[发明专利]离合器式超磁致伸缩直线驱动装置

说明书

本发明公开了一种离合器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。所述驱动装置包括框架、动子、前自动闭锁机构、后自动闭锁机构和GMM棒，当所述GMM棒上的线圈通电后所述GMM棒伸长时，后自动闭锁机构自动闭锁，将动子后端固定在导轨上，前自动闭锁机构自动解锁，GMM棒推动动子前段向前运动一定位移；当所述GMM棒上的线圈失电所述GMM棒收缩时，前自动闭锁机构自动闭锁，将动子前端固定在导轨上，后自动闭锁机构自动解锁，在前自动闭锁机构和后自动闭锁机构之间的柔性铰链作用下，动子后端向前移动一定位移，不断重复以上动作，实现动子的步进式直线运动，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，尤其涉及一种离合器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。现有技术中的离合器式超磁致伸缩直线驱动装置，一般不具有自动闭锁功能，控制精度低，且输出速度慢。

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自动解锁，且输出精度高的离合器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：一种离合器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自动闭锁机构，所述动子的后端设置有后自动闭锁机构，所述动子的中部设置有GMM棒安装孔，GMM棒的前端与所述GMM棒安装孔的前侧壁直接接触，所述GMM棒的后端通过预紧机构与所述GMM棒安装孔的后侧壁直接接触，当所述GMM棒上的线圈通电后所述GMM棒伸长时， 后自动闭锁机构自动闭锁，将动子后端固定在导轨上，前自动闭锁机构自动解锁，GMM棒推动动子前段向前运动一定位移；当所述GMM棒上的线圈失电所述GMM棒收缩时，前自动闭锁机构自动闭锁，将动子前端固定在导轨上，后自动闭锁机构自动解锁，在前自动闭锁机构和后自动闭锁机构之间的柔性铰链作用下，动子后端向前移动一定位移，不断重复以上动作，实现动子的步进式直线运动。

进一步的技术方案在于：所述动子的前端左右两侧各设置有一个前锁闭机构安装口，每个前锁闭机构安装口内设置有一个前永磁铁和一个前自锁块，所述前永磁铁与所述前锁闭机构安装孔的前侧壁固定连接，两个所述前自锁块的内侧与动子上前锁闭配合部通过相互配合的斜面接触，且所述前锁闭配合部从左到右的宽度逐渐增加；

所述动子的后端左右两侧各设置有一个后锁闭机构安装口，每个后锁闭机构安装口内设置有一个后永磁铁和一个后自锁块，所述后永磁铁与所述后锁闭机构安装孔的前侧壁固定连接，两个所述后自锁块的内侧与动子上后锁闭配合部通过相互配合的斜面接触，且所述后锁闭配合部从左到右的宽度逐渐增加。

进一步的技术方案在于：所述前锁闭配合部与所述后锁闭配合部之间通过两个可发生形变的柔性铰链进行连接，且两个柔性铰链之间的空间形成所述GMM棒安装孔，所述柔性铰链在所述GMM棒的带动下伸长或收缩。