CN209402436U - 一种两次步进型压电直线驱动器 - Google Patents
一种两次步进型压电直线驱动器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209402436U CN209402436U CN201920163119.9U CN201920163119U CN209402436U CN 209402436 U CN209402436 U CN 209402436U CN 201920163119 U CN201920163119 U CN 201920163119U CN 209402436 U CN209402436 U CN 209402436U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flexible hinge
- platform
- driving plate
- parallelogram
- platform driving
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种两次步进型压电直线驱动器，包括固定支座(1)、回复柔性铰链(2)、压电叠堆(3)、驱动平台(4)、平行四边形柔性铰链a(5)、平行四边形柔性铰链b(6)、平台驱动板(7)、三角形微凸起(8)、底座(9)、导轨(10)和移动平台(11)。在平行四边形柔性铰链a(5)、b(6)和三角形微凸起(8)共同作用下，电信号激励压电叠堆(3)的伸长/缩短的一个工作周期中，平台驱动板(7)交替受到平行四边形柔性铰链a(5)/b(6)驱动，实现与平台驱动板(7)一体装配的移动平台(11)的两次移动，提高了驱动器的输出效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种两次步进型压电直线驱动器，属于微纳精密驱动技术领域。
背景技术
伴随着精密超精密加工、电子学、生物技术、精密测量等领域的快速发展，对微纳米精密驱动技术的要求越来越高，各研究机构也在积极对大行程、高精度的压电驱动器进行研究。在现有大行程、高精度的压电驱动器中，通常可将驱动过程分为压电叠堆伸长阶段和压电叠堆回缩阶段，利用压电叠堆的缓慢伸长和快速回缩实现。在此过程中，只能通过压电叠堆伸长阶段实现驱动器的正向旋转驱动，压电叠堆回缩阶段无法使驱动器正向旋转，甚至会使驱动器回退，极大的降低了驱动器的输出效率。
发明内容
为了在实现大行程、高精度的同时，提高驱动器的输出效率，本实用新型公开一种两次步进型压电直线驱动器。
本实用新型通过以下技术方案实现：在一个周期内，仅采用一个压电叠堆回复柔性铰链即可实现两次移动；具体结构包括固定支座、回复柔性铰链、压电叠堆、驱动平台、平行四边形柔性铰链a、平行四边形柔性铰链b、平台驱动板、三角形微凸起、底座、导轨和移动平台；压电叠堆以紧配合方式内嵌于回复柔性铰链中，固定支座、回复柔性铰链以及驱动平台一体加工，且通过固定支座固定在底座上，底座和导轨一体加工，驱动平台驱动板可使与平台驱动板一体装配的移动平台在导轨上滑动；可改变与平台驱动板之间正压力的平行四边形柔性铰链a、b对称布置与平台驱动板的两侧，平行四边形柔性铰链a、b均设置在驱动平台上，且向X轴负方向倾斜；使移动平台沿X轴正向、负向移动时摩擦系数不同的三角形微凸起设置于平行四边形柔性铰链a、b与平台驱动板的接触面上；在平行四边形柔性铰链a、b和三角形微凸起共同作用下，电信号激励压电叠堆的伸长/缩短的一个工作周期中，平台驱动板交替受到平行四边形柔性铰链a/b驱动，实现与平台驱动板一体装配的移动平台的两次移动。
在一个周期内平行四边形柔性铰链a、b交替驱动平台驱动板移动，实现了平台驱动板的两次移动；压电叠堆伸长过程中，平台驱动板受到平行四边形柔性铰链a沿X轴负方向的摩擦力，大于受到平行四边形柔性铰链b的X正方向的摩擦力，使平台驱动板沿X轴负方向移动L1；压电叠堆缩短过程中，平台驱动板受到平行四边形柔性铰链b沿X轴负方向的摩擦力，大于受到平行四边形柔性铰链a的X正方向的摩擦力，使平台驱动板沿X轴负方向移动L2，完成与平台驱动板一体装配的移动平台一个周期内的两次移动。
所述的压电叠堆伸长过程中，驱动平台沿Y轴负方向移动，沿X轴负方向移动的平行四边形柔性铰链a与平台驱动板的正压力大于沿X轴正方向运动的平行四边形柔性铰链b与平台驱动板的正压力，由此产生的摩擦力驱动平台驱动板沿X轴负向运动；压电叠堆缩短过程中，回复柔性铰链拉动驱动平台沿Y轴正方向移动，沿X轴负方向移动的平行四边形柔性铰链b与平台驱动板的正压力大于沿X轴正方向运动的平行四边形柔性铰链a与平台驱动板的正压力，由此产生的摩擦力驱动平台驱动板继续沿X轴负向运动。
所述的平行四边形柔性铰链a、b表面设置有三角形微凸起三角形微凸起非中心对称形状，倾斜方向与平行四边形柔性铰链倾斜方向一致，使倾向侧的摩擦系数和正压力都大于另一侧；所述的平台驱动板内外表面设置的三角形微凸起分别与平行四边形柔性铰链a和平行四边形柔性铰链b表面设置的三角形微凸起互相配合；压电叠堆伸长/缩短过程中，平台驱动板交替受到平行四边形柔性铰链a/平行四边形柔性铰链b驱动，实现两次移动。
本实用新型的有益效果是：利用一个压电叠堆在一次工作周期内，使移动平台产生两次移动，提高驱动器的输出效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1所示为本实用新型的整体结构示意图；
图2所示为本实用新型的平行四边形柔性铰链与平台驱动板组合轴测图；
图3所示为本实用新型的工作原理图；
图4所示为本实用新型的平行四边形柔性铰链a与平台驱动板接触面之间三角形微凸起放大图；
图5所示为本实用新型的平行四边形柔性铰链b与平台驱动板接触面之间三角形微凸起放大图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型的详细内容及其具体实施方式。
参见图1至图5所示，本实施方式提供一种两次步进型压电直线驱动器的具体实施方案。结构包括固定支座(1)、回复柔性铰链(2)、压电叠堆(3)、驱动平台(4)、平行四边形柔性铰链a(5)、平行四边形柔性铰链b(6)、平台驱动板(7)、三角形微凸起(8)、底座(9)、导轨(10)和移动平台(11)；压电叠堆(3)以紧配合方式内嵌于回复柔性铰链(2)中，固定支座(1)、回复柔性铰链(2)以及驱动平台(4)一体加工，且通过固定支座(1)固定在底座(9)上，底座(9)和导轨(10)一体加工，驱动平台驱动板(7)可使与平台驱动板(7)一体装配的移动平台(11)在导轨(10)上滑动；可改变与平台驱动板(7)之间正压力的平行四边形柔性铰链a(5)、b(6)对称布置与平台驱动板(7)的两侧，平行四边形柔性铰链a(5)、b(6)均设置在驱动平台(4)上，且向X轴负方向倾斜；使移动平台(11)沿X轴正向、负向移动时摩擦系数不同的三角形微凸起(8)设置于平行四边形柔性铰链a(5)、b(6)与平台驱动板(7)的接触面上；在平行四边形柔性铰链a(5)、b(6)和三角形微凸起(8)共同作用下，电信号激励压电叠堆(3)的伸长/缩短的一个工作周期中，平台驱动板(7)交替受到平行四边形柔性铰链a(5)/b(6)驱动，实现与平台驱动板(7)一体装配的移动平台(11)的两次移动。
在一个周期内平行四边形柔性铰链a(5)、b(6)交替驱动平台驱动板(7)移动，实现了平台驱动板(7)的两次移动；压电叠堆(3)伸长过程中，平台驱动板(7)受到平行四边形柔性铰链a(5)沿X轴负方向的摩擦力，大于受到平行四边形柔性铰链b(6)的X正方向的摩擦力，使平台驱动板(7)沿X轴负方向移动L1；压电叠堆(3)缩短过程中，平台驱动板(7)受到平行四边形柔性铰链b(6)沿X轴负方向的摩擦力，大于受到平行四边形柔性铰链a(5)的X正方向的摩擦力，使平台驱动板(7)沿X轴负方向移动L2，完成与平台驱动板(7)一体装配的移动平台(11)一个周期内的两次移动。
压电叠堆(3)伸长过程中，驱动平台(4)沿Y轴负方向移动，沿X轴负方向移动的平行四边形柔性铰链a(5)与平台驱动板(7)的正压力大于沿X轴正方向运动的平行四边形柔性铰链b(6)与平台驱动板(7)的正压力，由此产生的摩擦力驱动平台驱动板(7)沿X轴负向运动；压电叠堆(3)缩短过程中，回复柔性铰链(2)拉动驱动平台(4)沿Y轴正方向移动，沿X轴负方向移动的平行四边形柔性铰链b(6)与平台驱动板(7)的正压力大于沿X轴正方向运动的平行四边形柔性铰链a(5)与平台驱动板(7)的正压力，由此产生的摩擦力驱动平台驱动板(7)继续沿X轴负向运动。
平行四边形柔性铰链a(5)、b(6)表面设置有三角形微凸起(8)三角形微凸起(8)非中心对称形状，倾斜方向与平行四边形柔性铰链倾斜方向一致，使倾向侧的摩擦系数和正压力都大于另一侧；所述的平台驱动板(7)内外表面设置的三角形微凸起(8)分别与平行四边形柔性铰链a(5)和平行四边形柔性铰链b(6)表面设置的三角形微凸起(8)互相配合；压电叠堆(3)伸长/缩短过程中，平台驱动板(7)交替受到平行四边形柔性铰链a(5)/平行四边形柔性铰链b(6)驱动，实现两次移动。
Claims (4)
1.一种两次步进型压电直线驱动器，其特征在于：在一个周期内，仅采用一个压电叠堆回复柔性铰链即可实现两次移动；具体结构包括固定支座(1)、回复柔性铰链(2)、压电叠堆(3)、驱动平台(4)、平行四边形柔性铰链a(5)、平行四边形柔性铰链b(6)、平台驱动板(7)、三角形微凸起(8)、底座(9)、导轨(10)和移动平台(11)；压电叠堆(3)以紧配合方式内嵌于回复柔性铰链(2)中，固定支座(1)、回复柔性铰链(2)以及驱动平台(4)一体加工，且通过固定支座(1)固定在底座(9)上，底座(9)和导轨(10)一体加工，驱动平台驱动板(7)可使与平台驱动板(7)一体装配的移动平台(11)在导轨(10)上滑动；可改变与平台驱动板(7)之间正压力的平行四边形柔性铰链a(5)、b(6)对称布置与平台驱动板(7)的两侧，平行四边形柔性铰链a(5)、b(6)均设置在驱动平台(4)上，且向X轴负方向倾斜；使移动平台(11)沿X轴正向、负向移动时摩擦系数不同的三角形微凸起(8)设置于平行四边形柔性铰链a(5)、b(6)与平台驱动板(7)的接触面上；在平行四边形柔性铰链a(5)、b(6)和三角形微凸起(8)共同作用下，电信号激励压电叠堆(3)的伸长/缩短的一个工作周期中，平台驱动板(7)交替受到平行四边形柔性铰链a(5)/b(6)驱动，实现与平台驱动板(7)一体装配的移动平台(11)的两次移动。
2.根据权利要求1所述的一种两次步进型压电直线驱动器，其特征在于：在一个周期内平行四边形柔性铰链a(5)、b(6)交替驱动平台驱动板(7)移动，实现了平台驱动板(7)的两次移动；压电叠堆(3)伸长过程中，平台驱动板(7)受到平行四边形柔性铰链a(5)沿X轴负方向的摩擦力，大于受到平行四边形柔性铰链b(6)的X正方向的摩擦力，使平台驱动板(7)沿X轴负方向移动L1；压电叠堆(3)缩短过程中，平台驱动板(7)受到平行四边形柔性铰链b(6)沿X轴负方向的摩擦力，大于受到平行四边形柔性铰链a(5)的X正方向的摩擦力，使平台驱动板(7)沿X轴负方向移动L2，完成与平台驱动板(7)一体装配的移动平台(11)一个周期内的两次移动。
3.根据权利要求1所述的一种两次步进型压电直线驱动器，其特征在于：所述的压电叠堆(3)伸长过程中，驱动平台(4)沿Y轴负方向移动，沿X轴负方向移动的平行四边形柔性铰链a(5)与平台驱动板(7)的正压力大于沿X轴正方向运动的平行四边形柔性铰链b(6)与平台驱动板(7)的正压力，由此产生的摩擦力驱动平台驱动板(7)沿X轴负向运动；压电叠堆(3)缩短过程中，回复柔性铰链(2)拉动驱动平台(4)沿Y轴正方向移动，沿X轴负方向移动的平行四边形柔性铰链b(6)与平台驱动板(7)的正压力大于沿X轴正方向运动的平行四边形柔性铰链a(5)与平台驱动板(7)的正压力，由此产生的摩擦力驱动平台驱动板(7)继续沿X轴负向运动。
4.根据权利要求1所述的一种两次步进型压电直线驱动器，其特征在于：所述的平行四边形柔性铰链a(5)、b(6)表面设置有三角形微凸起(8)三角形微凸起(8)非中心对称形状，倾斜方向与平行四边形柔性铰链倾斜方向一致，使倾向侧的摩擦系数和正压力都大于另一侧；所述的平台驱动板(7)内外表面设置的三角形微凸起(8)分别与平行四边形柔性铰链a(5)和平行四边形柔性铰链b(6)表面设置的三角形微凸起(8)互相配合；压电叠堆(3)伸长/缩短过程中，平台驱动板(7)交替受到平行四边形柔性铰链a(5)/平行四边形柔性铰链b(6)驱动，实现两次移动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920163119.9U CN209402436U (zh) | 2019-01-30 | 2019-01-30 | 一种两次步进型压电直线驱动器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920163119.9U CN209402436U (zh) | 2019-01-30 | 2019-01-30 | 一种两次步进型压电直线驱动器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209402436U true CN209402436U (zh) | 2019-09-17 |
Family
ID=67899140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920163119.9U Expired - Fee Related CN209402436U (zh) | 2019-01-30 | 2019-01-30 | 一种两次步进型压电直线驱动器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209402436U (zh) |
-
2019
- 2019-01-30 CN CN201920163119.9U patent/CN209402436U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107147328B (zh) | 弯曲压电振子的两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法 | |
| CN205883083U (zh) | 一种采用斜梯形运动转换的精密压电粘滑直线式驱动装置 | |
| CN111030505B (zh) | 二次位移放大型压电驱动器 | |
| CN108306546B (zh) | 紧凑型双致动组件压电粘滑驱动装置及其驱动方法 | |
| CN207677649U (zh) | 可输出正反向双向运动的压电型精密直线驱动装置 | |
| CN108322089B (zh) | 双杆加载式大行程惯性压电驱动马达及其激励方法 | |
| CN214847751U (zh) | 一种平面三自由度精密微位移定位平台 | |
| CN108173454A (zh) | 双定子固定式压电惯性驱动器及其驱动方法 | |
| CN105827140A (zh) | 斜槽式精密压电粘滑直线马达及其驱动方法 | |
| CN105290805A (zh) | 并联x-y工作台 | |
| CN209402436U (zh) | 一种两次步进型压电直线驱动器 | |
| CN109586611A (zh) | 一种具有各向异性摩擦表面的交替步进压电粘滑驱动器 | |
| CN109768733A (zh) | 一种两次转动型压电旋转驱动器 | |
| CN205166401U (zh) | 一种并联x-y工作台 | |
| CN109889089A (zh) | 一种两次步进压电旋转驱动器 | |
| CN108023500B (zh) | 可输出正反向双向运动的压电型精密直线驱动装置 | |
| CN104864230B (zh) | 驱动单元模块化粘滑驱动定位平台 | |
| CN109768732A (zh) | 一种两次步进型压电直线驱动器 | |
| CN107171589B (zh) | 一种钹型两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法 | |
| CN210490748U (zh) | 一种基于l形柔性铰链的压电粘滑驱动器 | |
| CN112865593A (zh) | 一种具有高输出性能的仿生冲击压电驱动器及其控制方法 | |
| CN209402437U (zh) | 一种两次转动型压电旋转驱动器 | |
| CN109995268A (zh) | 双驱动器共享驱动足式的压电粘滑驱动装置及其驱动方法 | |
| CN209402438U (zh) | 一种两次步进压电旋转驱动器 | |
| CN207039485U (zh) | 一种单ω形压电直线驱动器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190917 Termination date: 20200130 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |