[发明专利]钳紧式超磁致伸缩直线驱动装置

说明书

本发明公开了一种钳紧式超磁致伸缩直线驱动装置，涉及超磁致伸缩驱动装置技术领域。所述装置包括框架，所述框架内设置有两条相对的导轨，所述导轨上设置有动子，所述动子的前端设置有前钳紧机构，所述动子的后端设置有后钳紧机构，所述动子的中部设置有第一GMM棒组件安装孔，第一GMM棒的前端与所述第一GMM棒组件安装孔的前侧壁直接接触，所述第一GMM棒的后端通过第一预紧机构与所述第一GMM棒组件安装孔的后侧壁直接接触。所述驱动装置能够实现动子的自动闭锁以及解锁，运动稳定性强，且输出精度高。

技术领域

本发明涉及超磁致伸缩驱动装置技术领域，尤其涉及一种钳紧式超磁致伸缩直线驱动装置。

背景技术

超磁致伸缩材料（Giant Magnetostrictive Material，简称GMM）是一种应用较为广泛的智能材料，具有磁致伸缩、逆磁致伸缩、扭转和跳跃等物理效应。与压电材料和传统的磁致伸缩材料相比，超磁致伸缩材料具有更高的能量密度和磁机耦合系数，在室温下能实现更大的磁致伸缩应变和输出力，而且超磁致伸缩材料的居里温度和抗压强度均较高，工作性能也更加稳定。因此，超磁致伸缩材料在磁场检测、超精密加工、减振降噪和流体器件驱动等方面具有较为广泛的应用。现有技术中的钳紧式超磁致伸缩直线驱动装置，一般不具有闭锁功能，控制精度低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种能够实现动子的自动闭锁以及解锁，驱动稳定且输出精度高的钳紧式超磁致伸缩直线驱动装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种钳紧式超磁致伸缩直线驱动装置，其特征在于：包括框架，所述框架内设置有两条相对的导轨，所述导轨上设置有动子，所述动子的前端设置有前钳紧机构，所述动子的后端设置有后钳紧机构，所述动子的中部设置有第一GMM棒组件安装孔，第一GMM棒的前端与所述第一GMM棒组件安装孔的前侧壁直接接触，所述第一GMM棒的后端通过第一预紧机构与所述第一GMM棒组件安装孔的后侧壁直接接触；所述驱动装置工作时，第一步，后钳紧机构上电，其上的第三GMM棒伸长，将定子后端固定在导轨上；第二步，前钳紧机构失电，其上的第二GMM棒收缩，定子的前端解除固定；第三步，第一GMM棒上电后伸长，GMM棒驱动前钳紧机构与后钳紧机构之间的第一柔性铰链推动动子前端移动一定位移；第四步，前钳紧机构上电，其上的第二GMM棒伸长，将定子前端固定在导轨上；第五步，后钳紧机构失电，其上的第三GMM棒收缩，定子的后端解除固定；第六步，第一GMM棒失电后收缩，定子后端在第一柔性铰链的弹性作用下回位，即向前移动一定位移；不断重复步骤一-步骤六，实现动子的步进式直线运动。

进一步的技术方案在于：所述第二GMM棒组件安装孔包括第二预紧机构安装孔和与其相连通的第二GMM棒安装孔，所述第二GMM棒位于所述第二GMM棒安装孔内，所述第二预紧机构位于所述第二预紧机构安装孔内，所述第二GMM棒的右端与所述第二GMM棒组件安装孔的右侧内壁直接接触，且所述第二GMM棒右端的前侧和后侧的动子上各设置有一个可独立动作的第二柔性铰链，所述第二GMM棒的左端通过第二预紧机构与所述第二预紧机构安装孔的左侧内壁接触；当所述第二GMM棒上电时，所述第二GMM棒伸长，将第二GMM棒右侧的部分动子固定在所述轨道上，进而将所述动子的前端锁闭，此时第二柔性铰链处于伸长状态；当所述第二GMM棒失电时，所述第二GMM棒收缩至原始状态，进而所述第二柔性铰链收缩至原始状态，所述动子的前端解锁。