[实用新型]一种配重式步进机构

说明书

本实用新型公开了一种配重式步进机构，包括第一叠层压电陶瓷、固定块、第二叠层压电陶瓷、质量块、动子和预紧机构；所述动子能沿第一方向移动；所述第一叠层压电陶瓷一端接触在动子上，预紧机构连接第一叠层压电陶瓷另一端以使第一叠层压电陶瓷压触在动子上，预紧机构、第一叠层压电陶瓷和动子沿第二方向按序布置，第二叠层压电陶瓷伸长方向沿第二方向布置，第二方向和第一方向垂直；所述固定块固设在动子上，第二叠层压电陶瓷一端固接在固定块侧壁，另一端固接质量块，固定块、第二叠层压电陶瓷和质量块沿第一方向按序布置，第二叠层压电陶瓷伸长方向沿第一方向布置。它具有如下优点：配重式步进机构具有断电自锁功能。

技术领域

本实用新型涉及压电精密制动技术领域，尤其涉及一种配重式步进机构。

背景技术

压电陶瓷具有逆压电效应，可将电能转化为机械能，近年来由于制造工艺的优化，压电陶瓷能实现大规模的生产，叠层压电陶瓷被越来越多的应用在精密驱动上。用叠层压电陶瓷作为驱动器制成的压电直线电机有很多优点，如位移分辨力高、承载力大、输出刚度高、输出位移重复性好、控制简单易操作、能够克服电磁干扰、高温、低温等问题。

目前能实现大行程精密步进驱动的方式主要是尺蠖式精密驱动和惯性驱动两种方式。尺蠖式精密驱动能够提供较大的精度和推力,但是由于其结构复杂导致驱动频率较小,从而导致驱动速度小,而复杂的结构还导致控制难度加大,安装精度难以控制；另外,尺镬型精密驱动的配合磨损严重,最终导致接触不良,使得压电陶瓷的驱动产生误差，电机驱动性能弱化。惯性摩擦压电驱动装置的结构较简单、控制较容易、驱动速度较大,但是由于摩擦惯性压电驱动装置缺少钳位机构而导致预紧力不足,推力小。如中国专利授权公告号为CN204361935U，专利名称为惯性式中型结构的直线压电电机，整个结构尽管相对简单，但它的驱动是由两组叠层压电陶瓷的形变共同作用使动子产生位移，因此对控制信号需要严格要求。

实用新型内容

本实用新型提供了一种配重式步进机构，其克服了背景技术中惯性式中型结构的直线压电电机所存在的不足。

本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案是：

一种配重式步进机构，包括第一叠层压电陶瓷、固定块、第二叠层压电陶瓷、质量块、动子和预紧机构；所述动子能沿第一方向移动；所述第一叠层压电陶瓷一端接触在动子上，所述预紧机构连接第一叠层压电陶瓷另一端以使第一叠层压电陶瓷压触在动子上，所述预紧机构、第一叠层压电陶瓷和动子沿第二方向按序布置，所述第二叠层压电陶瓷伸长方向沿第二方向布置，第二方向和第一方向垂直；所述固定块固设在动子上，所述第二叠层压电陶瓷一端固接在固定块侧壁，另一端固接质量块，所述固定块、第二叠层压电陶瓷和质量块沿第一方向按序布置，所述第二叠层压电陶瓷伸长方向沿第一方向布置。

一实施例之中：所述质量块截面、第一叠层压电陶瓷截面、第二叠层压电陶瓷截面都呈方形，所述质量块端面和第二叠层压电陶瓷端面部分或全部重叠且固接。

一实施例之中：所述质量块和动子间隔，且所述质量块悬空连接在第二叠层压电陶瓷。

一实施例之中：所述第一方向为水平方向，所述第二方向为竖直方向。

一实施例之中：所述预紧机构、第一叠层压电陶瓷和动子上下按序布置。

一实施例之中：所述预紧机构包括一振动块和两弹簧，一弹簧两端分别固接第一叠层压电陶瓷顶面和振动块底面，另一弹簧自上往下顶抵在振动块顶面。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

预紧机构连接第一叠层压电陶瓷以使第一叠层压电陶瓷压触在动子上，使动子受有摩擦力，使配重式步进机构具有断电自锁功能。它不仅能通过第二压电陶瓷的逆压电效应来控制电机运行的速度与步距，而且还能通过第一压电陶瓷控制电机运行的速度与步距。配重式步进机构包括第一叠层压电陶瓷、固定块、第二叠层压电陶瓷、质量块、动子和预紧机构，结构简单，易于实现。