[发明专利]微驱动装置及包含该装置的电磁控制驱动的微型冲压机

说明书

技术领域

本发明属于冲压测试技术领域，具体涉及一种微驱动装置及电磁控制驱动的微型冲压机。

背景技术

冲压机广泛应用于电子、通讯、家用电器、家具、交通工具、五金零部件等的冲压及成型。目前生产中常用的冲压机主要有机械式、气动式、液压式三类。

机械式冲压机由电动机与曲柄连杆机构连接，连杆机构带动冲头进行往复运动。气动式冲压机工作时需要压缩空气源或者配置空压机产生压缩空气，将压缩空气输送到气缸，推动气缸运动，实现冲压工作。液压式冲压机需要配置液压泵，利用液压缸的运动完成冲压过程。他们有着体积大，冲压力大，刚性冲击等特点。

目前生产中常用的机械式、气动式、液压式三类冲压机，它们分别存在一些缺陷。机械式冲压机主要的问题是：系统包含电动机、飞轮、离合器等部件，整体结构较复杂，很难实现微小型化；由于使用曲柄连杆机构，冲头上下往复运动过程中承受的周期性的水平侧向力较大，因此摩擦损耗大并且还会产生周期性的振动，降低设备的使用寿命；工作行程和频率一般不可调，而且产生的是刚性冲击，安全性低。

气动冲压机的主要缺点是：需要配置压缩空气源或者空压机，因此造价较高且装置体积较大；气动方式需要经过多个能量转换环节，能量损耗大，能源利用率较低；气体的密封性不容易保证。

液压式的冲压机也存在体积较大的问题，此外还有油液泄露的隐患，液压泵还会产生噪声污染。

但是现在有很多制造或分析测试场合，比如电子与信息产品的生产过程，以及对材料表面性能的测试过程，要求设备能够提供小能量高频冲击。这种情况下，传统的冲压机就不能够满足要求了。

此外，面积效应行程放大装置方面，传统的放大装置存在明显的缺点：当放大倍数一定时，如果限制驱动活塞尺寸，为了安放复位弹簧则必须牺牲输出活塞压杆的尺寸，这样就可能会造成活塞压杆因为尺寸过小、刚性较差而产生压杆失稳破坏；如果为了保证输出活塞压杆的刚度，就必须放大输出活塞的尺寸，继而会造成驱动活塞的尺寸增大，以致整个装置体积过大。

因此，鉴于以上问题有必要设计一种具有微小型化特点，且能提供小能量高频率柔性冲击的冲压机以满足使用需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电磁控制驱动的微型冲压机，微驱动装置采用电致或磁致伸缩部件，并利用一种内回流差动面积效应行程放大装置实现微位移放大，使得冲压机具有微小型化，提供小能量高频率、柔性冲击的特点，以满足使用需求的目的。

根据本发明的目的提出的一种微驱动装置，包括弹性伸缩部件以及驱动所述弹性伸缩部件变形的动力源，所述弹性伸缩部件为电致伸缩部件或磁致伸缩部件，所述动力源为对应设置于所述电致伸缩部件外围的电场，或设置于所述磁致伸缩部件外围的磁场，所述弹性伸缩部件一端固定设置。

优选的，所述弹性伸缩部件采用压电陶瓷材料或超磁致伸缩材料。

一种电磁控制驱动的微型冲压机，包括所述的微驱动装置以及行程放大装置，所述行程放大装置包括驱动活塞、输出活塞与活塞杆，所述活塞杆上套设有复位弹簧；所述驱动活塞的一端与所述微驱动装置固定连接。

优选的，所述输出活塞上设置有至少一个或多个回流孔；通过设置回流孔，液体可以在输出活塞所在液压缸的有杆腔和无杆腔内互通，驱动活塞推动输出活塞的过程中，输出活塞所在液压缸有杆腔内的液体可以回流到无杆腔内实现面积差动。

优选的，所述驱动活塞与所述输出活塞共用一个液压缸，所述驱动活塞位于所述输出活塞的上方。

优选的，所述复位弹簧的外径靠近所述液压缸的内壁设置。

与现有技术相比，本发明公开的一种电磁控制驱动的微型冲压机的优点是：通过采用电致或磁致伸缩部件驱动，对应变的响应速度较快，电致或磁致伸缩部件的伸缩量可以利用所加的电场或是磁场的强度进行调节。行程放大装置可以将伸缩部件产生的微量位移进行放大，变为显著位移，实现冲压功能，液体介质对冲压过程提供缓冲，提升了操作安全性与设备的使用寿命。且冲压机的整体结构紧凑简洁，实现了微小型化，转换环节少，能源的利用率较高，可提供小能量较高频率的冲击。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种电磁控制驱动的微型冲压机实施例1的结构示意图。