[发明专利]一种高定位精度的非接触式压电电机

说明书

本发明公开了一种高定位精度的非接触式压电电机，包括顶板和底板，所述底板两端连接有左侧板和右侧板，所述底板上设置有柔性放大机构，所述柔性放大机构内设置有压电堆、三角放大机构和杠杠放大机构；所述柔性放大机构一端设置有电磁铁，所述顶板一端与左侧板连接，另一端与右侧板连接，所述顶板下方安装有导轨，导轨上设置有滑块，所述滑块与导轨可相对滑动，该非接触式压电电机定位精度高，结构简单且易于控制，解决了接触式压电电机的摩擦磨损的问题，又增加了非接触式压电电机传动介质的稳定性和可控性，因此具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及压电驱动技术领域，尤其是一种高定位精度的非接触式压电电机。

背景技术

随着现代科学技术的发展，无论是传统制造业还是航空航天、人工智能等高新领域，对机械传动和机械加工都有了更高的要求，压电驱动是通过将压电材料的变性能转化为动能来实现运动的，这种运动不仅分辨率高、抗电磁干扰，而且实现运动的结构简单，更容易实现微型化，因此经常被应用于对运动或者结构等有特殊要求的场合中；不过虽然压电驱动技术在精度和结构方面有着很多的优势，但是目前大多数采用压电技术的运动产品都是定子和动子直接接触的，该传动方式会存在比较严重的摩擦磨损，并且降低产品的使用寿命。

针对接触式压电驱动技术存在的缺点，近些年逐渐出现了一些定子和动子之间非直接接触的压电驱动机构，主要包括液体和气体两种，但是这两种传递介质存在热稳定性差、不易控制等缺点，因此需要寻找一种更加稳定的传动介质，来更好地实现压电驱动机构定子和动子的传动。

发明内容

本发明是提供一种高定位精度的非接触式压电电机，解决传统压电电机摩擦磨损以及现存非接触式压电电机传动介质性质不稳定、控制难度大等问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高定位精度的非接触式压电电机，包括顶板和底板，所述底板两端连接有左侧板和右侧板，所述底板上设置有柔性放大机构，所述柔性放大机构内设置有压电堆、三角放大机构和杠杠放大机构；所述柔性放大机构上设置有电磁铁，所述顶板一端与左侧板连接，另一端与右侧板连接，所述顶板下方安装有导轨，所述导轨上设置有滑块，所述滑块与导轨可构成相对滑动机制，滑块与电磁铁相对，且相对的两个作用面为结构和尺寸相同的齿面结构；

所述三角放大机构由撑梁通过单边圆弧型柔性铰链连接呈菱形状；所述杠杠放大机构的柔性单元采用直梁型柔性铰链；

本发明技术方案的进一步改进在于：所述电磁铁通过L型连接件与柔性放大机构进行安装。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述底板与左侧板和右侧板均采用六角螺栓连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述左侧板和右侧板上端均开有竖直的导向槽，所述顶板通过穿接在导向槽内的螺栓连接于左侧板和右侧板之间。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述顶板上开有两个沿着左右方向延伸的长形孔，所述导轨通过在长形孔穿接的螺栓连接在顶板下端。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

通过压电堆形变产生形变力使柔性放大机构产生放大位移，将放大后的位移传递给电磁铁，电磁铁的运动会使它和滑块之间的齿状结构发生相对运动，产生电磁力推动滑块运动，由于电机每一步的运动不超过一个齿距，因此具有较高的定位精度。

左侧板和右侧板开设导向槽连接顶板，有利于调节顶板的位置；顶板上设置长形孔可以调节导轨的位置来使滑块与电磁铁保持最佳相对位差，三角放大机构内部采用撑梁和单边圆弧型柔性铰链连接有利于位移传递以及机构形变的稳定恢复。

附图说明

图1是本发明一种高定位精度的非接触式压电电机整体结构示意图图；

图2是本发明一种高定位精度的非接触式压电电机的内部电磁机构示意图；