[实用新型]一种一体式尺蠖直线电机

说明书

本实用新型公开了一种一体式尺蠖直线电机，包括定平台、动平台和交叉滚珠导轨，动平台通过交叉滚珠导轨滑动连接在定平台上，动平台下方设有两条沿其长度方向上分布的凸筋，凸筋下部向下延伸设有两条导向筋，两条导向筋之间设有两个垂直于导向筋做伸缩运动的箝位机构，两个箝位机构之间设有沿导向筋长度方向运动的驱动机构，驱动机构右侧连接有转接杆，转接杆右侧向外延伸一体成型有连接杆，连接杆另一端与位于右侧的箝位机构相连。本实用新型箝位机构和驱动机构为一体，多个柔性铰链机构进行位移放大，行程精度高，位移大。

技术领域

本实用新型涉及直线电机技术领域，尤其是涉及一种一体式尺蠖直线电机。

背景技术

随着信息技术、微纳米技术的迅速发展，在精密与超精密加工、光学工程等多个领域对大行程、高精度的直线电机的需求日益剧增。传统直线电机可实现大行程，但难以实现高分辨率。而压电尺蠖电机不仅可实现大行程，还可实现高分辨率，并且具有体积小、输出力大、不易受电磁噪声的影响等优点；

压电尺蠖直线电机根据自然界动物尺蠖的爬行原理设计的，采用“箝位一驱动一箝位”的方式实现直线运动。目前的压电尺蠖电机以分体式为主，通过分别设计制作出钳位机构、驱动机构，然后再将它们装配成一体。这样电机的加工和装配精度要求较高，而且装配还会降低电机的性能。另外压电叠堆直接产生的位移非常小，需要设计专门的机构来放大该位移，但目前的压电尺蠖直线电机在结构设计中，较少考虑对箝位和驱动都进行位移放大，单元体位移输出较小，因此急需对此进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种一体式尺蠖直线电机，箝位机构和驱动机构为一体，多个柔性铰链机构进行位移放大，行程精度高，位移大。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种一体式尺蠖直线电机，包括定平台、动平台和交叉滚珠导轨，所述动平台通过交叉滚珠导轨滑动连接在定平台上，所述动平台下方设有两条沿其长度方向上分布的凸筋，所述凸筋下部向下延伸设有两条导向筋，两条所述导向筋之间设有两个垂直于导向筋做伸缩运动的箝位机构，两个所述箝位机构之间设有沿导向筋长度方向运动的驱动机构，所述驱动机构右侧连接有转接杆，所述转接杆右侧向外延伸一体成型有连接杆，所述连接杆另一端与位于右侧的箝位机构相连；

每个所述箝位机构包括垂直于导向筋的横杆，所述横杆两端靠近导向筋处一体成型有支撑杆，所述支撑杆靠近导向筋一侧的两端分别柔性铰接有第一柔性铰链，所述第一柔性铰链另一端柔性铰接有第二柔性铰链，位于所述同一个支撑杆上的第二柔性铰链另一端共同柔性铰接有夹持臂，所述夹持臂通过第一柔性铰链和第二柔性铰链抵接或脱离导向筋，所述支撑杆、两个第一柔性铰链和两个第二柔性铰链之间形成一个空腔，所述空腔内设有可伸缩的第一压电堆叠，所述第一压电堆叠一端抵接其中一个第一柔性铰链且另一端抵接有第一预紧垫块，所述第一预紧垫块另一端抵接另一个第一柔性铰链，所述第一柔性铰链侧面还设有第一预紧螺钉，所述第一压电堆叠通过第一预紧垫块和第一预紧螺钉固定连接在第一柔性铰链上；

所述定平台内部向内延伸设有两个凸台，所述驱动机构包括第三柔性铰链，所述第三柔性铰链侧面两端分别柔性铰接有第四柔性铰链，所述第四柔性铰链靠近导向筋一侧的两端分别柔性铰接有第二固定块，所述第二固定块下部抵接且固定在凸台上部，两个所述第四柔性铰链正对的一侧分别柔性铰接有向外延伸的第五柔性铰链，所述第五柔性铰链另一端共同柔性铰接有连接头，所述连接头另一端与横杆一体成型，所述第三柔性铰链另一侧中间抵接有第二压电堆叠，所述第二压电堆叠另一端抵接有第二预紧垫块，所述第二预紧垫块另一端抵接转接杆。

所述横杆远离驱动机构的一侧向外延伸设有柔性折叠梁，所述柔性折叠梁另一端固定连接有第一固定块，所述第一固定块固定在定平台上。