[发明专利]一种大载荷、高精度、跨尺度压电旋转驱动器及驱动方法

摘要

一种大载荷、高精度、跨尺度压电旋转驱动器及驱动方法，涉及精密仪器设备技术领域。本发明是为了解决现有的驱动器承载能力小、分辨率低且寿命短的问题。本发明所述的一种大载荷、高精度、跨尺度压电旋转驱动器，利用箝位弧面与箝位斜面之间的自锁实现稳定箝位，可以将压电叠堆由逆压电效应产生的绝大部分作用力转化为驱动器的有效驱动力，具有较大的承载能力；各对箝位面之间受磨损影响小，不会因为磨损而造成箝位作用力的下降甚至驱动器失效，使用寿命长；换能效率高，分辨率高，行程大，可被广泛应用于各类精密超精密加工与运动、材料试件纳米力学性能检测、微机电系统、机器人等高尖端的科学技术领域。

主权项

一种大载荷、高精度、跨尺度压电旋转驱动器，其特征在于，它包括：基座(1)、A部、B部、连接板(4)、驱动臂(15)、平衡弹簧(16)和输出轴(17)；所述A部包括：箝位斜块A(2)、压电叠堆A(3)、箝位弹簧A(5)、弹簧座A(8)、预紧螺栓A(12)和预紧垫片A(14)；所述B部包括：箝位斜块B(9)、压电叠堆B(10)、箝位弹簧B(11)、弹簧座B(13)、预紧螺栓B(7)和预紧垫片B(6)；输出轴(17)的一端依次穿过基座(1)中心的轴承孔和驱动臂(15)中心的装配孔与连接板(4)固定连接，且连接板(4)与驱动臂(15)固定连接；平衡弹簧(16)套接在输出轴(17)的另一端，且平衡弹簧(16)的一端固定在输出轴(17)另一端的端面上，平衡弹簧(16)的另一端固定在基座(1)的底面；压电叠堆A(3)嵌固在驱动臂(15)一端的压电叠堆安装槽内，并通过预紧螺栓A(12)和预紧垫片A(14)预紧；基座(1)的两内侧壁分别开有凹槽，且两个凹槽内分别嵌有直线导轨，弹簧座A(8)固定在一个凹槽的一端，箝位斜块A(2)嵌入在该凹槽内的直线导轨中，箝位斜块A(2)的斜面与驱动臂(15)一端的箝位弧面紧密接触，弹簧座A(8)和箝位斜块A(2)的窄端通过箝位弹簧A(5)相连接；A部与B部的结构完全相同，且以轴承孔为对称中心呈中心对称结构。