[发明专利]一种异形织构摩擦调控的变预紧力粘滑惯性直线驱动器

说明书

一种异形织构摩擦调控的变预紧力粘滑惯性直线驱动器，它涉及压电驱动技术领域，它包括驱动机构、移动平台、底座和导轨；所述驱动机构包括驱动足、驱动单元、预压力控制单元和支架；驱动单元与预压力控制单元固接，预压力控制单元与支架固接，驱动单元与支架固接，驱动单元与驱动足固接，支架安装在移动平台上并能随移动平台移动，移动平台安装在底座上，导轨设置在底座上，驱动足受驱动单元和预压力控制单元控制能与导轨接触和分离，导轨由驱动足驱动。本发明在驱动器的驱动足与导轨接触界面加工异形织构，异形织构使驱动器驱动方向的摩擦力增大，回退方向的摩擦力减小，增大驱动器的输出力和减小回退位移。

技术领域

本发明涉及一种直线驱动器，特别涉及一种异形织构摩擦调控的变预紧力粘滑惯性直线驱动器。它涉及压电驱动技术领域。

背景技术

随着我国微纳米技术的迅猛发展，研究的对象不断细化，对驱动源的精度、行程、体积等方面提出更高的要求，具有微纳米定位精度的压电驱动器成为理想的驱动源。其中压电粘滑驱动器是以摩擦力为动力，在锯齿驱动电压信号的激励下，利用压电振子的不对称振动所造成的静动摩擦力之间的差异，驱动物体产生微小位移，具有广泛的应用前景。现有粘滑惯性直线驱动器存在驱动力小，回退位移大和接触界面磨损的问题。

发明内容

本发明是为克服现有技术的不足，提供一种异形织构摩擦调控的变预紧力粘滑惯性直线驱动器，本发明在驱动器的驱动足与导轨接触界面加工异形织构，调控驱动器在驱动阶段和回退阶段的摩擦力，异形织构使驱动器驱动方向的摩擦力增大，回退方向的摩擦力减小，可以增大驱动器的输出力和减小回退位移，并且织构的减磨作用可增加驱动足与导轨接触界面的抗磨性。

本发明的技术方案是：

一种异形织构摩擦调控的变预紧力粘滑惯性直线驱动器包括移动平台、底座、导轨和两套驱动机构；两套驱动机构相对设置在底座上；每套驱动机构包括驱动足、驱动单元、预压力控制单元和支架；

驱动单元与预压力控制单元固接，预压力控制单元与支架固接，驱动单元与支架通过变形组件连接，驱动单元与驱动足固接，支架安装在移动平台上并能随移动平台移动，移动平台安装在底座上，导轨设置在底座上，驱动足端部加工有通过柔性铰链连接的接触足，驱动足受驱动单元和预压力控制单元控制能与导轨接触和分离，所述导轨的与接触足接触的表面加工有方向相反的异形织构，导轨由驱动足驱动。

进一步地，所述异形织构为开口面呈三角形、矩形或圆形，而截面为楔形的沟槽。

进一步地，每套驱动单元包括上三角放大机构以及安装在上三角放大机构内的上压电叠堆；预压力控制单元包括下三角放大机构以及安装在下三角放大机构内的下压电叠堆，所述上压电叠堆竖向设置，下压电叠堆水平设置；下三角放大机构与支架固接，上三角放大机构与支架固接，驱动足与上三角放大机构固接。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本发明在驱动器驱动足与滑动导轨接触界面加工异形织构，调控驱动器在驱动阶段和回退阶段的摩擦力，利用两个驱动机构实现驱动器双向驱动，每个驱动机构由两个压电叠堆执行单元，一个是驱动单元用来驱动导轨运动，另一个是预压力控制单元，用来控制驱动足与导轨的接触与分离。当其中一个驱动机构驱动导轨运动时，其预压力控制单元的下压电叠堆保持断电，使该驱动机构与导轨接触，另一个驱动机构的预压力控制单元保持通电使该驱动机构与导轨分离。异形织构使驱动器驱动方向的摩擦力增大，回退方向的摩擦力减小，可以增大驱动器的输出力和减小回退位移，并且织构的减磨作用可增加驱动足与导轨接触界面的抗磨性。

本发明通过在粘滑惯性驱动器接触界面布置具有摩擦取向的异形织构，增大驱动方向的摩擦力降低回退方向的摩擦力，增大驱动器的驱动力，提高驱动器的运行速度，并延长驱动器的使用寿命。可增加粘滑惯性驱动器输出力25％以上，减少了回退位移80％以上，并提高驱动器使用寿命50％以上，在精密驱动与定位等领域具有广阔的应用前景。本发明还具有结构紧凑，易于安装的优点。