[发明专利]压电驱动装置

说明书

本发明提供了一种压电驱动装置，包括：壳体部，壳体部的第一弹性结构的两端和外框结构连接，第二弹性结构的两端和外框结构连接；压电驱动部，压电驱动部包括第一压电叠堆组、第二压电叠堆组和动子，动子位于第一压电叠堆组和第二压电叠堆组之间，第一压电叠堆组和第一弹性结构朝向动子的一侧连接，第二压电叠堆组和第二弹性结构朝向动子的一侧连接；第一磁性预紧部，位于第一弹性结构背离动子的一侧，第一磁性预紧部通过磁力作用对第一弹性结构施加朝向动子的第一预紧力；第二磁性预紧部，位于第二弹性结构背离动子的一侧，第二磁性预紧部通过磁力作用对第二弹性结构施加朝向动子的第二预紧力。该方案大幅度提高了压电驱动装置的输出作动力。

技术领域

本发明涉及精密运动平台技术领域，具体而言，涉及一种压电驱动装置。

背景技术

在精密设备领域，精密运动技术是装备系统的核心技术，一直受到行业内的高度重视。在精密运动平台中，驱动装置的重要性不言而喻，随着精密运动平台对装置稳定性和定位精度的提升，压电材料在驱动置中的应用越来越广泛。

现有的压电驱动装置，采用弹性结构预压作用在压电叠堆上，使得压电叠堆夹持动子，因此弹性结构的刚度和预紧力尤为重要。压电驱动装置在工作过程中，压电叠堆发生规律性的收缩和扩张的往复动作，导致弹性结构的微幅剧烈振动，受弹性结构的刚度因素影响，弹性结构对压电叠堆的预紧力会产生高频率的明显数值变化，该明显数值变化的预紧力对提高动子的对外输出作动力有很大的限制作用，同时由于预紧力的波动幅值偏大，会产生振动噪声，造成振动噪声干扰外界环境的问题。因此，如何进一步大幅度提升压电驱动装置的对外输出作动力，成为行业内研究的重点课题。

发明内容

本发明提供了一种压电驱动装置，以解决现有技术中压电驱动装置中的动子输出作动力难以大幅度提升的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种压电驱动装置，包括：壳体部，壳体部包括外框结构、第一弹性结构和第二弹性结构，第一弹性结构的两端和外框结构连接，第二弹性结构的两端和外框结构连接；压电驱动部，压电驱动部包括第一压电叠堆组、第二压电叠堆组和动子，动子位于第一压电叠堆组和第二压电叠堆组之间，第一压电叠堆组和第一弹性结构朝向动子的一侧连接，第二压电叠堆组和第二弹性结构朝向动子的一侧连接；第一磁性预紧部，位于第一弹性结构背离动子的一侧，第一磁性预紧部通过磁力作用对第一弹性结构施加朝向动子的第一预紧力；第二磁性预紧部，位于第二弹性结构背离动子的一侧，第二磁性预紧部通过磁力作用对第二弹性结构施加朝向动子的第二预紧力。

进一步地，第一磁性预紧部包括第一磁体和第二磁体，第一磁体和第二磁体沿朝向动子的方向间隔设置且相互排斥，第一磁体和外框结构连接，第二磁体和第一弹性结构连接，第二磁体通过受到的排斥力对第一弹性结构施加第一预紧力；第二磁性预紧部包括第三磁体和第四磁体，第三磁体和第四磁体沿朝向动子的方向间隔设置且相互排斥，第三磁体和外框结构连接，第四磁体和第二弹性结构连接，第四磁体通过受到的排斥力对第二弹性结构施加第二预紧力；第一弹性结构通过自身弹性变形对第一压电叠堆组施加朝向动子的第三预紧力，第三预紧力小于第一预紧力；第二弹性结构通过自身弹性变形对第二压电叠堆组施加朝向动子的第四预紧力，第四预紧力小于第二预紧力。

进一步地，动子具有相对的第一面和第二面，第一面和第二面平行，第一压电叠堆组和第一面配合，第二压电叠堆组和第二面配合，第一预紧力和第二预紧力均垂直于第一面且相向设置，第三预紧力和第四预紧力均垂直于第一面且相向设置。

进一步地，第一磁体和第二磁体之间的间隙为0.5mm～1.5mm，第三磁体和第四磁体之间的间隙为0.5mm～1.5mm。

进一步地，第一磁体和第二磁体均为一个，第一磁体和第二磁体相对的两端的极性相同；或，第一磁体和第二磁体均为多个，多个第一磁体沿动子的运动方向间隔设置，多个第二磁体沿动子的运动方向间隔设置，相邻的两个第一磁体相对的两端的极性相反，相邻的两个第二磁体相对的两端的极性相反，多个第一磁体和多个第二磁体一一对应设置，第一磁体和对应的第二磁体相对的两端的极性相同。