过预紧件(205)抵接。

6.根据权利要求5所述的钳位机构，其特征在于，所述主体(206)上设置有第一连接部(2061)，所述第一连接部(2061)适于连接旋转驱动机构(1)。

7.根据权利要求1-6任一所述的钳位机构，其特征在于，所述主体(206)连接有多个所述输出稳定机构(202)，多个所述输出稳定机构(202)相对所述主体(206)的中心旋转对称设置，所述输出稳定机构(202)与所述主体(206)之间围成有容置空间(207)，所述容置空间(207)内均设置有所述位移放大机构(201)，所述位移放大机构(201)适于输出朝向所述主体(206)的中心方向的释放位移，和适于输出远离所述主体(206)的中心方向的钳位位移。

8.一种驱动器，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的钳位机构。

9.根据权利要求8所述的驱动器，其特征在于，还包括旋转驱动机构(1)，所述旋转驱动机构(1)适于驱动所述钳位机构旋转。

10.根据权利要求9所述的驱动器，其特征在于，所述旋转驱动机构(1)包括刚性旋转件(101)和与所述刚性旋转件(101)固定连接的第二压电执行器(102)，所述第二压电执行器(102)适于驱动所述刚性旋转件(101)旋转，所述刚性旋转件(101)上设置有第二连接部(105)，所述第二连接部(105)与所述钳位机构的第一连接部(2061)固定连接。

11.根据权利要求10所述的驱动器，其特征在于，所述刚性旋转件(101)包括交叉设置的第一刚性旋转件(1011)和第二刚性旋转件(1012)，所述第一刚性旋转件(1011)和第二刚性旋转件(1012)之间形成有第一间隙(1013)和第二间隙(1014)，所述第一间隙(1013)和所述第二间隙(1014)内均设置有所述第二压电执行器(102)，所述第二压电执行器(102)的两端分别连接所述第一刚性旋转件(1011)和所述第二刚性旋转件(1012)。

12.根据权利要求11所述的驱动器，其特征在于，所述第一间隙(1013)和所述第二间隙(1014)内设置有弹性件(103)，所述弹性件(103)的两端分别与所述第一刚性旋转件(1011)和所述第二刚性旋转件(1012)连接。

13.根据权利要求11所述的驱动器，其特征在于，位于所述第一间隙(1013)的第二压电执行器(102)与位于所述第二间隙(1014)的第二压电执行器(102)以交叉中心(104)呈旋转对称设置，其中，所述交叉中心(104)表示所述第一刚性旋转件(1011)与所述第二刚性旋转件(1012)的交叉部位的中心点。

14.根据权利要求9所述的驱动器，其特征在于，所述钳位机构和所述旋转驱动机构(1)均为多个，至少一所述旋转驱动机构(1)适于在通电时驱动对应的钳位机构正转，至少一所述旋转驱动机构(1)适于在通电时驱动对应的钳位机构反转。

15.根据权利要求8-14任一所述的驱动器，其特征在于，还包括套筒(3)所述钳位机构的钳位部(203)适于抵接所述套筒(3)的内壁。

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