一种驱动器
技术领域
本发明涉及驱动机构技术领域,具体而言,涉及一种驱动器。
背景技术
随着信息技术、微纳米技术的迅速发展,精密与超精密加工、光学工程等领域对大行程、高精度的运动定位系统的需求日益剧增。在超精密加工中,运动定位系统可以推动刀架使刀具实现大行程移动,而且使其具有较高的定位精度,进而使加工更为精准;在微结构表面形貌测量中,它可以作为扫描探针显微镜的扫描平台,实现快速大范围的进给;在MEMS(微机电系统)装配中,它可作为微零件、微部件的载物台,带动微零件、微部件产生快速大行程的移动,进而在微机器人操作手的配合下,将微零件装配成微部件,或将微部件装配成微系统。而作为这种精密运动定位系统的驱动器也必须具有大行程、高精度。
目前,直线式驱动器通常包括钳位机构和驱动机构,通过钳位机构对输出轴进行钳位固定,以此进行输出轴的定位,另外通过驱动机构对输出轴进行驱动,以进行输出,以此导致整个驱动器需要两套结构以及相应的控制系统对输出轴进行定位驱动,因此结构相对复杂难于装配,加工要求高。
发明内容
本发明解决的问题是如何使得驱动器中的输出轴定位和驱动结构更加简单,以此使得驱动器的内部结构更加紧凑,更容易装配。
为解决上述问题,本发明提供一种驱动器,包括主体、设置于主体内的运动机构、位移输出机构和输出轴,所述位移输出机构适于驱动所述运动机构,在所述位移输出机构驱动所述运动机构时,所述运动机构夹持所述输出轴并带动所述输出轴做直线运动。
本技术方案中,在位移输出机构驱动运动机构时,运动机构对输出轴进行夹持,以此对输出轴进行夹持定位避免输出轴在运动时出现偏心情况,同时,在对输出轴夹持时带动输出轴做直线运动,以此通过单独的运动机构完成对输出轴的夹持定位和直线驱动,以此使得驱动器的结构更加简单紧凑,便于集成化运用,并且对输出轴的夹持定位和驱动同时进行,在基于相应的控制器进行控制时,也使得驱动器的驱动控制更加简便。
进一步地,所述位移输出机构包括压电执行器,所述运动机构包括连接部和与所述连接部连接的夹持部,所述压电执行器适于驱动所述连接部,在所述压电执行器驱动所述连接部时,所述连接部带动所述夹持部,以使所述夹持部夹持所述输出轴并带动所述输出轴做直线运动。
本技术方案中,采用压电执行器进行位移输出,以此对运动机构进行驱动,相较于其它形式的位移放大机构,其体积更小,精度更高,通电控制时相应更加迅速,且功耗也更低,通过连接部能够更方便对压电执行器的一端进行固定,同时作为压电执行器驱动后对夹持部进行传动的中间结构,使得夹持部对输出轴的夹持定位以及驱动效果更好,更加稳定。
进一步地,所述夹持部包括多个位移放大机构和设置于所述位移放大机构上的钳位部,所述位移放大机构与所述连接部连接,多个所述钳位部之间的空间适于夹持所述输出轴。
本技术方案中,基于位移放大机构的位移放大,使得钳位部对输出轴的夹持定位效果更好,在对输出轴进行夹持时,能够对输出轴进行更好的位置保持,防止驱动器在使用时,输出轴出现偏心的情况。
进一步地,所述位移放大机构包括相互连接的第一柔性板和第二柔性板,所述第一柔性板和所述第二柔性板的连接端连接所述钳位部,所述第一柔性板的远离所述连接端的一端连接所述主体,所述第二柔性板的远离所述连接端的一端连接所述连接部。
本技术方案中,通过第一柔性板、第二柔性板和钳位部的连接设置形式,能够使得仅通过该运动机构完成对钳位部的夹持定位和直线驱动,以此使得驱动器的结构更加简单紧凑,便于集成化运用,并且对输出轴的夹持定位和驱动同时进行,在基于相应的控制器进行控制时,也使得驱动器的驱动控制更加简便。
进一步地,所述第一柔性板与所述第二柔性板呈钝角。
本技术方案中,第一柔性板与第二柔性板之间的夹角为钝角,以使得能够带动输出轴提供更大位移的输出,以此对输出轴的运行控制时,能够达到更加精密准确的控制效果。
进一步地,多个所述钳位部在所述输出轴的圆周方向上均匀分布。
本技术方案中,钳位部在输出轴的圆周方向上均匀分布,在位移放大机构输出位移带动钳位部时,各个钳位部的运动方向指向一点,该点位于输出轴的轴线上,即钳位部抵接输出轴进行夹紧钳位时,各个钳位部对输出轴的压力汇聚为输出轴的轴线上,以此能够对输出轴进行更好的定位夹紧,能更好的避免输出轴出现偏心情况。
进一步地,所述连接部包括环形挡板和与所述环形挡板同轴设置且相互连接的圆筒块,所述压电执行器套设于所述圆筒块外,所述压电执行器一端与所述环形挡板抵接,所述环形挡板和所述圆筒块上设置有连通的通孔,所述输出轴插设于所述通孔中,所述位移放大机构连接所述环形挡板。
本技术方案中,输出轴整体相当于穿设于运动机构上形成的各个孔或通道内,以此使得驱动器整体结构更加紧凑,便于实际装配。
进一步地,所述连接部上设置有第一定位块,所述主体上设置有运动定位孔,所述第一定位块插设于所述运动定位孔内。
本技术方案中,在连接部推动位移放大机构时,依据运动定位孔对连接部进行限位,以此形成对运动机构整体的运动限位,运动机构将会沿着运动定位孔做缓慢直线运动,进而输出轴依靠与钳位部之间的摩擦缓慢直线运动,以此使得输出轴的运动更加稳定。
进一步地,所述主体包括基座和设置于基座上的端盖,所述基座和所述端盖之间形成有容纳腔,所述运动机构和所述位移输出机构均位于所述容纳腔内,所述基座和所述端盖上均设置有供所述输出轴穿过的轴孔。
本技术方案中,运动机构和位移输出机构均位于容纳腔内,形成对运动机构和位移输出机构的包络,以此对位移输出机构和运动机构进行保护,其中基座和端盖上均设置供输出轴穿过的轴孔,以此使得输出轴在做直线运动时,能够从轴孔中穿出,以此实现驱动器的输出,基于此,使得驱动器的结构更加紧凑,同时能够避免驱动器在实际使用时内部的结构受其他元器件的干涉。
进一步地,还包括弹性垫片,所述端盖上设置有预紧件,所述弹性垫片一端与所述预紧件抵接,所述弹性垫片另一端与所述位移输出机构的压电执行器抵接。
本技术方案中,压电执行器通过弹性垫片与预紧件连接,相对于设置碟簧进行预紧,能够使得驱动器的装配更加简单。
进一步地,所述基座包括固定座和设置于所述固定座上的壳体,所述壳体上设置有运动定位槽,所述端盖上设置有第二定位块,所述第二定位块插设于所述运动定位槽内,所述第二定位块与所述运动定位槽之间形成运动定位孔。
本技术方案中,壳体上设置运动定位槽,与端盖上的第二定位块进行配合,端盖在安装时,将第二定位块插入运动定位槽中,以方便端盖进行安装装配,同时,第二定位块和运动定位槽之间形成上述实施例中的运动定位孔,以使得第一定位块能够插入运动定位孔内,对运动机构和输出轴的运动进行定位,以此使得驱动器的结构更加灵巧紧凑,方便安装拆卸。
附图说明
图1为本发明实施例所述驱动器的爆炸示意图;
图2为本发明实施例所述运动机构的结构示意图一;
图3为本发明实施例所述运动机构的结构示意图二;
图4为本发明实施例所述运动机构的结构的剖视图;
图5为本发明实施例所述驱动器的剖视图;
图6为本发明实施例所述驱动器的整体结构示意图;
图7为本发明实施例所述的基座的整体结构示意图;
图8为本发明实施例所述的基座的剖视图;
图9为本发明实施例所述的端盖的整体结构示意图一;
图10为本发明实施例所述的端盖的整体结构示意图二;
图11为本发明实施例所述的驱动器的通电控制示意图。
附图标记说明:
1-主体;101-基座;1011-固定座;1012-壳体;1013-运动定位槽;102-端盖;1021-预紧件;1022-第二定位块;103-运动定位孔;104-容纳腔;105-轴孔;2-运动机构;201-连接部;2011-环形挡板;2012-圆筒块;2013-通孔;2014-第一定位块;202-夹持部;2021-位移放大机构;2022-钳位部;3-输出轴;4-压电执行器;5-弹性垫片;6-螺钉。
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所示,本发明提出了一种驱动器,包括主体1、设置于主体1内的运动机构2、位移输出机构和输出轴3,所述位移输出机构适于驱动所述运动机构2,在所述位移输出机构驱动所述运动机构2时,所述运动机构2夹持所述输出轴3并带动所述输出轴3做直线运动。
在相关技术中,直线式驱动器通常包括钳位机构和驱动机构,通过钳位机构对输出轴进行钳位固定,以此进行输出轴的定位,另外通过驱动机构对输出轴进行驱动,以进行输出,以此导致整个驱动器需要两套结构以及相应的控制系统对输出轴进行定位驱动,因此结构相对复杂难于装配,加工要求也更高。
本发明实施例提出了一种驱动器,包括主体1,主体1主要用于对运动机构2和位移输出机构的装配固定安装,本实施例中主体1包括基座101和安装于基座101上的端盖102,基座101与端盖102之间形成一相对密封的容纳腔104,以此使得运动机构2位于容纳腔104内,形成对运动机构2的包络,其中运动机构2连接位移输出机构,以通过位移输出机构对运动机构2进行驱动,位移输出机构可包括一在通电时输出位移的结构,本实施例中,位移输出机构包括压电执行器4,以在通电时压电执行器4的一端扩张,从而进行位移的输出,本实施例中,位移输出机构直接与运动机构2相连,在位移输出机构驱动运动机构2时,运动机构2对输出轴3进行夹持,以此对输出轴3进行夹持定位避免输出轴3在运动时出现偏心情况,同时,在对输出轴3夹持时带动输出轴3做直线运动,以此通过单独的运动机构2完成对输出轴3的夹持定位和直线驱动,以此使得驱动器的结构更加简单紧凑,便于集成化运用,并且对输出轴3的夹持定位和驱动同时进行,在基于相应的控制器进行控制时,也使得驱动器的驱动控制更加简便。
在本发明的一个可选的实施例中,所述位移输出机构包括压电执行器4,所述运动机构2包括连接部201和与所述连接部201连接的夹持部202,所述压电执行器4适于驱动所述连接部201,在所述压电执行器4驱动所述连接部201时,所述连接部201带动所述夹持部202,以使所述夹持部202夹持所述输出轴3并带动所述输出轴3做直线运动。
参照图1和5所示,本实施例中,位移输出机构基于压电执行器4进行位移的输出,其中运动机构2包括连接部201和夹持部202,其中压电执行器4适于驱动该连接部201,具体地,压电执行器4一端与连接部201进行抵接,以此,压电执行器4在通电时会进行伸长,压电执行器4的另一端通常情况进行预紧处理,本实施例中,压电执行器4远离于连接部201的另一端可与一预紧件间接连接主体1以在预紧后通过通电实现压电执行器4的位移输出,从而对连接部201进行推动,即驱动,本实施例中,夹持部202和压电执行器4相应分别位于连接部201的两侧,夹持部202与连接部201的一侧面连接,其可为一体成型,以使得夹持部202与连接部201为一整体,连接部201的另一侧面抵接压电执行器4,以此,压电执行器4输出位移时,推动连接部201运动,参照图1和5,本实施例中压电执行器4输出位移时,推动连接部201朝左方向运动,基于连接部201与夹持部202的连接,连接部201给夹持部202施加左方向的推力,以此连接部201带动夹持部202,本实施例中,夹持部202基于连接部201的推力能够进行形变,夹持部202基于形变,其部分结构朝向输出轴3运动,从而与输出轴3相抵后进行夹持,并带动输出轴3做左方向的直线运动,完成对输出轴3的夹持定位和直线驱动,本实施例中,采用压电执行器4进行位移输出,以此对运动机构2进行驱动,相较于其它形式的位移放大机构,其体积更小,精度更高,通电控制时相应更加迅速,且功耗也更低,通过连接部201能够更方便对压电执行器4的一端进行固定,同时作为压电执行器4驱动后对夹持部202进行传动的中间结构,使得夹持部202对输出轴3的夹持定位以及驱动效果更好,更加稳定。
在本发明的一个可选的实施例中,所述夹持部202包括多个位移放大机构2021和设置于所述位移放大机构2021上的钳位部2022,所述位移放大机构2021与所述连接部201连接,多个所述钳位部2022之间的空间适于夹持所述输出轴3。
参照图2-4,本实施例中,夹持部202具有位移放大机构2021,其中,位移放大机构2021与连接部201连接,在连接部201被压电执行器4推动时,连接部201带动位移放大机构2021,位移放大机构2021进行位移放大,具体地,位移放大机构2021的一端受到推力而产生位移时,位移放大机构2021上的另一端会进行位移的输出,该输出的位移量大于其一端受到推力而产生的位移量,即能够将输入的位移转化为一个更大的位移进行输出,本实施例中,即位移放大机构2021上设置所述钳位部2022,位移放大机构2021的一端与连接部201连接,连接部201推动位移放大机构2021时,位移放大机构2021会带动钳位部2022进行更大的位移,本实施例中,即位移放大机构2021进行位移放大时使得多个钳位部2022均朝向一个方向做更大位移的运动,该方向即朝向输出轴3的方向,以使得钳位部2022朝向输出轴3运动后,与输出轴3的部分结构相抵,以此对输出轴3进行钳位夹持,基于位移放大机构2021的位移放大,使得钳位部2022对输出轴3的夹持定位效果更好,在对输出轴3进行夹持时,能够对输出轴3进行更好的位置保持,防止驱动器在使用时,输出轴3出现偏心的情况。
位移放大机构2021可采用杠杆式放大机构或桥式放大机构实现对钳位部2022的位移放大输出,本实施例中,位移放大机构2021采用桥式放大机构,此时,钳位部2022位于位移放大机构2021的中部,位移放大机构2021的两端分别连接所述连接部201和主体1,以此在位移放大机构2021位于连接部201的一端被推动时,位于中部的钳位部2022向输出轴3进行靠拢,进而形成钳位夹紧。
在本发明的一个可选的实施例中,所述位移放大机构2021包括相互连接的第一柔性板2121和第二柔性板2221,所述第一柔性板2121和所述第二柔性板2221的连接端连接所述钳位部2022,所述第一柔性板2121的远离所述连接端的一端连接所述主体1,所述第二柔性板2221的远离所述连接端的一端连接所述连接部201。
参照图2-5所示,本实施例中,位移放大机构2021为桥式放大机构,整体基于柔性材料制成,即第一柔性板2121和第二柔性板2221能够产生形变,具体地,第二柔性板2221一端连接所述连接部201,在连接部201被压电执行器4驱动时,第二柔性板2221整体产生形变,同时第二柔性板2221和第一柔性板2121的连接端连接钳位部2022,第一柔性板2121远离于连接端的一端连接主体1,此时即第二柔性板2221产生形变时第一柔性板2121同样产生形变,其之间的钳位部2022能够基于第一柔性板2121和第二柔性板2221的形变从而在朝向输出轴3运动的同时,能够产生水平方向的位移,即在钳位部2022的运动过程中,钳位部2022未抵接钳位输出轴3时钳位部2022基于第一柔性板2121和第二柔性板2221的形变而斜向运动,在各个钳位部2022均抵接输出轴3后供钳位部2022朝向输出轴3运动的分力形成保持对输出轴3夹持钳位进行位置定位的压力,另一分力使得钳位部2022能够带动输出轴3做直线运动,参照图5,即带动输出轴3做左方向直线运动,以此,通过第一柔性板2121、第二柔性板2221和钳位部2022的连接设置形式,能够使得仅通过该运动机构2完成对钳位部2022的夹持定位和直线驱动,以此使得驱动器的结构更加简单紧凑,便于集成化运用,并且对输出轴3的夹持定位和驱动同时进行,在基于相应的控制器进行控制时,也使得驱动器的驱动控制更加简便。
其中,在压电执行器4通电时,第一柔性板2121和第二柔性板2221形变带动钳位部2022钳位夹持输出轴3并做直线运动,在压电执行器4迅速断电时,压电执行器4恢复原位置,进而第一柔性板2121和第二柔性板2221以及钳位部2022也迅速恢复原位置,由于恢复时间短,以及钳位部2022的反方向运动,且输出轴3运动惯性的存在,使得钳位部2022不能将输出轴3完全带回至原位置,于是输出轴3能够实现单个直线位移的输出。
本实施例中,第一柔性板2121一端与主体1连接,具体地,第一柔性板2121可包括一固定块,固定块表面与主体1的内壁面贴合,从而使得第一柔性板2121的固定效果更好,便于对钳位部2022的驱动,本实施例中主体1的基座101上设置有连接孔,对应地,固定块表面设置有连接孔,以此固定块与基座101通过螺钉6固定连接.
在本实施例中,所述第一柔性板2121与所述第二柔性板2221呈钝角。
参照图4和5所示,位移放大机构2021推动钳位部2022朝向输出轴3运动时,第一柔性板2121和第二柔性板2221势必存在一定锐角或钝角,且第一柔性板2121和第二柔性板2221远离钳位部2022的一端与输出轴3的距离应大于钳位部2022与输出轴3的距离,否则,钳位部2022难以朝向输出轴3运动,如进行远离输出轴3方向的运动,此时即无法对输出轴3进行夹持定位以及驱动,其中,第一柔性板2121与第二柔性板2221之间的夹角可为钝角或锐角,本实施例中采用钝角,以使得能够带动输出轴3提供更大位移的输出,以此对输出轴3的运行控制时,能够达到更加精密准确的控制效果,其中,本实施例中第一柔性板2121与第二柔性板2221之间的夹角指的是:第一柔性板2121与第二柔性板2221的连接端分别连接第一柔性板2121和第二柔性板2221远离于该连接端的一端连线的夹角,即大致为图4中角度α。
在本发明的一个可选的实施例中,多个所述钳位部2022在所述输出轴3的圆周方向上均匀分布。
参照图1和5所示,本实施例中,钳位部2022为4个,对应位移放大机构2021也为4个,钳位部2022和位移放大机构2021均在输出轴3的圆周方向上均匀分布,在位移放大机构2021输出位移带动钳位部2022时,各个钳位部2022的运动方向指向一点,该点位于输出轴3的轴线上,即钳位部2022抵接输出轴3进行夹紧钳位时,各个钳位部2022对输出轴3的压力汇聚为输出轴3的轴线上,以此能够对输出轴3进行更好的定位夹紧,能更好的避免输出轴3出现偏心情况。
在本发明的一个可选的实施例中,所述连接部201包括环形挡板2011和与所述环形挡板2011同轴设置且相互连接的圆筒块2012,所述压电执行器4套设于所述圆筒块2012外,所述压电执行器4一端与所述环形挡板2011抵接,所述环形挡板2011和所述圆筒块2012上设置有连通的通孔2013,所述输出轴3插设于所述通孔2013中,所述位移放大机构2021连接所述环形挡板2011。
参照图2-5所示,本实施例中,压电执行器4整体为圆环形,其套设于圆筒块2012上,以此形成压电执行器4在圆筒块2012外的放置安装,压电执行器4的一端连接环形挡板2011的一侧面,以对环形挡板2011进行推动,相应地,多个位移放大机构2021连接环形挡板2011的另一侧面,以在环形挡板2011运动时,推动位移放大机构2021,其中,环形挡板2011和圆筒块2012固连,其中部形成一贯穿的通孔2013,以此输出轴3能够插设与通孔2013中,以此,输出轴3整体相当于穿设于运动机构2上形成的各个孔或通道内,以此使得驱动器整体结构更加紧凑,便于实际装配。
另外,基于位移放大机构2021连接所述环形挡板2011,在上述实施例中,多个所述钳位部2022在所述输出轴3的圆周方向上均匀分布,同时,钳位部2022设置于位移放大机构2021上,基于此,输出轴3位于钳位部2022围成的空间内也即位于多个放大结构2021之间,本实施例中,输出轴3穿设于环形挡板2011和圆筒块2012上的通孔2013内,此时则多个位移放大机构2021与环形挡板2011的连接处在环形挡板2011上围绕通孔2013均匀分布,以此使插设于通孔2013中的输出轴3也位于多个位移放大机构2021之间,在环形挡板2011推动位移放大机构2021时,基于位移放大机构2021的均匀分布,各个位移放大机构2021带动钳位部2022的运动更加统一,从而能够使得对输出轴3的夹紧驱动更加稳定,定位效果更好。
在本发明的一个可选的实施例中,所述连接部201上设置有第一定位块2014,所述主体1上设置有运动定位孔103,所述第一定位块2014插设于所述运动定位孔103内。
参照图2和6所示,本实施例中,连接部201上具有第一定位块2014,具体地,在环形挡板2011的圆周上设置多个第一定位块2014,本实施例中与位移放大机构2021和钳位部2022的数量对应,均为4个,相应地,在主体1上设置有与第一定位块2014配合的运动定位孔103,具体地,运动定位孔103为长条状,其长度方向即输出轴3的运动方向,以此第一定位块2014插设于运动定位孔103内,在连接部201推动位移放大机构2021时,依据运动定位孔103对连接部201进行限位,以此形成对运动机构2整体的运动限位,运动机构2将会沿着运动定位孔做缓慢直线运动,进而输出轴3依靠与钳位部2022之间的摩擦缓慢直线运动,以此使得输出轴3的运动更加稳定。
本发明的一个可选的实施例中,所述主体1包括基座101和设置于基座101上的端盖102,所述基座101和所述端盖102之间形成有容纳腔104,所述运动机构2和所述位移输出机构均位于所述容纳腔104内,所述基座101和所述端盖102上均设置有供所述输出轴3穿过的轴孔105。
本实施例中,主体1包括基座101和设置于基座101上的端盖102,基座101与端盖102之间形成一相对密封的容纳腔104,以此使得运动机构2和位移输出机构均位于容纳腔104内,形成对运动机构2和位移输出机构的包络,以此对位移输出机构和运动机构2进行保护,其中基座101和端盖102上均设置供输出轴3穿过的轴孔105,以此使得输出轴3在做直线运动时,能够从轴孔105中穿出,以此实现驱动器的输出,基于此,使得驱动器的结构更加紧凑,同时能够避免驱动器在实际使用时内部的结构受其他元器件的干涉。
其中,端盖102和基座101可通过螺钉6固定连接,具体地,在端盖102和基座101上对应设置连接孔,并基于螺钉6进行连接固定。
在本发明的一个可选的实施例中,还包括弹性垫片5,所述端盖102上设置有预紧件1021,所述弹性垫片5一端与所述预紧件1021抵接,所述弹性垫片5另一端与所述位移输出机构的压电执行器4抵接。
参照图1、5和9所示,本实施例中,压电执行器4一端连接上述实施例中的连接部201以对连接部201进行驱动,相应地,压电执行器4一端通过预紧件1021进行连接预紧,以方便压电执行器4进行稳定的位移输出,其中,压电执行器4通过弹性垫片5与预紧件1021连接,相对于设置碟簧进行预紧,能够使得驱动器的装配更加简单,本实施例中,弹性垫片5的一侧面直接与压电执行器4相连,另一侧面连接预紧件1021,其中预紧件1021可为一在端盖102上的突出结构,形状可为环形,以与弹性垫片5以及本实施例中圆环筒状的压电执行器4的形状相配合,以此达到较好的预紧效果。
本发明的一个可选的实施例中,所述基座101包括固定座1011和设置于所述固定座1011上的壳体1012,所述壳体1012上设置有运动定位槽1013,所述端盖102上设置有第二定位块1022,所述第二定位块1022插设于所述运动定位槽1013内,所述第二定位块1022与所述运动定位槽1013之间形成运动定位孔103。
参照图6-10所示,本实施例中,基座101包括固定座1011,固定座1011上具有配合连接结构如螺钉孔,以用于驱动器在使用时的固定安装,固定座1011与壳体1012连接,壳体1012一端连接端盖102,以此,壳体1012和端盖102形成容纳腔104,以容纳运动机构2和位移输出机构,其中壳体1012上设置运动定位槽1013,与端盖102上的第二定位块1022进行配合,端盖102在安装时,将第二定位块1022插入运动定位槽1013中,以方便端盖102进行安装装配,同时,第二定位块1022和运动定位槽1013之间形成上述实施例中的运动定位孔103,具体地,运动定位槽1013包括一槽底和与槽底相对两端连接的两侧壁,当第二定位块1022插入运动定位槽1013中时,第二定位块1022与槽底相对,以此槽底、第二定位块1022以及运动定位槽1013的两个侧壁能够围成所述运动定位孔103,以使得第一定位块2014能够插入运动定位孔103内,对运动机构2和输出轴3的运动进行定位,从而使驱动器的结构更加灵巧紧凑,方便安装拆卸。
参照图11,其为本发明一个具体的实施例中驱动器在压电执行器4通电时的电压控制示意图。
如图11所示,在初始断电的情况下,给压电执行器4缓慢施加电压(即图中0-t1时间段的电压施加),于是压电执行器4沿着输出方向缓慢伸长,运动机构2的环形挡板2011在压电执行器4的作用下缓慢向左直线运动,由于运动机构2的左端通过第一柔性板2121的固定块固定在基座101上,因此第一柔性板2121和第二柔性板2221发生弹性变形,进而带动钳位部2022左斜向下运动,通过垂直方向的运动分量产生与输出轴3之间的紧密摩擦以及水平方向的运动分量最终带动输出轴3向左缓慢直线运动。
在驱动用压电执行器4缓慢通电即运动机构2和输出轴3向左缓慢直线运动的情况下,对压电执行器4进行快速断电(即图中t1-t2时间段的电压施加),于是压电执行器4快速恢复至原位置,而运动机构2的钳位部2022由于在第一柔性板2121和第二柔性板2221的作用下迅速恢复到原位置,而输出轴在压电执行器4突然快速断电之前是保持缓慢向左运动的,且第一柔性板2121和第二柔性板2221和钳位部2022恢复至原位置时间很短,因此在惯性作用下输出轴3能够保持向左输出直线位移,进而实现输出轴3持续向左的直线运动,以此相当于驱动器向左运动一个单步位移。
以此,t1和t2构成一整个通电周期T,重复上述通电周期,便能够连续向左输出直线位移,在改变电压施加顺序时,便可改变驱动器运动方向,如将通电速度设置的很短(即运动机构2的压缩时间很短),而将断电速度设置长一点(即运动机构2张开时间设置长一点),这样既可实现输出轴3向右运动。
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。