[发明专利]一种压电叠堆位移驱动结构

说明书

本发明属于压电叠堆装置技术领域，公开了一种压电叠堆位移驱动结构，包括压电堆叠部、顶杆固定座、放大臂以及撞针。其中压电堆叠部是由多个压电陶瓷片堆叠而成的棒状结构，压电堆叠部的两端分别连接前顶块和后顶块，后顶块与固定块连接；顶杆固定座设于前顶块的下方，顶杆固定座上铰接有顶杆；放大臂的根部与顶杆连接，放大臂的中部向上凸起并与前顶块接触；撞针的针帽能够与放大臂的末端接触。该压电叠堆位移驱动结构通过杠杆原理可以将压电堆叠部的微小位移通过放大臂放大实现撞针的长行程位移，提高包括该压电叠堆位移驱动结构的产品的精度和效率，获得更好的控制效果。

技术领域

本发明涉及压电叠堆装置技术领域，尤其涉及一种压电叠堆位移驱动结构。

背景技术

压电驱动器是一种利用压电陶瓷材料的逆压电效应将输入电能转换为输出机械能的新型微驱动器，由于该类驱动器具有结构简单、易于微型化、无电磁干扰且不受电磁干扰、响应速度快等优势近年来受到国内外研究学者的广泛关注，已被成功应用于超精密加工、机器人关节、航空航天、数码电子产品以及生物医疗器械等领域。

在各类压电驱动器中，以多层式压电堆叠驱动器的应用最为广泛。其中，压电堆叠是指若干片压电陶瓷片物理串联、电学并联或者电学串联。压电堆叠的优点是效率比单片的高。一次受压，叠堆里的所有压电片都会起电。多层式压电堆叠驱动器主要是由多层压电陶瓷片和电极片叠加形成，电极片被交替的连接到驱动器两端的外电极上，这样多层压电陶瓷片组成了多个微位移输出单元，当施加电信号激励时，该多层式压电堆叠驱动器的输出位移为各层压电陶瓷片的输出微位移之和，广泛应用于超精加工、微位移平台以及机器人技术等领域。但多层式压电堆叠驱动器的位移量仍然很小，在实际使用中往往还需要将压电堆叠结构的位移量进行放大，以获得更好的控制效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可以将压电堆叠结构的位移量进行放大的压电叠堆位移驱动结构。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种压电叠堆位移驱动结构，包括：

压电堆叠部，由多个压电陶瓷片堆叠而成的棒状结构，所述压电堆叠部的两端分别设置前顶块和后顶块，所述后顶块与固定块连接；

顶杆固定座，设于所述前顶块的下方，所述顶杆固定座上铰接有顶杆；

放大臂，所述放大臂的根部与所述顶杆连接，所述放大臂的中部向上凸起并与所述前顶块接触；

撞针，所述撞针的针帽能够与所述放大臂的末端接触。

作为优选，所述弹性复位结构设置于所述撞针上，能够对所述撞针进行复位。

作为优选，所述弹性复位结构包括：

弹簧固定座，设于所述弹性复位结构的下部，所述弹簧固定座中部设有针眼，所述撞针的针头向下穿过所述针眼并与所述弹簧固定座活动连接；

第一弹簧，套在所述撞针上并设于所述弹簧固定座和所述针帽之间。

作为优选，所述第一弹簧内部还设有与所述第一弹簧并联且套在所述撞针上的第二弹簧。

作为优选，所述弹性复位结构设置于所述放大臂与所述顶杆的连接处，能够对所述放大臂进行复位。

作为优选，所述弹性复位结构包括扭簧，所述扭簧的一端固定在所述顶杆固定座上，所述扭簧的另一端与所述放大臂接触。

作为优选，所述撞针的所述针帽固定在所述放大臂的末端。

作为优选，所述放大臂的末端与所述放大臂的旋转中心的连线与所述压电堆叠部的输出位移的方向之间的夹角为85°-95°。

作为优选，所述放大臂的末端与所述放大臂的旋转中心的连线与所述压电堆叠部的输出位移的方向垂直。