[发明专利]大范围多尺度集成微力检测与无线反馈的双晶片微夹持器

权利要求书

1.大范围多尺度集成微力检测与无线反馈的双晶片微夹持器，分为宏动开合模块、微动夹持模块、夹持加固模块、微力传感模块、数据采集模块、无线通讯接口模块和上位机模块七个功能模块，其特征在于：宏动开合模块可直接夹持特征尺寸2mm以上的宏零件，并在夹持特征尺寸2mm以下微小尺度精密零件时用于粗定位；微动夹持模块专用于特征尺寸2mm以下微小尺度零件的夹持；夹持加固模块用于特征尺寸2mm以上的宏零件夹持时，加强压电陶瓷双晶片的刚度，保证宏零件夹持的稳定性；微力传感模块与数据采集模块用于获得夹持作用力；无线通讯接口模块将采集的夹持作用力对应的电信号传送给上位机模块；上位机模块用于反馈数据的再处理和判断，以及可调直流电源的调节；

当夹持特征尺寸2mm以上的大尺度零件时，采用宏动开合模块直接夹持零件，并采用夹持加固模块作用于压电陶瓷双晶片侧面，以加强其刚度，保证压电陶瓷双晶片输出恒定的夹持力，避免在夹持和运输零件的过程中造成零件脱落，大尺度零件夹持完成；当夹持特征尺寸2mm以下的微小尺度精密零件时，首先采用宏动开合模块粗定位压电陶瓷双晶片的位置，使压电陶瓷双晶片和固定夹爪之间的开合量小于等于2mm，粗定位完成后，启动微动夹持模块，调节可调直流电源的电压输出，使压电陶瓷双晶片弯曲，同时微力传感模块检测压电陶瓷双晶片的弯曲量，并转变为电信号，由数据采集模块采集并进行信号处理，由无线通讯接口传送至上位机模块，对反馈数据进行判断，并根据判断结果改变可调直流电源的电压输出，调节压电陶瓷双晶片的弯曲量，从而改变压电陶 瓷双晶片和固定夹爪之间的开合量，直至既能保证可靠夹持，又不因为夹持作用力过大破坏工件，微小尺度零件夹持完成。

2.根据权利要求1所述的大范围多尺度集成微力检测与无线反馈的双晶片微夹持器，其特征在于：它的夹持加固模块由加固夹爪(7)、转动轴(8)、弹簧(9)、电磁铁固定块(10)、电磁铁动端(11)、电磁铁定端(12)和加固器支座(13)组成，它们的连接关系为：加固夹爪(7)通过转动轴(8)固定在加固器支座(13)上，加固夹爪(7)之间有弹簧(9)连接，电磁铁固定块(10)和加固夹爪(7)通过螺钉固定连接，电磁铁定端(12)和电磁铁动端(11)分别固定在两个电磁铁固定块(10)上。

3.根据权利要求1所述的大范围多尺度集成微力检测与无线反馈的双晶片微夹持器，其特征在于：用一片压电陶瓷双晶片(4)和一片固定夹爪(5)分别充当微夹持器的两个夹爪。

4.根据权利要求1所述的大范围多尺度集成微力检测与无线反馈的双晶片微夹持器，其特征在于：在微夹持器上集成了所述无线通讯接口模块，将从微夹持器上采集得到的数据以无线通讯方式传递给所述上位机模块。