[发明专利]差动箝位式尺蠖型压电直线电机

说明书

本发明公开了差动箝位式尺蠖型压电直线电机，包括四箝位盘、一作动模块、两导向机构、两连接杆及两连接弹簧。四箝位盘、两连接杆和两连接弹簧组成两单元。四箝位盘都设有中心孔，每单元的两箝位盘通过中心孔套在连接杆上，每单元包括的两箝位盘分为主箝位盘和辅助箝位盘，主箝位盘和作动模块固接，辅助箝位盘通过连接弹簧与主箝位盘连接；四箝位盘的形状相等且都包括圆盘，四箝位盘的圆盘的偏心布置安装有压电陶瓷；导向机构包括C字型的套筒，套筒内壁凸设有导轨，四箝位盘外周壁凹设有导槽；两单元分别装设在两套筒内，另设预紧元件使套筒压在四箝位盘上，使导轨和导槽适配。它具有如下优点：电机在工作过程中的接触力稳定。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种差动箝位式尺蠖型压电直线电机。

背景技术

纳米技术是21世纪世界各国重点发展的高科技。具有纳米级精度的超精密驱动器是纳米技术的核心动力部分，超精密驱动器具有广泛的应用领域，如微电子制造、精密机械制造、生物工程、航空航天等。同时这些领域都对超精密电机提出了一些苛刻的要求，例如输出力大、分辨率高、响应更快、不受电磁干扰、低噪声等。

压电尺蠖式直线电机使用两组箝位装置和一个伸缩驱动装置，采用仿生运动原理“箝位-驱动-箝位”，模仿自然界中尺蠖的爬行方式，通过对压电叠堆微小步距的累加能够实现大行程、小步长、高精度的双向步进运动。另还在传统的尺蠖式压电直线电机的基础上设计了两个辅助足，实现弹簧伺服差动钳位，提高输出力并且输出特性更加稳定。如公开号为CN102136811A，名称为多足箝位式压电电机的发明申请，其运用了四个箝位足，上述设计提出柱形导向机构的尺蠖式直线电机，将箝位足设计为圆盘式，导轨设计成圆柱形，这样使得箝位足与导轨之间成柱面接触，提高了输出力，使得运动更加灵活，作动更加稳定，但其存在有一定的内应力，这就使电机在工作过程中的接触力可能会不稳定。

发明内容

本发明提供了差动箝位式尺蠖型压电直线电机，其克服了背景技术中多足箝位式压电电机所存在的不足。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：

差动箝位式尺蠖型压电直线电机，包括四箝位盘、一作动模块、两导向机构、两连接杆及两连接弹簧；所述四箝位盘、两连接杆和两连接弹簧组成两单元，每单元包括两箝位盘、一连接杆和一连接弹簧；所述四箝位盘都设有中心孔，每单元的两箝位盘通过中心孔套在连接杆上，每单元包括的两箝位盘分为主箝位盘和辅助箝位盘，主箝位盘和作动模块固接，所述辅助箝位盘通过连接弹簧与主箝位盘连接；所述四箝位盘的形状相等且都包括圆盘，所述四箝位盘的圆盘的偏心布置安装有压电陶瓷；所述导向机构包括C字型的套筒，所述套筒内壁凸设有导轨，所述四箝位盘外周壁凹设有导槽；两单元分别装设在两套筒内，另设预紧元件使所述套筒压在四箝位盘上，使所述导轨和导槽适配。

一实施例之中：所述连接杆和主箝位盘固接，所述辅助箝位盘能滑动连接在连接杆。

一实施例之中：所述四箝位盘沿连接杆轴线布置，且，两主箝位盘位于两辅助箝位盘之间。

一实施例之中：所述连接弹簧套接在连接杆且顶抵在主箝位盘和辅助箝位盘之间。

一实施例之中：另设有螺钉能调节地连接在连接杆，所述螺钉还顶抵辅助箝位盘，以通过螺钉的转动调节辅助箝位盘相对连接杆的位置，调节主箝位盘和辅助箝位盘的间距，以调节连接弹簧的预紧力。

一实施例之中：所述作动模块为驱动机构且设于两主箝位盘之间，所述作动模块两端分别固接两连动杆以使得连接杆和主箝位盘固接。

一实施例之中：所述圆盘开设有贯穿圆盘两端面的安装槽，所述安装槽包括一圆心位于圆盘轴线的半圆槽、两分别连通在半圆槽两端的径向槽和两分别连通径向槽的线段槽，径向槽和线段槽配合呈十字形，所述线段槽的槽壁还设有沿线段槽长度方向贯穿至圆盘外周壁的竖直孔，所述压电陶瓷固装在一线段槽内；通过螺栓将压电陶瓷固接在圆盘，所述螺栓穿过竖直孔。