[发明专利]钳位驱动一体化的压电驱动高精度旋转作动装置及方法

摘要

一种钳位驱动一体化的压电驱动高精度旋转作动装置及方法，该作动器包括作动器底座，安装于底座上，可以承受轴向方向载荷的推力球轴承，在底座上方的下层驱动结构，与下层驱动结构3连接为一体的上层驱动结构，安装完成后能够被下层驱动结构以及上层驱动结构钳位约束的输出轴，安装在输出轴上方的推力球轴承，安装在推力球轴承上方的顶盖；本发明还公开了该作动器的作动方法，按照一定次序驱动压电陶瓷，能够实现双向大角度旋转驱动；本发明作动器的上层、下层驱动结构具有完全相同的几何尺寸，因此通过慢走丝一次加工成型，加工装配流程简单，可实施性强；且本发明作动器采用压电陶瓷作为驱动元件，具有输出行程大，输出分辨率高，断电自锁的特点。

主权项

1.一种钳位驱动一体化的压电驱动高精度旋转作动装置，其特征在于：包括作动器底座(1)，安装于底座(1)上，能够承受轴向方向载荷的下部推力球轴承(2)，在底座(1)上方的下层驱动结构(3)，与下层驱动结构(3)一体化设置的上层驱动结构(4)，安装在下部推力球轴承(2)上能够被下层驱动结构(3)以及上层驱动结构(4)钳位约束的输出轴(5)，安装在输出轴(5)上方的上部推力球轴承(6)，安装在推力球轴承上方的顶盖(7)，输出轴(5)顶部伸出顶盖(7)；所述下层驱动结构(3)以及上层驱动结构(4)能够驱动输出轴(5)圆周转动，下层驱动结构(3)与上层驱动结构(4)具有完全相同的几何尺寸；下层驱动结构(3)包括下层外侧固定框架(31)，与下层外侧固定框架(31)使用柔性铰连接的下层内侧旋转框架(32)，与下层内侧旋转框架(32)通过柔性铰连接的下层钳位框架(33)，安装在下层钳位框架(33)中并位于输出轴(5)两侧的的下层第一钳位压电陶瓷(34)和下层第二钳位压电陶瓷(35)；上层驱动结构(4)包括上层外侧固定框架(41)，与上层外侧固定框架(41)使用柔性铰连接的上层内侧旋转框架(42)，与上层内侧旋转框架(42)通过柔性铰连接的上层钳位框架(43)，安装在上层钳位框架(43)中并位于输出轴(5)两侧的的上层第一钳位压电陶瓷(44)和上层第二钳位压电陶瓷(45)，安装在上层外侧固定框架(41)与上层内侧旋转框架(42)之间并位于上层内侧旋转框架(42)与上层外侧固定框架(41)连接端异侧的上层第一驱动压电陶瓷(46)与上层第二驱动压电陶瓷(47)；输出轴(5)位于下层钳位框架(33)和上层钳位框架(43)中心的圆孔中，当未加电时，下层钳位框架(33)和上层钳位框架(43)能够钳位约束输出轴(5)。